Většina forem nosorožců čelí narušení přírodní reprodukce a jsou ohroženy vyhubením. Proto jsou nezbytné nové přístupy k jejich záchraně. Největší potenciál úspěchu vykazuje využití pokročilých metod asistované reprodukce jako odběr oocytů (OPU), tedy získávání nezralých vaječných buněk (oocytů) přímo z vaječníků, a následné in-vitro oplodnění. Tyto technologie umožňují vytváření embryí v laboratoři, která mohou být následně vložena do těl náhradních matek.
Uplatnění takových metod je jedinou možnou cestou k narození mláděte nosorožce bílého severního, poddruhu, který na planetě přežívá v počtu pouze dvou známých zvířat: samic Nájin a Fatu narozených v Safari Parku Dvůr Králové, které však v současnosti nemohou zabřeznout a odnosit mládě. Projekt BioRescue, vědecky vedený Leibnizovým institutem pro výzkum divokých a zoo-zvířat (Leibniz-IZW) a koordinovaný Safari Parkem Dvůr Králové, vyvíjí a aplikuje technologie, které zvyšují šance na rozmnožení nosorožce bílého jižního v lidské péči a umožňují záchranu nosorožce bílého severního.  Celé vědecké konsorcium, jež je podporováno mimo jiné Nadací ČEZ, pečlivě zvažuje bezpečnostní aspekty projektu i dopady na pohodu zvířat a pravidelně vyhodnocuje veškeré nové objevy a s nimi spojené procesy.

Mezi lety 2015 a 2022 provedlo BioRescue 65 procedur se samicemi nosorožců a jejich  podrobnou analýzu nyní publikuje v mezinárodně respektovaném vědeckém magazínu Reproduction. Tým autorů Thomase Hildebrandta, Franka Göritze a Susanne Holtzeové z IZW a Silvie Colleoni a Cesare Galliho z italské laboratoře Avantea analyzoval zdraví zvířat a zdravotní dopady procedur v korelaci s faktory, jako je věk účastnických zvířat, sezónnost procedur, poddruh, původ zvířat či jejich hormonální stav, na 20 nosorožcích bílých jižních a dvou samicích nosorožce bílého severního.

Zásadní výsledky výzkumu shrnují:

• Soubor procedur umožňuje úspěšnou produkci embryo nosorožce bílého. V celkovém součtu bylo zjištěno 1505 oocytů nalezených prostřednictvím transrektálního ultrazvuku. Z těch se povedlo 1171 odebrat a převézt do laboratoře Avantea. 150 oocytů následně dozrálo a bylo oplodněno piezo-intracytoplasmickou spermatickou injekcí za použití jedné jediné spermie na každé vajíčko. V 75 případech se embryo dále vyvíjelo a 51 z nich dozrálo až do stadia blastocysty, kdy se je následně povedlo uchovat díky kryoprezervaci. Celkem 19 ze zmíněných embryí patří jižnímu bílému a 22 severnímu bílému nosorožci (výsledky se vztahují k podzimu 2022).
  Počet získaných oocytů i počet oocytů, z nichž se povedlo vytvořit embryo, se výrazně zvyšoval s přibývajícími procedurami, a to díky utvrzování dovedností týmu expertů, technické optimizaci nástrojů i kumulaci pozitivních efektů pravidelného opakování procedur na reprodukční zdraví zúčastněných nosorožců.
• Opakování procedur neprokázalo žádné negativní vlivy na reprodukční zdraví zúčastněných zvířat, takovými dopady by mohly být například záněty, patologické změny na orgánech nebo zmenšující se responsivita vaječníků na stimulaci. Výzkum neprokázal žádné negativní účinky opakujících se procedur ani na plodnost zvířat, na jejich reprodukční cyklus, ani na činnost vaječníků zvířat, která byla podrobena předchozí hormonální stimulaci. Rovněž se neprokázalo, že by klesala úspěšnost IVF u zvířat, která pravdielně vstupovala do procedur. Pozoruhodné je, že rizikovost anestezie se ukázala jako zanedbatelná. Všechny z 65 anestezií provedených v daném období byly zcela bez komplikací. Rovněž 500 dalších procedur provedených týmem BioRescue spojených s odběrem semene, zdravotních kontrol nebo umělého oplodnění se obešlo zcela bez komplikací souvisejících s anestezií. Žádné negativní vlivy se neprokázaly ani v případě samice nosorožce bílého severního Fatu, která v daném období podstoupila celkem 10 anestezií.
• Výzkum naopak prokázal pozitivní zdravotní dopady. Cysta na vaječnících Fatu se během tří let a 10 procedur zmenšila z 50 na 15 mm. Po odstranění cyst u dvou samic jižního bílého nosorožce vzrostly počty folikulů a zlepšila se i celková morfologie vaječníků. Degenerace reprodukčního ústrojů samic nosorožců je běžná a způsobuje neschopnost samic zabřeznout nebo donosit mládě. Degenerace tedy vedou k neplodnosti a předčasnému ukončení reprodukceschopnosti. Tým BioRescue prokázal, že opakování procedur asistované reprodukce tento proces zmírňuje nebo zcela zastavuje, a dokonce pomáhá zlepšit reprodukční zdraví zvířat.
• Procedury asistované reprodukce nenearušují přirozenou reprodukci. Dvě cyklující samice během procesu zabřezly po čtyřech, respektive pěti procedurách. Jedna ze samic v programu, která před tím necyklovala, cyklovat začala, zabřezla a porodila zdravého samce. To ukazuje na pozitivní vliv procedur na reprodukční cyklus nosorožců. S ohledem na tyto skutečnosti je průkazné, že procedury spojené s mechanickým čištěním vaječníků mohou sloužit jako možná cesta k opětovnému umožnění reprodukce u neplodných nebo nedostatečně plodných samic se změnami na reprodukčních orgánech.
• Klíčovým faktorem k úspěšnému završení oplodnění oocytu v laboratorním prostředí je věk donorky. Ve skupině sledovaných samic, které podstupovaly procedury asistované reprodukce, nebyly zhruba v polovině případů odebrány žádné oocyty samicím bílých nosorožců starším než 24 let. U samic mladších 24 let skončilo napoak jen 6 procent odběrů tak, že by nebyly získány žádné oocyty. Tým nebyl schopen vytvořit embrya ve stádiu blastocysty z oocytů žádné samice starší 24 let. To poukazuje na to, že úspěšnost odběrů u samice Fatu (23 let) může v blízké budoucnosti klesat. Optimální krmná dávka, fyzická aktivita, keňské klima a polodivoký způsob života a možná i vlivy dané poddruhem zvířete mohou tuto dobu prodloužit.

Vzhledem k dosavadním výsledkům týmu BioRescie je důležité, aby nově vyvinuté metody byly zavedeny do praxe bez jakéhokoli prodlení. Zároveň je klíčové se průběžně učit z výsledků posledních analýz a okamžitě je aplikovat a celý proces stále zlepšovat. Pravidelné vyhodnocování etických rizik projektu bude nadále zásadním prvkem v projektu BioRescue, který pracuje na hranicích současných vědeckých a technologických možností ochrany přírody. Úspěšná příprava dalších embryí – zejména těch severních bílých nosorožců – podtrhuje důležitost této technologie a její potenciál řešit jeden z nejpalčivějších globálních problémů naší doby, tedy dramatický úbytek biologické rozmanitosti. Tento pokles způsobuje nevyčíslitelné narušení klíčových ekosystémů a současně podporuje vznik nových patogenů, což může podkopat základ samotné existence lidstva.

Publikace:
Hildebrandt TB, Holtze S, Colleoni S, Hermes R, Stejskal J, Lekolool Isaac, Ndeereh D, Omondi P, Kariuki, L. Mijele, D, Mutisya, S, Ngulu S, Diecke S, Hayashi K, Lazzari G, de Mori B, Biasetti P, Quaggio A, Galli C, Goeritz F (2023): In vitro fertilization (IVF) program in white rhinoceros. Reproduction 166/6, 383–399. DOI: 10.1530/REP-23-0087