Εγγραφείτε στο επιστημονικό ενημερωτικό δελτίο του CNN στο Wonder Theory. Εξερευνήστε το σύμπαν με νέα σχετικά με συναρπαστικές ανακαλύψεις, επιστημονικές προόδους και πολλά άλλα.
Ένα τολμηρό σχέδιο για τη γενετική μηχανική μιας εκδοχής του μάλλινου μαμούθ, του γίγαντα της Εποχής των Παγετώνων με χαυλιόδοντες που εξαφανίστηκε πριν από 4.000 χρόνια, σημειώνει κάποια πρόοδο, σύμφωνα με τους εμπλεκόμενους επιστήμονες.
Ο μακροπρόθεσμος στόχος είναι να δημιουργηθεί ένα ζωντανό, περπατώντας υβρίδιο ελέφαντα-μαμούθ που δεν διακρίνεται οπτικά από τον εξαφανισμένο πρόγονό του και – εάν απελευθερωθεί σε επαρκή αριθμό στο φυσικό του περιβάλλον – ενδεχομένως να βοηθήσει στην αποκατάσταση του εύθραυστου αρκτικού οικοσυστήματος που θα μπορούσε να συμβάλει η Tundra.
Η αναζωογόνηση εξαφανισμένων ειδών ήταν ένα έργο κατοικίδιων ζώων του γενετιστή George Church του Πανεπιστημίου Χάρβαρντ για περισσότερο από μια δεκαετία. Το σχέδιο κέρδισε έλξη τον Φεβρουάριο του 2021, όταν η Church ίδρυσε την Colossal Biosciences με έδρα το Ντάλας με τον επιχειρηματία Ben Lamm, προσελκύοντας μια εισροή μετρητών και συνοδευτικό buzz αργότερα εκείνο το έτος.
Παραμένουν πολλά δύσκολα καθήκοντα, όπως η ανάπτυξη μιας τεχνητής μήτρας στην οποία θα γεννηθεί ένα μωρό ελέφαντα. Ωστόσο, η Colossal Biosciences δήλωσε την Τετάρτη ότι έκανε ένα «σημαντικό βήμα» προς τα εμπρός.
Ο Church και η Eriona Hysolli, επικεφαλής των βιοεπιστημών στο Colossal, αποκάλυψαν ότι είχαν επαναπρογραμματίσει κύτταρα από έναν ασιατικό ελέφαντα, τον πλησιέστερο ζωντανό συγγενή του μαμούθ, σε εμβρυϊκή κατάσταση – η πρώτη φορά που βλαστικά κύτταρα προέρχονται από κύτταρα ελέφαντα. Η ομάδα σχεδιάζει να δημοσιεύσει την εργασία σε επιστημονικό περιοδικό, αλλά η έρευνα δεν έχει ακόμη αξιολογηθεί από ομοτίμους.
Αυτά τα τροποποιημένα κύτταρα, που ονομάζονται επαγόμενα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα, ή iPSCs, μπορούν να εξαναγκαστούν περαιτέρω στο εργαστήριο για να αναπτυχθούν σε οποιοδήποτε τύπο κυττάρου ελέφαντα — ένα σημαντικό εργαλείο καθώς οι ερευνητές μοντελοποιούν, δοκιμάζουν και τελειοποιούν τις πολυάριθμες γενετικές αλλαγές που πρέπει να κάνουν. ελέφαντα τα γενετικά χαρακτηριστικά που χρειάζεται για να επιβιώσει στην Αρκτική. Αυτά περιλαμβάνουν ένα μάλλινο παλτό, ένα μονωτικό στρώμα λίπους και μικρότερα αυτιά.
“Η ομορφιά των κυττάρων είναι ότι μπορούν δυνητικά να ανανεώνονται επ’ αόριστον και να διαφοροποιούνται σε κάθε τύπο κυττάρων στο σώμα”, δήλωσε ο Hysolli, επικεφαλής επιστήμονας της εταιρείας στο έργο μαμούθ.
Τα βλαστοκύτταρα θα διευκολύνουν επίσης τους επιστήμονες διατήρησης να μελετήσουν τη μοναδική βιολογία του ασιατικού ελέφαντα. Λόγω του μεγέθους τους, τα πλάσματα είναι μοναδικά ανθεκτικά στον καρκίνο – για λόγους που δεν είναι ακριβώς σαφείς. Ένα βασικό εμπόδιο για την ομάδα στη δημιουργία των κυτταρικών σειρών ελέφαντα ήταν η αναστολή γονιδίων που πιστεύεται ότι προσδίδουν αντίσταση στον καρκίνο.
Οι τεχνικές κυτταρικής έρευνας που αναπτύχθηκαν από την Colossal άνοιξαν έναν νέο δρόμο για τη διάσωση του ελέφαντα που κινδυνεύει, δήλωσε ο Όλιβερ Ράιντερ, διευθυντής γενετικής διατήρησης στη Συμμαχία Άγριας Ζωής του Σαν Ντιέγκο.
«Η πρόθεση παραγωγής iPSC από ελέφαντες υπάρχει εδώ και χρόνια. Ήταν δύσκολο να επιτευχθεί», είπε ο Ράιντερ, ο οποίος δεν συμμετείχε στην έρευνα. «Οι επιπτώσεις στη διατήρηση θα είναι στους τομείς της γενετικής διάσωσης και της υποβοηθούμενης αναπαραγωγής», πρόσθεσε.
Για προφανείς λόγους, είναι δύσκολο να μελετηθούν φυσικά έμβρυα ελεφάντων. Τα βλαστοκύτταρα θα επιτρέψουν στους επιστήμονες να δημιουργήσουν μοντέλα εμβρύων ελέφαντα που παρέχουν πληροφορίες για το πώς ένας ελέφαντας εξελίσσεται σε έμβρυο – ένα «πολύ πολύτιμο αγαθό», είπε ο Ράιντερ.
Ανάπτυξη ενός υβριδίου μαλλί μαμούθ
Τα βλαστοκύτταρα ελέφαντα είναι επίσης το κλειδί για την αναγέννηση του μαμούθ. Μόλις τα κύτταρα του ελέφαντα επεξεργαστούν ώστε να έχουν γενετικά χαρακτηριστικά που μοιάζουν με μαμούθ, θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία ωαρίων και σπερματοζωαρίων, καθώς και για ένα έμβρυο που θα μπορούσε να εμφυτευθεί σε έναν τύπο τεχνητής μήτρας. Ωστόσο, αυτό θα πάρει χρόνια δουλειάς.
Με την Colossal να θέτει αρχικά προθεσμία έξι ετών, η ομάδα σχεδιάζει να χρησιμοποιήσει πρώτα υπάρχουσες τεχνικές κλωνοποίησης παρόμοιες με αυτές που χρησιμοποιήθηκαν το 1996 για να κάνει την Ντόλι πρόβατο, εισάγοντας γενετικά τροποποιημένα κύτταρα σε ένα ωάριο δότριας από παρένθετη μητέρα ελέφαντα. Αλλά παρόλο που αυτή η τεχνολογία υπάρχει εδώ και αρκετό καιρό, τα αποτελέσματα είναι σύμπτωση. Και πολλοί αμφισβητούν εάν είναι ηθικό να χρησιμοποιούνται ζώα υπό εξαφάνιση ως υποκατάστατα, δεδομένης της πιθανότητας αποτυχημένων πειραμάτων.
«Νομίζω ότι ο πρώτος τεχνητός ελέφαντας θα είναι το πιο σημαντικό ορόσημο και αυτό μπορεί να ευθυγραμμιστεί με την πρόβλεψη του Ben (του Λαμ) για έξι χρόνια από το 2021», είπε ο Τσερτς. «Το δεύτερο πράγμα που θα μας κάνει χαρούμενους είναι ότι έχουμε ένα που είναι πραγματικά ανθεκτικό στο κρύο. Το τρίτο ερώτημα θα είναι αν μπορούμε να το κάνουμε με έναν επεκτάσιμο τρόπο που δεν απαιτεί proxies. Αυτή είναι μια άγνωστη απόσταση», είπε ο Church.
Η ερευνητική ομάδα Colossal έχει ήδη αναλύσει το γονιδίωμα 53 μάλλινων μαμούθ χρησιμοποιώντας αρχαίο DNA που ανακτήθηκε από απολιθώματα. Τα διαφορετικά δείγματα ζώων που ζούσαν σε διαφορετικά μέρη σε διαφορετικές εποχές στο παρελθόν βοήθησαν τους επιστήμονες να κατανοήσουν ακριβώς ποια γονίδια κάνουν ένα μαμούθ μοναδικό.
«Έχουμε διανύσει πολύ δρόμο. Η ποιότητα του DNA από τα μαμούθ είναι σχεδόν εξίσου καλή με αυτή των ελεφάντων, και τα δύο είναι σχεδόν τόσο καλά όσο το DNA που λαμβάνεται (από) ανθρώπους», είπε ο Τσερτς.
Ο Church και ο Hysolli δεν είπαν ακριβώς πόσες γενετικές αλλαγές αναμένουν να κάνουν στο DNA του ασιατικού ελέφαντα για να δημιουργήσουν ένα πλάσμα που μοιάζει με μαμούθ και μπορεί να αντέξει τις θερμοκρασίες της Αρκτικής. Οι γενετιστές θέλουν επίσης να δημιουργήσουν ένα μαμούθ χωρίς χαυλιόδοντες για να μην πέσουν τα ζώα θύματα λαθροθήρων.
Ο Church, ο οποίος βρίσκεται στην πρώτη γραμμή των εργασιών για τη γενετική τροποποίηση των χοίρων με όργανα συμβατά με το ανθρώπινο σώμα για μεταμοσχεύσεις, είπε ότι είναι δυνατό να γίνουν 69 αλλαγές σε χοίρους ταυτόχρονα. Ο αριθμός των τροποποιήσεων που απαιτούνται για να γίνει ένας ασιατικός ελέφαντας ανθεκτικός στο κρύο είναι σε γενικές γραμμές παρόμοιος, είπε.
Ο πιθανός ρόλος των αναστημένων μαμούθ
Ο Colossal έχει υποστηρίξει εδώ και καιρό ότι εάν τα μαμούθ επέστρεφαν σε επαρκή αριθμό στα λιβάδια των βορειότερων περιοχών του πλανήτη, θα βοηθούσαν στην επιβράδυνση της απόψυξης του μόνιμου παγετού.
Μερικοί επιστήμονες πιστεύουν ότι πριν από την εξαφάνισή τους, τα ζώα που βόσκουν όπως τα μαμούθ, τα άλογα και οι βίσονες εξασφάλιζαν ότι η γη από κάτω τους παρέμενε παγωμένη πατώντας γρασίδι, γκρεμίζοντας δέντρα και συμπιέζοντας το χιόνι.
Μια μικρή μελέτη που δημοσιεύθηκε στη Σιβηρία το 2020 έδειξε ότι η παρουσία μεγάλων θηλαστικών όπως άλογα, βίσωνες, γιάκ και τάρανδοι οδήγησε σε χαμηλότερες θερμοκρασίες εδάφους στην προστατευόμενη περιοχή όπου διατηρούνταν σε σύγκριση με τη γη εκτός αυτού του ορίου. Αλλά είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς κοπάδια προσαρμοσμένων στο κρύο ελεφάντων να έχουν σημαντικό αντίκτυπο σε μια περιοχή που θερμαίνεται ταχύτερα από οπουδήποτε αλλού στον κόσμο, λένε άλλοι ειδικοί.
Ο Colossal ανακοίνωσε επίσης σχέδια για την αναβίωση της τίγρης της Τασμανίας το 2022 και του ντόντο το 2023, αλλά οι εργασίες για το μαμούθ έχουν ήδη διαρκέσει περισσότερο.
Για περισσότερες ειδήσεις και ενημερωτικά δελτία του CNN, δημιουργήστε έναν λογαριασμό στο CNN.com