Czy mamuta włochatego naprawdę można ożywić? Naukowcy robią mały krok bliżej

Zapisz się na biuletyn naukowy CNN dotyczący teorii cudów. Eksploruj wszechświat dzięki wiadomościom o fascynujących odkryciach, postępach naukowych i nie tylko.

CNN
—

Odważny plan stworzenia genetycznej kopii… Włochaty mamutWedług uczestniczących naukowców gigant z epoki lodowcowej, który zniknął 4000 lat temu, robi pewne postępy.

Długoterminowym celem jest stworzenie hybrydy słonia i mamuta, która będzie wizualnie nie do odróżnienia od swojego wymarłego przodka, a jeśli zostanie wypuszczona do naturalnego środowiska w wystarczającej liczbie, może potencjalnie pomóc w odbudowie delikatnego ekosystemu tundry arktycznej.

Ożywienie wymarłych gatunków jest od ponad dziesięciu lat ulubionym projektem genetyka z Harvardu, George'a Churcha. Plan nabrał tempa w lutym 2021 r., kiedy Church wraz z przedsiębiorcą Benem Lammem założył Colossal Biosciences z siedzibą w Dallas, co zapewniło mu zastrzyk gotówki i blask rozgłosu, który nastąpił jeszcze w tym samym roku.

Pozostało wiele trudnych zadań, takich jak opracowanie sztucznej macicy zdolnej do noszenia dziecka-słonia. Jednak w środę Colossal Biosciences stwierdziło, że zrobiło „ważny krok” naprzód.

Church i Ariona Hesoli, dyrektorka nauk biologicznych w Colossal, ujawnili, że po raz pierwszy przeprogramowali komórki słonia azjatyckiego, najbliższego żyjącego krewnego mamuta, do stanu embrionalnego. Komórki macierzyste pobrano z komórek słonia. Zespół planuje opublikować pracę w czasopiśmie naukowym, jednak badania nie zostały jeszcze poddane recenzji.

Te zmodyfikowane komórki, zwane indukowanymi pluripotencjalnymi komórkami macierzystymi lub iPSC, można opracować w laboratorium tak, aby wyrosły na dowolny typ komórki słonia – co stanowi ważne narzędzie dla badaczy do wykorzystania przy projektowaniu, testowaniu i ulepszaniu wyników zmian genetycznych niezbędnych do aby dać słoniowi azjatyckiemu cechy genetyczne potrzebne do przetrwania.Żyje w Arktyce. Należą do nich wełniany płaszcz, warstwa izolującego tłuszczu i mniejsze uszy.

„Więc zaletą komórek jest to, że mogą się odnawiać w nieskończoność i różnicować w dowolny typ komórek w organizmie” – powiedział Hesoli, główny naukowiec firmy pracujący nad tym ogromnym projektem.

Komórki macierzyste ułatwią także naukowcom zajmującym się ochroną środowiska badanie unikalnych cech biologicznych słonia azjatyckiego. Ze względu na swój rozmiar stworzenia te mają wyjątkową odporność na raka, z powodów, które nie są dobrze poznane. Główną przeszkodą, jaką napotkał zespół w tworzeniu linii komórkowych słoni, było hamowanie genów, które, jak się uważa, nadają odporność na raka.

Techniki badań komórkowych firmy Colossal otworzyły nową drogę do uratowania zagrożonego słonia, powiedział Oliver Ryder, dyrektor ds. genetyki w Wildlife Alliance w zoo w San Diego.

„Zamiar wyprodukowania iPSC ze słoni istniał od lat. Trudno było go osiągnąć” – powiedział Ryder, który nie był zaangażowany w badania. „Wpływ na ochronę środowiska będzie dotyczył ratownictwa genetycznego i wspomaganych reprodukcja.”

Z oczywistych powodów trudno jest zbadać naturalnie występujące embriony słoni. Rader powiedział, że komórki macierzyste umożliwią naukowcom stworzenie modelowych embrionów słoni, które podniosą kurtynę wyjaśniającą, jak słoń przekształca się w płód – co jest „niezwykle cennym nabytkiem”.

Komórki macierzyste słonia są również kluczem do odrodzenia mamuta. Gdy komórki słonia zostaną zmodyfikowane tak, aby miały cechy genetyczne mamuta, można je wykorzystać do wytworzenia komórek jajowych, plemników i zarodków, które można wszczepić do pewnego rodzaju sztucznego macicy. Będzie to jednak wymagało lat pracy.

Podano inicjał W sześcioletnim terminie wyznaczonym przez Colossal zespół planuje wykorzystać istniejące techniki klonowania podobne do tych zastosowanych po raz pierwszy w 1996 roku. Dolly, owca, wszczepiając genetycznie zmodyfikowane komórki do komórki jajowej dawcy, która będzie niesiona przez zastępczą matkę słonia. Jednakże, chociaż technologia ta jest już dostępna od jakiegoś czasu, rezultaty były zarówno chybione, jak i chybione. Wiele osób zastanawia się, czy jego użycie jest etyczne Zwierzęta zagrożone jako alternatywy ze względu na możliwość nieudanych prób.

„Myślę, że pierwszy skonstruowany słoń będzie kamieniem milowym i może to być zgodne z sześcioletnią prognozą Bena (Lama) począwszy od 2021 r.” – powiedział Church. „Drugą rzeczą, która by nas uszczęśliwiła, jest to, że mamy produkt naprawdę odporny na zimno. Trzecie pytanie dotyczy tego, czy możemy to zrobić w sposób skalowalny, który nie wymaga alternatyw. To niewiadoma dystansu” – stwierdził Church.

Zespół badawczy w Colossal przeanalizował już genomy 53 mamutów włochatych na podstawie starożytnego DNA wyekstrahowanego ze skamieniałości. Obszerne pobieranie próbek zwierząt, które żyły w różnych miejscach i w różnych momentach przeszłości, pomogło naukowcom zrozumieć geny decydujące o wyjątkowości mamutów.

„Przebyliśmy długą drogę. Jakość DNA mamuta jest prawie tak dobra jak DNA słonia, a jakość DNA pobranego od człowieka jest prawie tak dobra, jak DNA wyekstrahowanego od człowieka” – stwierdził Church.

Church i Hessoli nie powiedzieli dokładnie, ile zmian genetycznych spodziewają się wprowadzić w DNA słonia azjatyckiego, aby stworzyć stworzenie podobne do mamuta zdolne do wytrzymania arktycznych temperatur. Genetycy chcą także zaprojektować mamuty bez kłów, aby zwierzęta nie padły ofiarą kłusowników.

Kościół, który od lat przoduje w pracach Genetycznie zmodyfikowane świnie Stwierdził, że dysponując narządami do przeszczepów zgodnymi z ludzkimi, możliwe jest jednoczesne dokonanie 69 modyfikacji u świń. Liczba modyfikacji potrzebnych, aby słoń azjatycki był odporny na zimno, byłaby zasadniczo podobna – dodał.

Colossal od dawna twierdzi, że mamuty, jeśli powrócą w wystarczającej liczbie na najbardziej wysunięte na północ łąki planety, pomogą spowolnić topnienie wiecznej zmarzliny.

Niektórzy naukowcy uważają, że przed wyginięciem pasące się zwierzęta, takie jak mamuty, konie i żubry, utrzymywały pod sobą zamarzniętą ziemię, depcząc trawę, upadając drzewa i ugniatając śnieg.

Jeden Małe badanie Na Syberii, opublikowanej w 2020 r., zauważono, że obecność dużych ssaków, takich jak konie, żubry, jaki i renifery, spowodowała niższą temperaturę gleby na obszarze chronionym, na którym były trzymane, w porównaniu z gruntami poza tymi granicami. Trudno jednak sobie wyobrazić, że stada słoni przystosowane do zimna będą miały poważny wpływ na region, który ociepla się szybciej niż gdziekolwiek indziej na świecie. Inni eksperci twierdzą.

Colossal ogłosił także plany odrodzenia Tygrys Tasmański w 2022 r. i dodo w 2023 r., ale prace nad mamutem trwały znacznie dłużej.