Kolossale biovidenskaber har ændret flere gener i mus for at få dem til at se mere mammutlignende ud, men virksomheden er langt fra sit mål om fuldt ud at genoplive uldne mammuter inden 2028
Mus, der er blevet ændret for at give dem en “mammutlignende” frakke
Der er anslået 1,5 millioner genetiske forskelle mellem uldne mammuter og asiatiske elefanter. Kolossale biovidenskaber, virksomheden, der sigter mod at genoplive de uddødte arter gennem genteknologi, har nu lavet mus med “mammutlignende” pels, hver med op til fem genetiske ændringer. Der er, ser det ud til, stadig en vej at gå.
Det er sandt, at pelsen fra disse mus er lang, krøllet og blondisk. På den måde ligner det frakkerne af uldne mammuter, der er bevaret i permafrost. Det er dog ikke klart, at det at foretage de samme genetiske ændringer til asiatiske elefanter – som har langt færre hår pr. Hudområde – ville have lignende resultater.
”Arbejdet på disse mus betyder ikke, at der er en klar løsning til at bringe en mammut -fænotype tilbage,” siger teammedlem Love Dalén ved Stockholm University i Sverige, der er i Colossals videnskabelige rådgivende bestyrelse. ”Når du påpeger, er vi også nødt til at finde ud af, hvordan man får pelsen til at vokse mere.”
At skabe asiatiske elefanter med disse genetiske ændringer vil også være meget sværere end at gøre det hos mus. ”Ingeniørmutationer hos mus er en veletableret proces og ikke særlig udfordrende,” siger Dusko Ilic på King’s College London.
En modificeret og umodificeret mus
Teknikker, der fungerer i mus, mislykkes ofte i andre arter, og størrelsen på elefanter og deres langsommere reproduktion vil i vid udstrækning øge den involverede tid og omkostninger. ”Disse metoder er ikke blevet udviklet til elefanter, og det vil ikke være let bare baseret på anatomien,” siger Vincent Lynch ved universitetet i Buffalo, New York. ”Det er sandsynligvis den største udfordring.”
Men Lynch er ikke i tvivl om, at det er opnåeligt. Faktisk fortalte Thomas Hildebrandt ved Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research i Berlin, Tyskland – en anden kolossal rådgiver – Ny videnskabsmand At hans team har samlet æg fra elefanter for første gang, skønt resultaterne endnu ikke er blevet offentliggjort. Æggekollektion er et vigtigt trin i IVF og den genetiske modifikation af pattedyr.
Så hvordan gjorde Colossal sine “Mammoth” mus? Forskerne begyndte med at lede efter kendte mutationer hos mus, der får deres pels til at se mammutlignende ud. ”(T) Han flertal af disse gener blev valgt baseret på tidligere observationer af frakkefænotyper hos mus,” skriver de i et papir, der blev frigivet i dag, som ikke er blevet peer-reviewet.
De identificerede otte gener, der påvirker mønsteret (krøllethed), farve og hårlængde, når de er deaktiveret hos mus. Af disse otte var en naturligt deaktiveret i mammuter, ifølge Colossal.
Fra den mammut genom identificerede teamet også en lille mutation, der tænkte at påvirke hårmønsteret sammen med et andet handicappet gen involveret i fedtmetabolisme.
Virksomheden prøvede derefter at ændre disse gener hos mus. I et eksperiment forsøgte det for eksempel at bruge CRISPR -genredigering til at deaktivere fem af disse gener i befrugtede æg. Fra 134 redigerede æg blev 11 hvalpe født, og i en af disse hvalpe blev begge kopier af de fem gener deaktiveret.
Bevaret pels på en frosset mammut bagagerum
I en anden undersøgelse anvendte forskerne en form for CRISPR kaldet basisredigering for at deaktivere flere af generne i embryonale mus stamceller. De kombinerede dette med en anden teknik kaldet homolog rekombination for at fremstille den nøjagtige mutation, der findes i mammutgenomet. At foretage præcise ændringer er meget sværere end at deaktivere gener – men rekombinationsmetoden fungerer kun godt hos mus.
Holdet sekventerede derefter cellerne for at identificere dem med de ønskede ændringer og injicerede dem i musembryoer for at skabe kimære mus. Af 90 indsprøjtede embryoner blev syv mus med de fire tilsigtede ændringer født.
Det kan siges, at disse eksperimenter har succes med hensyn til at producere nogle mus med de ønskede fysiske ændringer til deres pels, men kun en af de genetiske ændringer matcher nøjagtigt det, der ses i det mammut genom. Der er behov for meget mere arbejde for at opnå Colossals erklærede mål om at skabe ”en koldbestandig elefant med alle de kernebiologiske træk ved den uldne mammut”-og med elefantgraviditeter, der varer omkring to år, løber Colossal tør for at opfylde sin selvpålede 2028-frist.
”En elefant med en pels vil ikke være en mammut i den måde, vi tænker på den,” siger Juan Antonio Rodríguez ved Copenhagen University, Danmark. Mange af de 1,5 millioner forskelle mellem genomerne af mammuter og asiatiske elefanter har muligvis ingen virkning, siger han, men vi ved ikke med sikkerhed, hvilke der betyder noget.
Selv hvis vi gjorde det, er det risikabelt at foretage mere omfattende ændringer, siger Rodríguez. “Jo flere ting du ændrer i en organisme, desto mere sandsynligt er det, at du ender med at rodet sammen med nøglemetaboliske veje eller gener.”
Rodríguez, Lynch og Ilic er alle imod at bringe mammuten tilbage. Lynch ruller en lang liste over grunde til, at han synes, det er en dårlig idé, fra mammuts habitat, der ikke længere eksisterer for de etiske aspekter ved at forsøge at genetisk ændre elefanter – selv i mennesker, for eksempel, forbliver indsamling af æg til IVF en risikabel og smertefuld procedure.
”Mammoths er udryddet og kan ikke” udpeges ”eller genopstå,” siger Lynch. ”Alt, hvad de kan gøre, er at få en elefant til at ligne en mammut.”