العلماء يقتربون من إعادة الماموث الصوفي

ترغب شركة Colossal Biosciences الناشئة في مكافحة الانقراض في إعادة الماموث الصوفي. حسنًا، ليس الماموث الصوفي تمامًا، ولكن تم تعديل جينات الفيل الآسيوي لمنحه الشعر الغامض وطبقة الدهن التي سمحت لأقربائه بالازدهار في بيئات تحت الصفر.

للوصول إلى ما يسمى بـ “الماموث الوظيفي”، يحتاج علماء كولوسال إلى حل مجموعة كاملة من التحديات: إجراء التعديلات الجينية الصحيحة، وتنمية الخلايا المعدلة لتصبح ماموثًا وظيفيًا صغيرًا مكتمل التكوين، وإيجاد مساحة يمكن لهذه الحيوانات أن تزدهر فيها. إنه طريق طويل وغير مؤكد، لكن الشركة الناشئة أعلنت للتو عن إنجاز صغير من شأنه أن يسهل بعض الطريق للمضي قدمًا.

تمكن العلماء في Colossal من إعادة برمجة خلايا الفيل الآسيوي إلى حالة شبيهة بالجنين يمكن أن تؤدي إلى ظهور كل أنواع الخلايا الأخرى. وهذا يفتح الطريق لتخليق الحيوانات المنوية والبويضات للأفيال في المختبر والقدرة على اختبار التعديلات الجينية دون الحاجة إلى أخذ عينات الأنسجة من الأفيال الحية بشكل متكرر. سيتم نشر البحث، الذي لم يتم نشره بعد في مجلة علمية خاضعة لمراجعة النظراء، على خادم الطباعة المسبق Biorxiv.

لا يوجد سوى ما يقدر بنحو 30.000 إلى 50.000 فيل آسيوي في البرية، لذا فإن الوصول إلى هذه الحيوانات – وخاصة الحيوانات المنوية والبويضات – محدود للغاية. ومع ذلك، يحتاج فريق Colossal إلى هذه الخلايا إذا أرادوا اكتشاف كيفية إعادة الحياة إلى الماموث الوظيفي. “مع وجود عدد قليل جدًا من إناث الأفيال الخصبة، فإننا لا نريد حقًا التدخل في تكاثرها على الإطلاق. يقول جورج تشيرش، عالم الوراثة بجامعة هارفارد والمؤسس المشارك لشركة Colossal: “نريد أن نفعل ذلك بشكل مستقل”.

تسمى الخلايا التي أنشأها Colossal بالخلايا الجذعية المستحثة متعددة القدرات (iPSCs)، وهي تتصرف كثيرًا مثل الخلايا الجذعية الموجودة في الجنين. تتمتع الخلايا الجذعية الجنينية بالقدرة على إنتاج جميع أنواع الخلايا المختلفة التي تشكل الكائنات الحية، وهي نوعية يسميها العلماء تعدد القدرات. ومع ذلك، تفقد معظم الخلايا هذه القدرة مع تطور الكائن الحي. على سبيل المثال، لا يمكن لجلد الإنسان أن يتحول تلقائيًا إلى عضلات أو خلايا تبطن الجزء الداخلي من الأمعاء.

في عام 2006، أظهر العالم الياباني شينيا ياماناكا أنه من الممكن أخذ الخلايا الناضجة وإعادتها إلى حالة متعددة القدرات. كان بحث ياماناكا على خلايا الفئران، لكن العلماء لاحقًا تابعوا ذلك من خلال استخلاص الخلايا الجذعية المحفزة متعددة القدرات لكثير من الأنواع المختلفة، بما في ذلك البشر والخيول والخنازير والماشية والقرود ووحيد القرن الأبيض الشمالي – وهو نوع فرعي منقرض وظيفيًا يضم فردين فقط، كلا الإناث. المتبقية في البرية.

تقول إيريونا هيسولي، رئيسة قسم العلوم البيولوجية في Colossal، إن إعادة برمجة خلايا الفيل الآسيوي إلى خلايا iPSCs أثبتت أنها أكثر صعوبة من الأنواع الأخرى. كما هو الحال مع الأنواع الأخرى، أعاد العلماء برمجة خلايا الفيل عن طريق تعريضها لسلسلة من المواد الكيميائية المختلفة ثم إضافة بروتينات تسمى عوامل النسخ التي تعمل على تشغيل جينات معينة لتغيير كيفية عمل الخلايا. استغرقت العملية برمتها شهرين، وهي فترة أطول بكثير من 5-10 أيام التي يستغرقها إنشاء خلايا iPSCs الخاصة بالماوس، أو ثلاثة أسابيع للخلايا iPSCs البشرية.

يقول فنسنت لينش، عالم الأحياء التنموي بجامعة بافلو في نيويورك، والذي لم يشارك في دراسة كولوسال، إن هذه الصعوبة قد تكون لها علاقة بالبيولوجيا الفريدة للأفيال. تعتبر الأفيال المثال الكلاسيكي لمفارقة بيتو، وهي فكرة أن الحيوانات الكبيرة جدًا لديها معدلات منخفضة بشكل غير عادي من السرطان نظرًا لحجمها. نظرًا لأن السرطان يمكن أن يكون ناجمًا عن طفرات جينية تتراكم مع انقسام الخلايا، فمن المتوقع أن تكون الحيوانات التي تحتوي على خلايا أكثر 100 مرة من البشر أكثر عرضة للإصابة بالسرطان.