خطة لمهندسة وراثيا نسخة من دودو ، طائر عملاق بلا طيران اختفى قبل 400 عام وأصبحت الطفل الملصق للانقراض ، حقق بعض التقدم ، وفقا لعلوم التكنولوجيا الحيوية في تكساس.
قال علماء الشركة إنهم نجحوا في زراعة خلايا متخصصة من حمامة الصخور – المعروفة باسم الحمام المتواضع. إنهم يخططون لاستخدام نفس التقنيات أو ما شابهها لخلايا الثقافة من أقرب قريب للمعيشة في Dodo ، The Nicobar Pigeon ، وهو من نفس عائلة الطيور.
تبعد Colossal سنوات عن هدفها على المدى الطويل المتمثل في خلق عيش ، تقريبًا للمشي للدودو الذي لا يمكن تمييزه عن رائدها المنقرض ، لكنها وصفت التقدم بأنه “خطوة محورية”.
وقال بيث شابيرو ، كبير مسؤولي العلوم في بلوسال: “هذه هي الخطوة المهمة حقًا لمشروع دودو ، ولكن أيضًا للحفاظ على الطيور ، على نطاق أوسع”. “كانت هذه خطوة نفيًا لمشروع DODO. كنا بحاجة إلى ذلك من أجل المضي قدمًا ، والآن بعد أن أصبح لدينا ، حقًا ، نحن خارجنا.”
يبحث حمامة نيكوبار ، أقرب قريب للمعيشة في دودو ، داخل قبة استوائية في حديقة حيوان فرنسا بوفال. – Guillaume Souvant/AFP/Getty Images
أثارت الشركة الإثارة ، بالإضافة إلى الجدل ، عندما أعلنت عن ولادة ثلاثة جرو وولف وولف في أبريل. قال العلماء الهائلون إنهم قاموا بإحياء مفترس الكلاب قبل 10 آلاف عام باستخدام الحمض النووي القديم ، والاستنساخ وتحرير الجينات لتغيير المكياج الوراثي للذئب الرمادي ، في عملية تسميها الشركة. الجهود المماثلة لإعادة الماموث الصوفي ، والثيلياسين – المعروف باسم النمر تسمانيا – وطائر آخر بلا طيران ، وزارة الزراعة ، جارية أيضًا.
كما أعلنت Colossal يوم الأربعاء أنها جمعت 120 مليون دولار من تمويل إضافي لعملها ليصبح المجموع 555 مليون دولار منذ إطلاقها في سبتمبر 2021.
ومع ذلك ، فإن التقنيات اللازمة لاستعادة طائر مثل DODO تختلف عن تلك التي استخدمتها الشركة لإنشاء ذئاب رهيبة لأن الطيور تتطور في بيضة ولا يمكن استنساخها بنفس طريقة الثدييات ، مما يجعل العملية أكثر صعوبة.
وقال شابيرو: “لذلك مع الطيور ، فإن أبطأ جزء من هذه العملية هو أنه يتعين علينا تكوين جيلين. لا يمكننا استنساخ الخلايا ، لذلك يتعين علينا أن نجعل الأمهات والآباء بشكل منفصل ثم تربيتها من أجل الحصول على نسختين من الجين ليتم تعديلها”. “هذا بطيء جدا.”
زراعة جرثومة الأمل
لقد اكتشف العلماء طريقة لزراعة نوع من الخلايا ، المعروفة باسم خلية جرثومية بدائية ، والتي تعمل كسلائف لخلايا البيض والحيوانات المنوية ، من حمامة الصخور. – العلوم البيولوجية الهائلة
كشف إعلان Colossal يوم الأربعاء عن أن علماءها قد اكتشفوا طريقة لتنمية نوعًا حيويًا من الخلايا ، والمعروفة باسم الخلية الجرثومية البدائية ، والتي تعمل كسلائف للبيض والحيوانات المنوية ، من حمامة الصخور (كولومبا ليفيا) ، والمعروفة باسم الحمام الشائع الذي يعيش في مدن حول العالم.
وقالت الشركة إنها ركزت على حمامة الصخور لأن الطائر تربي على نطاق واسع ويرتبط ارتباطًا بعانًا بالدودو. سبق أن تمكن العلماء من ثقافة الخلايا الجرثومية البدائية ، أو PGCs ، من الدجاج والإوز ، وهي تقنية تم استخدامها لإنشاء دجاج يولد بطة.
وقالت آنا كيتي ، مديرة أنواع الطيور في كولوسال ، في بيان صحفي: “كانت الوصفة الأولى لثقافة الخلايا هي لدجاج PGCs ، وتم نشرها قبل حوالي 20 عامًا”.
“لسوء الحظ ، لم تعمل هذه الوصفة على أي أنواع أخرى من أنواع الطيور التي تم اختبارها ، حتى الأنواع ذات الصلة الوثيقة مثل السمان. اكتشاف Colossal لوصفة للحمام يوسع بشكل كبير التقنيات الإنجابية الطيور وهو الأساس لعملنا Dood.”
اختبر الفريق أكثر من 300 وصفة قبل حدوثها على المزيج الصحيح من عوامل النمو والجزيئات والمستقلبات التي سمحت لخلايا الجراثيم حمامة النمو لمدة 60 يومًا. تم نشر تفاصيل البحث ، التي لم تتم مراجعة النظراء بعد ، يوم الأربعاء.
وقال شابيرو إن الخطوات التالية هي محاولة استخدام الخلايا لإنشاء الحمام الصخري المباشر المولد بواسطة دجاج بديل ، كدليل على المفهوم.
في الوقت نفسه ، يستخدم Colossal ثقافة مماثلة لتنمية الخلايا الجرثومية البدائية في حمامة Nicobar ، والتي ترتبط ارتباطًا وثيقًا بـ DODO. لاحظت الشركة أنها أنشأت مستعمرة تربية للطيور في تكساس وبدأت في جمع الخلايا الجرثومية البدائية.
علاوة على ذلك ، يجب أن تكون Colossal قادرة على تحرير الخلايا الجرثومية في حمامة Nicobar مع سمات Dood ، بناءً على معلومات جينية حول الطائر المنقرض المحفوظ في عينات المتحف. ثم يقوم العلماء بحقن Nicobar Pigeon PGCs في أجنة الدجاج العادي – الديكة والدجاج – التي تم تعديلها وراثياً لعدم صنع خلايا الجراثيم الخاصة بها. وقالت الشركة إن الدجاج هو الأفضل من الحمام كبديل لأنه كطيور بدون طيران يسهل عليهم الاحتفاظ بها ولأن العلماء يعرفون بالفعل كيفية هندسة وراثيا ليكونوا معقمين ، مما يجعلها أكثر ملاءمة لهذه المهمة.
الهدف النهائي هو أن Nicobar Pigeon PGCs سيستمر في التطور إلى بيض وظيفي وحيوانات المنوية ، وعندما ستعمل نسل تلك الديكة المعدلة والفتحة الدجاج ، فإن بيض الفراخ الناتج وخلايا الحيوانات المنوية ستحتوي على سمات وراثية تشبه DODO.
وقالت الشركة في بيان “هذه التطورات-هذه التطورات-ثقافة Pigeon PGC والدجاج المعتمد على الجينات التي لا تصنع PGCs الخاصة بها-تعهدت باستخدام الدجاج البديل للمساعدة في إعادة أقارب دودو ، وفي النهاية الدودو نفسها”.
وقال بن لام ، الرئيس التنفيذي للشركة ، إن هذه العملية برمتها ستستغرق ما لا يقل عن خمس إلى سبع سنوات.
استجواب مطالبات “de-extenction”
تعيش الحمام الشائع في مدن حول العالم ، بما في ذلك هذه في حديقة برلين. – Wolfram Steinberg/DPA/Picture Alliance/Getty Images
يقول النقاد إنه على الرغم من أن الباحثين في Colossal يتقدمون في مجال الهندسة الوراثية ، فليس من الممكن حقًا إحياء حيوان منقرض – أي محاولة يمكن أن تخلق فقط أنواعًا مختلطة وراثياً. مما يشير إلى خلاف ذلك يخاطر بإلحاح حماية الأنواع والأنظمة الإيكولوجية الحالية ، وفقًا لما ذكره المحافظون.
قالت الشركة إن هدفها هو عدم إعادة شيء ما بنسبة 100 ٪ وراثيًا مع الأنواع المنقرضة ولكن إنشاء نسخ وظيفية ذات سمات رئيسية.
“ينتمي دودوس إلى عائلة حمامة وحمامة. لذا ، إلى الحد الذي شارك فيه دودوس العديد من الجينات المشتركة مع حمامة نيكوبار ، من الناحية النظرية ، فإن هذا يعني أن على العلماء فقط إدراج جينات دودو-Unique في الخلية الجرثومية ، أو تحرير جينات الحمام لجعلها تشبه دودو. أبحاث الطيور في الجامعة الغربية في لندن ، أونتاريو.
ومع ذلك ، قال إنه من المستحيل إعادة الأنواع المنقرضة ، لأن هذه الحيوانات كانت أكثر من مجرد مجموعة من الجينات. “أثناء التطور ، يتفاعل جينومنا مع الجينومات الأبوية والهرمونات والبيئة بحيث يتم تشغيل الجينات أو إيقافها بطرق معقدة لا يمكننا معرفتها ولا يمكننا تكرارها لأنواع منقرضة”.
“على الرغم من أنه من المثير للإعجاب هندسة وراثية لإدراج الجينات من الأنواع المنقرضة إلى نوع حالي ، إلا أنه من المفرط أن يطلق عليه التنفيذ”.
تطبيقات أوسع لعمل Colossal
تتمتع التكنولوجيا الجديدة التي طورتها Colossal بتطبيقات محتملة قيمة في الحفاظ على الطيور ، وخاصة في المناطق التي لا يوجد فيها عدد من السكان الحاليين للطيور تباينًا وراثيًا ، وفقًا لما ذكرته Cock Van Oosterhout ، أستاذ علم الوراثة التطورية في كلية العلوم البيئية بجامعة إيست أنجليا في المملكة المتحدة. بالنسبة إلى Van Oosterhout ، فإن الأداة المساعدة الحقيقية ليست في إحياء DODO ، ولكن في تطبيق نتائج الشركة لمساعدة الأنواع على التعافي.
وقال فان أوسترهوت ، الذي تلقى تبرعًا من هائلة لعمله على حمامة الوردي المهددة بالانقراض ، إن تعديل جينات الأنواع المهددة بالانقراض يمكن أن يساعدهم على التكيف بشكل أفضل مع الموائل أو الأمراض التي تشكل تهديدًا.
“هل يمكننا الآن العثور على البديل المقاوم ، ربما في عينة تاريخية ، أو ربما في الأنواع ذات الصلة الوثيقة التي نعرفها أنها مقاومة لمرض معين ، وهل يمكننا تعديل هذا مرة أخرى إلى عامة السكان؟” طلب فان أوسترهوت.
وأضاف Van Oosterhout أن “علم الجوراسي بارك على غرار بارك العلم” يجذب الممولين الذين لا يهتمون عادة بحفظ التنوع البيولوجي ، مما يسمح للشركة بحل المشكلات التي تعثرت منذ فترة طويلة على العديد من الباحثين الأكاديميين.
ومع ذلك ، فإن تحرير الجينوم هو مجرد قطعة صغيرة من اللغز الأكبر الذي يعتبر معقدًا. “ما نحتاج إلى القيام به كمجتمع هو منع الانقراض حقًا ، ومنع فقدان الموائل. لا يمكن للتكنولوجيا حل أزمة التنوع البيولوجي. قد يوفر بعض الأنواع ، لكنها ليست رصاصة سحرية.”
اشترك في النشرة الإخبارية لنظرية Wonder’s Wonder Science. استكشف الكون مع الأخبار عن الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية CNN قم بإنشاء حساب في CNN.com