قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.
تحرز خطة جريئة للهندسة الوراثية لنسخة من الماموث الصوفي، عملاق العصر الجليدي الذي اختفى قبل 4000 عام، بعض التقدم، وفقًا للعلماء المشاركين.
الهدف طويل المدى هو إنشاء كائن حي هجين من الفيل والماموث لا يمكن تمييزه بصريًا عن سلفه المنقرض، وإذا تم إطلاقه في بيئته الطبيعية بأعداد كافية، فمن المحتمل أن يساعد في استعادة نظام التندرا البيئي الهش في القطب الشمالي.
لقد كان إحياء الأنواع المنقرضة مشروعًا مفضلاً لعالم الوراثة بجامعة هارفارد جورج تشيرش لأكثر من عقد من الزمان. اكتسبت الخطة زخمًا في فبراير 2021 عندما شاركت تشيرش في تأسيس شركة Colossal Biosciences ومقرها دالاس مع رجل الأعمال بن لام وحصلت على ضخ نقدي وهج دعاية تلا ذلك في وقت لاحق من ذلك العام.
ولا تزال هناك العديد من المهام الصعبة، مثل تطوير رحم اصطناعي قادر على حمل طفل فيل. لكن شركة Colossal Biosciences قالت يوم الأربعاء إنها خطت “خطوة مهمة” للأمام.
كشف تشرش وإريونا هيسولي، رئيس قسم العلوم البيولوجية في شركة كولوسال، أنهما أعادا برمجة خلايا من فيل آسيوي، وهو أقرب أقرباء الماموث، إلى حالة جنينية – وهي المرة الأولى التي يتم فيها استخلاص الخلايا الجذعية من خلايا الفيل. ويخطط الفريق لنشر العمل في مجلة علمية، لكن البحث لم يخضع بعد لمراجعة النظراء.
يمكن تطوير هذه الخلايا المعدلة، والمعروفة باسم الخلايا الجذعية المستحثة متعددة القدرات أو iPSCs، في المختبر لتنمو لتصبح أي نوع من خلايا الفيل – وهي أداة مهمة يستخدمها الباحثون في تصميم واختبار وتحسين نتائج التغيرات الجينية التي يحتاجون إلى إجرائها إعطاء الفيل الآسيوي السمات الجينية التي يحتاجها للبقاء على قيد الحياة في القطب الشمالي. وتشمل هذه معطفًا صوفيًا وطبقة من الدهون العازلة وآذانًا أصغر.
وقال هيسولي، وهو العالم الرئيسي في الشركة في المشروع الضخم: “لذا فإن الشيء الجميل في الخلايا هو أنها يمكن أن تتجدد إلى أجل غير مسمى وتتمايز إلى أي نوع من خلايا الجسم”.
كما ستسهل الخلايا الجذعية على علماء الحفاظ على البيئة دراسة الخصائص البيولوجية الفريدة للفيل الآسيوي. نظرًا لحجمها، تتمتع هذه المخلوقات بمقاومة فريدة للسرطان، لأسباب غير مفهومة جيدًا. وكانت العقبة الرئيسية أمام الفريق في صنع خطوط خلايا الفيل هي تثبيط الجينات التي يعتقد أنها تمنح تلك المقاومة للسرطان.
وقال أوليفر رايدر، مدير علم الوراثة في تحالف الحياة البرية في حديقة حيوان سان دييغو، إن تقنيات البحث الخلوي التي ابتكرها كولوسال فتحت طريقا جديدا لإنقاذ الفيل المهدد بالانقراض.
“إن نية إنتاج iPSCs من الأفيال كانت موجودة منذ سنوات. قال رايدر، الذي لم يشارك في البحث: “لقد كان من الصعب تحقيق ذلك”. وأضاف: “سيكون التأثير على الحفاظ على البيئة في مجال الإنقاذ الجيني والمساعدة على الإنجاب”.
لأسباب واضحة، من الصعب دراسة أجنة الأفيال التي تحدث بشكل طبيعي. وقال رايدر إن الخلايا الجذعية ستسمح للعلماء بإنشاء أجنة أفيال نموذجية من شأنها أن ترفع الستار عن كيفية تطور الفيل إلى جنين – وهو “أصل قيم للغاية”.
هندسة هجين الماموث الصوفي
تحمل الخلايا الجذعية للفيل أيضًا مفتاح ولادة الماموث من جديد. وبمجرد تعديل خلايا الفيل للحصول على سمات وراثية تشبه الماموث، يمكن استخدامها في صنع البويضات والحيوانات المنوية وجنين يمكن زرعه في نوع ما من الرحم الاصطناعي. ومع ذلك، فإن ذلك سيستغرق سنوات من العمل.
نظرًا للمهلة الأولية التي حددتها شركة Colossal، والتي تبلغ ست سنوات، يخطط الفريق أولاً لاستخدام تقنيات الاستنساخ الحالية المشابهة لتلك المستخدمة في عام 1996 لإنتاج النعجة دوللي، عن طريق إدخال خلايا معدلة وراثيًا في بويضة متبرعة ستحملها أم فيل بديلة. ومع ذلك، على الرغم من أن هذه التكنولوجيا كانت موجودة منذ فترة، إلا أن النتائج كانت ناجحة ومخيبة للآمال. ويتساءل الكثيرون عما إذا كان من الأخلاقي استخدام الحيوانات المهددة بالانقراض كبدائل نظرا لاحتمال فشل المحاولات.
وقال تشرش: “أعتقد أن أول فيل مُصمم هندسيًا سيكون علامة فارقة وقد يكون ذلك متسقًا مع توقعات بن (لام) لست سنوات اعتبارًا من عام 2021”. “الشيء الثاني الذي سيجعلنا سعداء هو أن لدينا منتجًا مقاومًا للبرد حقًا. ثم السؤال الثالث سيكون إذا تمكنا من القيام بذلك بطريقة قابلة للتطوير، ولا تتضمن بدائل. قال تشرش: “هذه مسافة غير معروفة”.
قام فريق البحث في Colossal بالفعل بتحليل جينومات 53 من الماموث الصوفي من الحمض النووي القديم المستخرج من الحفريات. ساعدت العينات واسعة النطاق من الحيوانات التي عاشت في أماكن مختلفة وفي نقاط مختلفة في الماضي العلماء على فهم الجينات التي تجعل الماموث فريدًا من نوعه.
“لقد قطعنا شوطا طويلا. وقال تشرش إن جودة الحمض النووي للماموث تكاد تكون جيدة مثل الفيل وكلاهما جيد تقريبًا مثل الحمض النووي المستخرج من البشر.
لم يذكر تشرش وهيسولي بالضبط عدد التغييرات الجينية التي يتوقعان إجراؤها على الحمض النووي للفيل الآسيوي لصنع مخلوق يشبه الماموث قادر على تحمل درجات حرارة القطب الشمالي. ويريد علماء الوراثة أيضًا هندسة ماموث بدون أنياب، حتى لا تقع الحيوانات فريسة للصيادين.
وقال تشرش، الذي كان في طليعة العمل على هندسة الخنازير وراثيا بأعضاء متوافقة مع جسم الإنسان من أجل عمليات زرع الأعضاء، إنه من الممكن إجراء 69 تعديلا في وقت واحد في الخنازير. وقال إن عدد التعديلات اللازمة لجعل الفيل الآسيوي مقاوما للبرد سيكون مماثلا إلى حد كبير.
الدور المحتمل للماموث المقام
لقد ادعى Colossal منذ فترة طويلة أن الماموث، إذا عادوا إلى الأراضي العشبية في أقصى شمال الكوكب بأعداد كافية، سيساعد في إبطاء ذوبان التربة الصقيعية.
يعتقد بعض العلماء أنه قبل انقراضها، كانت حيوانات الرعي مثل الماموث والخيول والبيسون تحافظ على الأرض متجمدة تحتها من خلال الدوس على العشب وتدمير الأشجار وضغط الثلوج.
اقترحت إحدى الدراسات الصغيرة في سيبيريا المنشورة في عام 2020 أن وجود ثدييات كبيرة مثل الخيول والبيسون والياك والرنة أدى إلى انخفاض درجات حرارة التربة في المنطقة المحمية حيث تم الاحتفاظ بها مقارنة بالأرض خارج تلك الحدود. ومع ذلك، فمن الصعب أن نتصور أن قطعان الأفيال التي تتكيف مع البرد لها تأثير كبير على منطقة ترتفع فيها درجة الحرارة بشكل أسرع من أي مكان آخر في العالم، كما قال خبراء آخرون.
وأعلنت شركة Colossal أيضًا عن خطط لإحياء النمر التسماني في عام 2022 وطائر الدودو في عام 2023، لكن عملها على الماموث استمر لفترة أطول.
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية لـ CNN، قم بإنشاء حساب على CNN.com