마지막 털북숭이 매머드는 4,000년 전 광대한 북극 툰드라 지역을 배회했습니다. 그들의 유전자는 오늘날에도 여전히 위엄 있는 동물인 아시아 코끼리에 남아 있습니다.

유전적 구성이 99.6% 유사하므로 아시아 코끼리는 매머드나 그와 가까운 동물을 멸종 위기에서 되살리려는 대담한 계획의 완벽한 출발점입니다. 프로젝트, 생명공학 회사에서 출시 거대한 2021년에는 문샷 목표를 위해 눈썹을 치켜올렸습니다.

전체적인 플레이북은 간단해 보입니다.

첫 번째 단계는 매머드와 코끼리의 게놈 서열을 분석하고 비교하는 것입니다. 다음으로, 과학자들은 매머드가 영하의 온도에서 번성할 수 있게 해주는 신체적 특성(긴 털, 지방 축적물) 뒤에 있는 유전자를 확인한 다음 유전자 편집을 사용하여 이를 코끼리 세포에 삽입할 것입니다. 마지막으로 연구팀은 편집된 세포에서 DNA가 들어 있는 핵을 코끼리 알로 옮기고 배아를 대리모에 이식할 예정이다.

문제? 아시아 코끼리는 멸종 위기에 처해 있으며 그들의 세포, 특히 알을 구하기가 어렵습니다.

지난주, 회사 주요 해결 방법을 보고했습니다.. 처음으로 그들은 코끼리 피부 세포를 줄기 세포로 변형시켰는데, 각각은 신체의 어떤 세포나 조직으로도 될 수 있는 잠재력을 갖고 있습니다.

이러한 발전을 통해 잠재적인 임신을 결정하기 전에 실험실에서 유전자 편집 결과를 보다 쉽게 ​​검증할 수 있습니다. 이는 코끼리의 경우 최대 22개월 동안 지속됩니다. 예를 들어, 과학자들은 조작된 코끼리 줄기 세포를 유모 세포로 유도하고 매머드에게 두껍고 따뜻한 털을 부여하는 유전자 편집을 테스트할 수 있습니다.

이러한 유도만능줄기세포(iPSC)는 특히 코끼리 세포로 만들기가 어려웠습니다. 동물은 "매우 특별한 종이며 우리는 이제 막 그들의 근본적인 생물학의 표면을 긁기 시작했습니다." 말했다 Colossal에서 생명과학을 이끌고 있는 Eriona Hysolli 박사는 릴리스를 누르십시오.

이 접근 방식에는 아시아 코끼리의 피부 샘플만 필요하기 때문에 멸종 위기에 처한 종을 보호하는 데 큰 도움이 됩니다. 이 기술은 또한 피부 세포로 만든 인공 알을 이용한 번식 프로그램을 제공함으로써 살아있는 코끼리의 보존을 지원할 수도 있습니다.

"코끼리는 '가장 재프로그래밍하기 어려운' 상을 받을 수도 있습니다." 말했다 하버드 유전학자이자 Colossal의 공동 창립자인 George Church 박사는 "하지만 어떻게 해서든 이를 수행하는 방법을 배우는 것은 특히 멸종 위기에 처한 종에 대한 다른 많은 연구에 도움이 될 것입니다."라고 말합니다.

시계를 되돌리다

거의 20년 전, 일본의 생물학자 야마나카 신야(Shinya Yamanaka) 박사는 성숙한 세포를 줄기세포와 같은 상태로 복원함으로써 생물학에 혁명을 일으켰습니다.

쥐에서 처음으로 입증된 노벨상 수상 기술에는 야마나카 인자(Yamanaka Factor)라고 불리는 4개의 단백질만 필요합니다. 종종 피부 세포에서 파생된 재프로그램된 세포는 추가적인 화학적 유도를 통해 다양한 조직으로 발달할 수 있습니다.

유도만능줄기세포(iPSC)는 생물학을 변화시켰습니다. 그들은 뇌 유기체(활동으로 촉발되는 뉴런의 소형 공)를 구축하는 과정에 중요하며 난자 세포나 초기 모델로 유도될 수 있습니다. 인간 배아.

이 기술은 쥐와 인간을 대상으로 잘 확립되어 있습니다. 코끼리에게는 그렇지 않습니다. “과거에는 코끼리 iPSC를 생성하려는 수많은 시도가 성과를 거두지 못했습니다.”라고 Hysolli는 말했습니다.

대부분의 코끼리 세포는 표준 처방으로 처리했을 때 죽었습니다. 다른 것들은 살아있지만 일반적인 생물학적 기능을 수행할 수 없는 "좀비" 노화 세포로 변했거나 원래의 정체성에서 거의 변하지 않았습니다.

추가 조사를 통해 범인은 TP53이라는 단백질이었습니다. 암을 퇴치하는 능력으로 잘 알려진 이 단백질은 종종 유전적 문지기로 불립니다. TP53 유전자가 활성화되면 이 단백질은 전암 세포가 이웃에게 해를 끼치지 않고 스스로 파괴되도록 촉구합니다.

불행하게도 TP53은 iPSC 재프로그래밍도 방해합니다. 일부 야마나카 인자는 편집된 세포가 자멸할 수 있는 암 성장의 첫 번째 단계를 모방합니다. 코끼리는 29개의 "보호자" 유전자를 보유하고 있습니다. 함께, 그들은 유전자가 편집된 세포를 포함하여 돌연변이된 DNA가 있는 세포를 쉽게 박살낼 수 있었습니다.

"우리는 p53이 큰 일이 될 것이라는 것을 알고 있었습니다." Church 이야기 전에, 뉴욕 타임스.

게이트키퍼를 우회하기 위해 팀은 TP53 생산을 억제하는 화학 칵테일을 고안했습니다. 리프로그래밍 인자의 후속 투여로 그들은 피부 세포에서 최초의 코끼리 iPSC를 만들 수 있었습니다.

일련의 테스트를 통해 변형된 세포가 예상대로 보이고 행동하는 것으로 나타났습니다. 그들은 줄기세포에서 흔히 볼 수 있는 유전자와 단백질 표지를 갖고 있었습니다. 세포 클러스터로 더 발전하도록 허용하면 초기 배아 발달에 중요한 3층 구조를 형성했습니다.

“우리는 정말 이런 일들을 간절히 기다려 왔습니다.” Church 이야기 자연. 팀은 결과를 발표했습니다., 아직 동료 검토를 거치지 않은 사전 인쇄 서버 bioRxiv에 있습니다.

긴 도로 앞두고

매머드를 복원하기 위한 회사의 현재 플레이북은 iPSC가 아닌 복제 기술에 의존합니다.

그러나 이 세포는 코끼리 난자 세포나 심지어 배아의 프록시로서 가치가 있어 과학자들이 멸종 위기에 처한 동물에게 해를 끼치지 않고 연구를 계속할 수 있게 해줍니다.

예를 들어, 그들은 새로운 줄기 세포를 난자나 정자 세포로 변형시킬 수 있습니다. 이는 지금까지의 놀라운 일입니다. 쥐에서만 달성- 추가 유전자 편집을 위해. 또 다른 아이디어는 매머드 유전자를 갖춘 배아와 유사한 구조로 직접 변형시키는 것입니다.

회사에서도 개발을 검토 중입니다. 인공 자궁 편집된 배아를 육성하고 잠재적으로 임기에 도달하도록 돕습니다. 2017년에는 인공자궁을 통해 건강한 양이 태어났고, 현재는 인공자궁이 인간의 시련을 향해 나아가다. 이러한 시스템은 코끼리 대리모의 필요성을 줄이고 자연 생식 주기를 위험에 빠뜨리는 것을 방지합니다.

이 연구는 사전 인쇄이기 때문에 그 결과는 아직 해당 분야의 다른 전문가에 의해 검증되지 않았습니다. 많은 질문이 남아 있습니다. 예를 들어, 재프로그래밍된 세포는 줄기세포 상태를 유지합니까? 필요에 따라 다양한 조직 유형으로 변형될 수 있습니까?

매머드를 되살리는 것이 Colossal의 궁극적인 목표입니다. 그러나 오랫동안 코끼리로부터 iPSC를 만들려고 노력해 온 버팔로 대학의 빈센트 린치 박사는 그 결과가 다음과 같을 수 있다고 생각합니다. 더 넓은 범위.

코끼리는 암에 대한 저항력이 매우 강합니다. 그 이유는 아무도 모릅니다. 연구의 iPSC에는 암 예방 유전자인 TP53이 제거되어 있어 과학자들이 코끼리가 종양과 싸울 수 있도록 하는 유전자 코드를 식별하고 잠재적으로 우리를 위한 새로운 치료법에 영감을 주는 데 도움이 될 수 있습니다.

다음으로, 팀은 유전자 편집된 코끼리 세포로 만든 세포 및 동물 모델에서 긴 머리카락과 지방 축적물과 같은 매머드 특성을 재현하기를 희망합니다. 모든 것이 순조롭게 진행된다면 양 돌리를 복제하여 첫 번째 송아지를 낳는 데 사용된 것과 같은 기술을 사용할 것입니다.

이 동물을 매머드라고 부를 수 있는지 여부는 여전히 논쟁의 여지가 있습니다. 그들의 게놈은 멸종된 종과 정확히 일치하지 않습니다. 또한, 동물의 생물학과 행동은 환경과의 상호작용에 크게 의존합니다. 4,000년 전 매머드가 멸종된 이후 우리의 기후는 극적으로 변했습니다. 그들의 옛 터전인 북극 툰드라가 빠르게 녹아내리고 있습니다. 부활된 동물들은 돌아다니기에 적합하지 않은 환경에 적응할 수 있습니까?

동물들도 서로에게서 배웁니다. 송아지에게 자연 서식지에서 매머드가 되는 방법을 보여 주는 살아있는 매머드가 없다면 송아지는 완전히 다른 행동을 취할 수도 있습니다.

Colossal은 이러한 어려운 문제를 해결하기 위한 일반적인 계획을 가지고 있습니다. 그동안 이 작업은 코끼리를 위험에 빠뜨리지 않고 프로젝트가 진전되도록 도울 것입니다. 에 따라 교회에.

“이것은 중대한 조치입니다.” 말했다 Colossal의 공동 창립자이자 CEO인 Ben Lamm입니다. "각 단계를 통해 우리는 이 상징적인 종을 다시 되살리려는 우리의 장기 목표에 더 가까워질 수 있습니다."

이미지 신용 : 거대 생명과학

• SEO 기반 콘텐츠 및 PR 배포. 오늘 증폭하십시오.
• PlatoData.Network 수직 생성 Ai. 자신에게 권한을 부여하십시오. 여기에서 액세스하십시오.
• PlatoAiStream. 웹3 인텔리전스. 지식 증폭. 여기에서 액세스하십시오.
• 플라톤ESG. 탄소, 클린테크, 에너지, 환경, 태양광, 폐기물 관리. 여기에서 액세스하십시오.
• PlatoHealth. 생명 공학 및 임상 시험 인텔리전스. 여기에서 액세스하십시오.
• 출처: https://singularityhub.com/2024/03/12/colossal-creates-elephant-stem-cells-for-the-first-time-in-quest-to-revive-the-woolly-mammoth/