4,000 年前，最后一只猛犸象在广阔的北极苔原上漫步。如今，它们的基因仍然存在于一种雄伟的动物——亚洲象身上。
亚洲象的基因组成有 99.6% 的相似度，因此亚洲象是拯救猛犸象（或类似动物）免遭灭绝的大胆计划的完美起点。 该项目，由生物科技公司推出 庞大 2021 年，其登月目标引起了人们的关注。
整个剧本听起来很简单。
第一步是对猛犸象和大象的基因组进行测序和比较。接下来，科学家将确定猛犸象身体特征（长毛、脂肪沉积）背后的基因，这些基因使猛犸象能够在冰冻温度下茁壮成长，然后通过基因编辑将它们插入大象细胞中。最后，研究小组将把含有 DNA 的细胞核从经过编辑的细胞转移到大象卵中，并将胚胎植入代孕者体内。
问题？亚洲象濒临灭绝，它们的细胞——尤其是卵——很难获得。
上周，公司 报告了一个主要的解决方法。他们首次将大象皮肤细胞转化为干细胞，每种干细胞都有可能成为体内的任何细胞或组织。
这一进步使得在怀孕之前更容易在实验室验证基因编辑结果——大象的怀孕期最长可达 22 个月。例如，科学家可以诱导经过改造的大象干细胞变成毛细胞，并测试基因编辑，从而赋予猛犸象标志性的厚而温暖的皮毛。
这些诱导多能干细胞（iPSC）特别难以从大象细胞中制备。这些动物“是一个非常特殊的物种，我们才刚刚开始触及它们基本生物学的表面，” 说过 Colossal 生物科学部门负责人 Eriona Hysolli 博士在 新闻稿.
由于该方法只需要亚洲象的皮肤样本，因此对保护濒临灭绝的物种大有帮助。该技术还可以通过提供由皮肤细胞制成的人造卵的繁殖计划来支持对活体大象的保护。
“大象可能会获得‘最难重新编程’的奖项，” 说过 哈佛大学遗传学家、Colossal 联合创始人乔治·丘奇 (George Church) 博士说，“但无论如何，学习如何做到这一点将有助于许多其他研究，尤其是关于濒危物种的研究。”
时光倒流
大约二十年前，日本生物学家山中伸弥博士通过将成熟细胞恢复到类似干细胞的状态，彻底改变了生物学。
这项获得诺贝尔奖的技术首次在小鼠身上得到证实，仅需要四种蛋白质，统称为山中因子。重新编程的细胞通常源自皮肤细胞，在进一步的化学指导下可以发育成一系列组织。
所谓的诱导多能干细胞（iPSC）已经改变了生物学。它们对于构建大脑类器官（会激发活动的微型神经元球）的过程至关重要，并且可以被诱导成卵细胞或早期神经元模型。 人类胚胎.
该技术对于小鼠和人类来说都是成熟的。对于大象来说并非如此。 Hysolli 说：“过去，多次尝试生成大象 iPSC 都没有取得成果。”
当用标准配方处理时，大多数大象细胞都会死亡。其他细胞则变成了“僵尸”衰老细胞——虽然还活着，但无法发挥其通常的生物学功能——或者与原来的身份几乎没有什么变化。
进一步的调查发现了罪魁祸首：一种名为 TP53 的蛋白质。这种蛋白质以其抗癌能力而闻名，通常被称为基因看门人。当 TP53 基因被打开时，该蛋白质会促使癌前细胞自我毁灭，而不伤害它们的邻居。
不幸的是，TP53 也会阻碍 iPSC 重编程。一些山中因子模仿癌症生长的第一阶段，这可能导致编辑过的细胞自我毁灭。大象有 29 个“保护者”基因的拷贝。他们一起可以轻松地粉碎带有突变 DNA 的细胞，包括那些基因被编辑过的细胞。
“我们知道 p53 将会是一件大事，”Church 告诉 此 “纽约时报”.
为了绕过守门人，研究小组设计了一种化学混合物来抑制 TP53 的产生。通过随后剂量的重编程因子，他们能够从皮肤细胞中制造出第一批大象 iPSC。
一系列测试显示转化细胞的外观和行为符合预期。它们具有干细胞中常见的基因和蛋白质标记。当允许进一步发育成细胞簇时，它们形成了对早期胚胎发育至关重要的三层结构。
“我们一直在拼命地等待这些事情，”教堂 告诉 自然. 该团队公布了他们的结果，尚未经过同行评审，在预印本服务器 bioRxiv 上。
漫漫长路
该公司目前的复活猛犸象的策略依赖于克隆技术，而不是 iPSC。
但这些细胞作为大象卵细胞甚至胚胎的替代品很有价值，使科学家能够在不伤害濒临灭绝的动物的情况下继续他们的工作。
例如，他们可以将新的干细胞转化为卵子或精子细胞——这是迄今为止的壮举 仅在小鼠身上实现——进一步的基因编辑。另一个想法是直接将它们转化为配备猛犸象基因的胚胎样结构。
该公司还正在研究开发 人造子宫 帮助培育任何经过编辑的胚胎并有可能使它们足月。 2017年，人工子宫生下了一只健康的小羊，现在人工子宫 迈向人体试验。这些系统将减少对大象代理人的需求，并避免使其自然繁殖周期面临风险。
由于该研究是预印本，其结果尚未经过该领域其他专家的审查。许多问题仍然存在。例如，重编程的细胞是否保持其干细胞状态？它们可以根据需要转化为多种组织类型吗？
复活猛犸象是 Colossal 的最终目标。但布法罗大学的文森特·林奇博士长期以来一直尝试利用大象制造 iPSC，他认为结果可能会 更广泛的影响范围.
大象对癌症有很强的抵抗力。没有人知道为什么。由于该研究的 iPSC 被剥夺了 TP53（一种癌症保护基因），因此它们可以帮助科学家识别使大象对抗肿瘤的遗传密码，并可能为我们带来新的治疗方法。
接下来，该团队希望在由基因编辑的大象细胞制成的细胞和动物模型中重现猛犸象的特征，例如长毛和脂肪沉积。如果一切顺利，他们将采用类似于克隆羊多莉的技术来生出第一批小牛。
这些动物是否可以被称为猛犸象仍有争议。它们的基因组与已灭绝物种并不完全匹配。此外，动物生物学和行为强烈依赖于与环境的相互作用。自 4,000 年前猛犸象灭绝以来，我们的气候发生了巨大变化。北极苔原——它们的故乡——正在迅速融化。复活的动物能适应它们不适应的环境吗？
动物也会互相学习。如果没有活生生的猛犸象向小象展示如何在自然栖息地中成为猛犸象，它可能会采取一套完全不同的行为。
Colossal 有一个解决这些难题的总体计划。与此同时，这项工作将帮助该项目取得进展，同时不会让大象面临风险， 根据 教会。
“这是重要的一步，” 说过 Ben Lamm，Colossal 联合创始人兼首席执行官。 “每一步都让我们更接近恢复这一标志性物种的长期目标。”
图片来源： 巨大的生物科学
- SEO 支持的内容和 PR 分发。 今天得到放大。
- PlatoData.Network 垂直生成人工智能。 赋予自己力量。 访问这里。
- 柏拉图爱流。 Web3 智能。 知识放大。 访问这里。
- 柏拉图ESG。 碳， 清洁科技, 能源， 环境， 太阳能， 废物管理。 访问这里。
- 柏拉图健康。 生物技术和临床试验情报。 访问这里。
- Sumber: https://singularityhub.com/2024/03/12/colossal-creates-elephant-stem-cells-for-the-first-time-in-quest-to-revive-the-woolly-mammoth/
