دانشمندان یک گام به بازگرداندن ماموت پشمالو به زندگی نزدیک شدند

وقتی شرکت زیست‌فناوری کولوسال در سال ۲۰۲۱ شروع به فعالیت کرد، هدفی بزرگ برای خود در نظر گرفت: احیای ماموت پشمالوی منقرض‌شده. البته نه دقیقاً ماموت پشمالو، بلکه در اصل فیل آسیایی که با اصلاح ژن، از موی پرپشت و لایه‌ای از چربی برخوردار شده است تا بتواند در محیط‌های دارای دمای زیر صفر زندگی کند.

برای دستیابی به این «ماموت‌های کاربردی»، دانشمندان کولوسال باید بر مجموعه‌ای از چالش‌ها غلبه کنند؛ ازجمله اعمال تغییرات ژنتیکی مناسب، تبدیل تدریجی سلول‌های ویرایش‌شده به ماموت‌های نوزاد سالم و یافتن فضایی که این حیوانات بتوانند در آنجا رشد کنند. تحقق تمام این اهداف مستلزم پیمودن مسیری طولانی و نامعلوم است؛ اما کولوسال به‌تازگی از پیشرفتی کوچک خبر داده که می‌تواند مسیر پیش‌رو را تا حدی هموار کند.

به‌گزارش وایرد، دانشمندان کولوسال موفق به بازبرنامه‌ریزی سلول‌های فیل آسیایی و قرار دادن آن‌ها در حالتی رویان‌مانند شده‌اند تا بتوانند به هر نوع سلول دیگری تبدیل شوند. این موفقیت، مسیر را برای ساخت اسپرم و تخمک فیل در آزمایشگاه باز می‌کند و پژوهشگران را قادر می‌سازد تا بدون نیاز به نمونه‌برداری مکرر از بافت فیل‌های زنده، ویرایش‌های ژن را آزمایش کنند. یافته‌های پژوهشگران هنوز در مجله‌ی علمی داوری همتاشده منتشر نشده؛ اما در پایگاه داده بایو‌آرکایو در دسترس قرار دارد.

میلاد میرکانی

شرکت آمریکایی درصدد بازگرداندن ماموت پشمالو به زندگی است

مطالعه '4

سلول‌هایی که کولوسال موفق به ساختشان شده است، سلول‌های بنیادی پرتوان القایی (iPSCs) نامیده می‌شوند و بسیار شبیه سلول‌های بنیادی موجود در رویان هستند. سلول‌های بنیادی رویانی از خصوصیتی به نام «پرتوانی» برخوردار هستند؛ بدین معنا که می‌توانند موجب شکل‌گیری انواع مختلف سلول‌های سازنده‌ی ارگانیسم‌ها شوند. بااین‌حال، بیشتر سلول‌ها این توانایی را با رشد ارگانیسم ازدست می‌دهند. به‌عنوان مثال، پوست انسان نمی‌تواند خودبه‌خود به ماهیچه یا سلول‌هایی که داخل روده را می‌پوشانند، تبدیل شوند.

در سال ۲۰۰۶، شینیا یاماناکا، دانشمند ژاپنی نشان داد که می‌توان سلول‌های بالغ را برداشت و آن‌ها را به حالت پرتوان بازگرداند. پژوهش‌های یاماناکا روی موش‌ها انجام شد؛ اما دانشمندان بعدی با ساخت iPSC برای بسیاری از گونه‌های مختلف، ازجمله انسان، اسب، خوک، گاو، میمون و کرگدن سفید شمالی، دستاورد یاماناکا را تکمیل کردند.

اریونا هایسولی، رئیس واحد علوم زیستی در کولوسال می‌گوید تغییر ماهیت سلول‌های فیل آسیایی به سلول‌های بنیادی پرتوان القایی، نسبت به سایر گونه‌ها دشوارتر بود. همانند سایر گونه‌ها، دانشمندان سلول‌های فیل را با قراردادن آن‌ها درمعرض مجموعه‌ای از مواد شیمیایی مختلف و سپس افزودن پروتئین‌هایی به نام «فاکتور رونویسی» که ژن‌هایی خاصی را برای تغییر عملکرد سلول‌ها فعال می‌کنند، باز‌برنامه‌نویسی کردند. کل این فرایند دو ماه طول کشید که در مقایسه با ۵ تا ۱۰ روز زمان لازم برای ساخت iPSC-های موش یا سه هفته برای iPSC-های انسان، بسیار طولانی‌تر بود.

وینست لینچ، زیست‌شناس رشد در دانشگاه بوفالو که در مطالعه مشارکت نداشت، باور دارد که مشکل‌بودن ساخت سلول‌های پرتوان القایی برای فیل‌ها، ممکن است با مولفه‌های جسمانی منحصربه‌فرد این حیوانات مرتبط باشد. فیل‌ها نمونه‌ی کلاسیک «پارادوکس پیتو» هستند. این پارادوکس بیان می‌دارد که حیوانات غول‌پیکر با وجود داشتن جثه‌ی بزرگ، به‌طرز غیرعادی نرخ سرطان پایینی دارند. از آنجایی که سرطان می‌تواند دراثر انباشته‌شدن جهش‌های ژنتیکی همزمان با تقسیم سلول‌ها پدید آید، انتظار می‌رود که حیواناتی با صد برابر سلول‌های بیشتر نسبت به انسان، بسیار بیشتر در معرض خطر ابتلا به سرطان باشند.

اما فیل‌ها حتی از کمتر از انسان‌ها به سرطان مبتلا می‌شوند که با توجه به اندازه‌ی بسیار بزرگ‌ترشان، واقعیتی شگفت‌انگیز است. یک فرضیه برای توضیح مقاومت فیل‌ها در برابر سرطان، برخورداری آن‌ها از نسخه‌های زیادی از یک ژن سرکوب‌کننده‌ی تومور به نام PS3 است؛ درحالی‌که انسان فقط یک نسخه از این ژن را دارد.

لینچ می‌گوید PS3 برای سلامت فیل‌ها مفید است؛ اما وجود تعداد زیادی از آن ممکن است علت دشوار بودن ساخت سلول‌های سلول‌های بنیادی پرتوان القایی باشد. به‌نظر می‌آید یکی از روش‌های عملکردی این ژن، جلوگیری از ورود سلول‌ها به حالتی است که می‌توانند به‌طور نامحدود تکثیر شوند؛ قابلیتی که یکی از ویژگی‌های کلیدی iPSC-ها است.

لینچ اطمینان دارد که با صرف زمان و پول کافی، کولوسال می‌تواند بر چالش‌های فنی ساخت فیل پشمالوی ماموتی غلبه کند. بااین‌حال، وی کمتر به مزایای زیست‌محیطی احیای ماموت‌ها باور دارد. کولوسال قصد دارد که هیبریدهای فیل-ماموت خود را به طبیعت وارد کند تا نقشی را که زمانی ماموت‌ها در اکوسیستم شمالگان ایفا می‌کردند، یعنی چرای زمین و برف‌کوبی که بالقوه سرعت ذوب یخ‌های دائمی را کاهش می‌دهد، بازسازی کنند.

اما برای تحقق اهداف زیست‌محیطی به چند فیل آسیایی پشمالو نیاز است؟ آیا در منطقه‌ای که از آخرین حضور ماموت‌ها در آن، چهارهزار سال می‌گذرد، جایی برای فیل‌های اصلاح ژنی‌شده وجود دارد یا خیر، پرسشی است که حامیان محیط‌زیست هنوز درگیر آن هستند.

هرچند دانشمندان کولوسال اکنون به سلول‌های بنیادی پرتوان القایی فیل‌ها دست یافته‌اند، هنوز راه بسیار درازی تا ساخت فیل‌های پشمالو باقی مانده است. آن‌ها باید به نحوه‌ی ساخت سلول‌های اسپرم و تخمک فیل پی ببرند، بر ویرایش‌های مناسب برای دستکاری فیل‌ها مسلط شوند، موجود خلق‌شده‌ی خود را از مسیر ۲۲ ماهه‌ی بارداری به سلامت بگذرانند و آنقدر این کار را انجام دهند تا جمعیت کافی برای پشتیبانی از اهداف محیط‌زیستی نهایی فراهم کنند.