رونمایی دانشمندان از موشهای پشمالو؛ گام بزرگ شرکت کلاسل برای احیای ماموتهای پشمالو
شرکت کلاسل که با جذب صدها میلیون دلار سرمایه در رویای بازگرداندن ماموتهای پشمالو و دیگر گونههای منقرضشده به حیات است، اکنون ادعا میکند که به پیشرفتی مهم در این مسیر دست یافته: خلق موشهای پشمالو با موهایی بلندتر از سایر موشها.
بهگزارش نیچر، موشهای ویرایششدهی ژنتیکی که «موشهای پشمالو» نام گرفتهاند، ترکیبی از جهشهایی را دارا هستند که براساس ویژگیهای ژنتیکی ماموتهای پشمالو (Mammuthus primigenius) طراحی شدهاند. علاوه بر این، تغییراتی نیز در ژنهای آنها ایجاد شده که بر رشد مو در موشها تأثیر میگذارد. شرکت کلاسل بایوساینسز، مستقر در دالاس تگزاس، خبر یافتههایش را که در مقالهای پیشانتشار منتشر شده است، چهارم مارس در بیانیهای مطبوعاتی اعلام کرد.
کلاسل که بر اساس آخرین ارزیابیها بیش از ۱۰ میلیارد دلار ارزش دارد، موشهای پشمالو را گامی حیاتی در راستای مهندسی فیلهای آسیایی، نزدیکترین خویشاوند زندهی ماموتها، با تغییرات ژنتیکی کلیدی برای ایجاد ویژگیهای ماموتی میداند. بن لام، همبنیانگذار و مدیرعامل شرکت کلاسل، اعلام کرد: «موش پشمالوی کلاسل نقطه عطفی در مأموریت ما برای احیای گونههای منقرضشده است.»
بااینحال، برخی متخصصان ژنتیک ماموت و ویرایش ژنوم، نسبت به میزان اهمیت پیشرفت کلاسل تردید دارند. آنها معتقدند که این دستاورد نمیتواند گامی اساسی در جهت بازگرداندن ماموتهای پشمالو به حیات باشد. ماموتها آخرین بار حدود چهار هزار سال پیش روی زمین قدم گذاشته بودند.
استفان ریزنبرگ، مهندس ژنوم در مؤسسهی انسانشناسی تکاملی ماکس پلانک در لایپزیگ، آلمان، میگوید: «فاصلهی زیادی با ساخت یک ماموت یا حتی یک موش ماموتی وجود دارد. این فقط یک موش است که چند ژن خاص در آن تغییر داده شده است.»
کلاسل و دیگر همکارانش بهمنظور تلاش برای مهندسی فیلهایی با ویژگیهای ماموت، به دنبال شناسایی ژنهایی هستند که نقشی کلیدی را در ایجاد خصوصیات ماموتها، مانند موهای بلند و ضخیم، مقاومت در برابر سرما و ذخایر چربی اضافی، ایفا کردهاند. در همین راستا، ژنوم استخراجشده از بقایای دهها ماموت را با ژنوم سایر خویشاوندان زنده و منقرضشدهی آنها مقایسه میکنند تا به شناسایی تغییراتی دست یابند که در طول تکامل ماموتها رخ داده و پروتئینهای آنها را تغییر داده است.
موش پشمالوی کلاسل نقطه عطفی برای احیای گونههای منقرضشده است
برای راستیآزمایی نتایج بهدستآمده از مقایسهها، گروهی به سرپرستی بث شاپیرو، دانشمند ارشد کلاسل، روش ویرایش ژن را برای ایجاد موشهایی با جهشهای مشابه، اما نه کاملاً یکسان با جهشهای موجود در ماموتها، به کار بردند. شاپیرو میگوید گروه او چندین جهش ژنتیکی را که بر موهای موشها تأثیر میگذارند اما در ماموتها یافت نشدهاند، بررسی کرده است.
محققان با استفاده از ابزارهای مختلف ویرایش ژن، موشهایی با حداکثر هشت تغییر ژنتیکی در هفت ژن مختلف ایجاد کردند. موشها موهای بلندی داشتند که به دلیل جهشی ژنتیکی که بر رنگ مو در موشها، انسانها و ماموتها تأثیر میگذارد، به جای خاکستری تیرهی معمول، به رنگ قهوهای مایل به طلایی درآمده بود.
بن لام میگوید: «جذابیت موشها یکی از پیامدهای ناخواستهای بود که انتظارش را نداشتیم.» وزن موشهایی که تغییر ژنتیکی الهامگرفته از ماموتها در ژن مرتبط با متابولیسم چربی را داشتند، بیشتر از موشهای بدون ویرایش ژنتیکی نبود.
اما موشهای خلقشده فقط چند ماه عمر میکنند و محققان هنوز از زمان کافی برای بررسی اثرات طولانیمدت جهشها، از جمله باروری و احتمال ابتلا به سرطان، برخوردار نشدهاند. برنامهی بعدی پژوهشگران، این است که میزان مقاومت موشها نسبت به سرما و چگونگی رشد موهای آنها را بررسی کنند.
لام میگوید شرکت کلاسل برنامهای برای پرورش یا فروش تجاری موشها ندارد. اما در حال حاضر، دانشمندان میتوانند با پرداخت حدود ۳۵۰۰ دلار، نوعی از موشهای پشمالو را که «وولی» نام دارد، از آزمایشگاه جکسون در بار هاربر مین، خریداری کنند. این نوع موشها برای نخستین بار بیش از دو دهه پیش در این مرکز پرورش یافتهاند. پژوهشگران بعدها دریافتند که موشهای این آزمایشگاه، جهشی در ژنی به نام «Fam83g» دارند که در موشهای پشمالوی کلاسل غیرفعال شده است.
آلفرد روکا، متخصص ژنتیک جمعیت در دانشگاه ایلینوی در اربانا شمپین، معتقد است که اثبات تأثیر تغییرات یافتشده در ژنوم ماموتها بر زیستشناسی موشها، نمونهای از آزمایش مفید است. او این آزمایشها را گامی در جهت مهندسی فیلهایی با ویژگیهای ماموتی میداند و میگوید: «این تجسمی خارقالعاده از مسیر رسیدن به هدف نهایی، یعنی خلق ماموت است.»
موش پشمالو تجسمی خارقالعاده از مسیر رسیدن به هدف نهایی، یعنی خلق ماموت است
وینسنت لینچ، متخصص ژنتیک تکاملی در دانشگاه بوفالو نیویورک، اشاره میکند که نمیتوان اثر جهشهای مختص موشها (که برخی از آنها دهههاست شناخته شدهاند) را از سه تغییری که براساس ژنوم ماموتها اعمال شده، تفکیک کرد. یکی از این تغییرات در ژنی به نام Fabp2 رخ داده که در متابولیسم چربی نقش دارد و دو تغییر دیگر، در ژنهای Krt27 و Tgfa ایجاد شده که با ساختار مو مرتبط هستند. لینچ میگوید: «خیلی دوست داشتم که این مطالعه نشان دهد تغییرات خاص ماموتها که از طریق مقایسهی ژنومی شناسایی شدهاند، واقعاً پیامدهای ظاهری مهمی نیز دارند، اما اینطور نیست.»
شاپیرو از تصمیم به ترکیب جهشهای خاص موشها در موشهای پشمالوی کلاسل دفاع میکند. او میگوید دلیل این کار، فاصلهی عظیم ژنتیکی بین موشها و ماموتها است: «ما باید تغییراتی را انتخاب کنیم که برای حیوانات سالم مناسب باشند. ما ژنهای ماموت را مستقیماً در موشها قرار نمیدهیم، چون بین این دو گونه ۲۰۰ میلیون سال فاصلهی تکاملی وجود دارد.»
مشخص نیست که برای ایجاد فیلهایی با ویژگیهای ماموت به چه تعداد تغییر ژنتیکی نیاز است. لام میگوید هدف کلاسل بازسازی دقیق ماموتها نیست، بلکه ایجاد موجودی است که بتواند جای خالی آنها را در زیستبوم پر کند: «هدف ما، احیای گونههای منقرضشده برای دنیای امروز و یافتن تنوع زیستی و ژنهای ازدسترفتهای است که این ویژگیها را به وجود میآورند.»
ریزنبرگ اشاره میکند که اعمال هشت تغییر ژنتیکی در یک ارگانیسم، امروزه در مهندسی ژنتیک امری نسبتاً رایج است. او و همکارانش در حال توسعهی روشهایی هستند که دهها یا حتی صدها تغییر ژنتیکی خاص نئاندرتالها را در سلولهای بنیادی انسانی اعمال کنند تا دریابند چه چیزی انسان را منحصربهفرد میکند. او تأکید میکند: «هیچکس نباید و نمیتواند نئاندرتالها را بازآفرینی کند.»
ریزنبرگ میگوید دستکاری ژنوم حیوان در این مقیاس، یکی از بزرگترین چالشهای ویرایش ژنوم است. با اینحال، حتی توانایی ایجاد این حجم از تغییر نیز «شما را به ساخت یک ماموت نزدیک نخواهد کرد.»