A Colossal Biosciences genetikai és biotechnológiai cég csapata vastagabb, gyapjas bundával, aranyszínű bundával és más hideg éghajlathoz való alkalmazkodással ruházta fel a rágcsálókat, amelyek mind az ikonikus gyapjas mamut kulcsfontosságú jellemzői .
„A Colossal Woolly Mouse vízválasztó pillanatot jelent a kihalás elleni küldetésünkben” – mondta Ben Lamm, a Colossal Biosciences társalapítója és vezérigazgatója.
„Ez a siker egy lépéssel közelebb visz minket célunkhoz, a Gyapjas mamut visszahozásához.”
Legújabb munkájuk során a Colossal kutatói 62 elefánt és 59 mamut genomját elemezték – az 1 200 000 és 3 500 évvel ezelőtti időszakból -, és kiválogatták azokat a géneket, amelyek jelentős hatással vannak a szőrzetre és más, a hideg környezethez való alkalmazkodást segítő tulajdonságokra.
A csapat különösen a gének azon csoportjára összpontosította figyelmét, amelyekben a gyapjas mamutok rögzített különbségeket mutatnak közeli unokatestvéreikhez, az ázsiai elefántokhoz képest.
Ezután leszűkítették a listát 10 génre, amelyek a szőr tulajdonságaiban (beleértve a színt, a hosszúságot, a textúrát és a vastagságot) és a lipidanyagcserében játszanak szerepet – és amelyek kompatibilisek az egerekkel.
Végül a kutatók génszerkesztési technikák keverékével hét ilyen gént módosítottak egy laboratóriumi példány genomjában – létrehozva egy „gyapjas egeret”.
A gyapjas egérben végrehajtott génszerkesztésnek köszönhetően megváltozott szőrnövekedési ciklusa van – így a szőrzete háromszor hosszabbra nőhet, mint a vad típusú egereké.
A szőrtüszők fejlődésével és szerkezetével kapcsolatos más gének megváltoztatása szintén gyapjas szőrszerkezetet, hullámos szőrzetet és göndör bajuszt adott neki.
A gyapjas egérnek világos szőrzete is van, ahogyan az mumifikálódott gyapjas mamut példányoknál látható, köszönhetően egy olyan gén módosításának, amely a melanin nevű pigment termelését szabályozza.
Amellett, hogy a kutatók szerint a gyapjas mamut lehetséges visszatérése felé vezető utat segíthet megnyitni, a gyapjas egér élő modellként szolgálhat az emlősök hideg éghajlathoz való alkalmazkodásának tanulmányozásához, és példaként szolgálhat arra, hogy több gén hogyan működik együtt adott fizikai tulajdonságok kialakításában.
„Hihetetlenül büszke vagyok arra, amit a csapatunk itt a laboratóriumban ilyen rövid idő alatt elért” – mondta Michael Abrams molekuláris mikrobiológus, aki a Colossal mamutcsapatának társvezetője.
„A géntechnológia határait feszegettük azzal, hogy több összetett tulajdonságmódosítást koordináltunk élő állatokban, kivételesen nagy hatékonysággal.
„Ez az eredmény egyszerre mutatja be tudósaink technikai szakértelmét és a géntechnológiai platformunk erejét, amely kiszámítható fenotípusokat eredményez.”
Lamm hozzátette: „Azzal, hogy több, a mamut evolúciós útvonalakból származó hidegtűrő tulajdonságot egy élő modellfajba terveztünk, bebizonyítottuk, hogy képesek vagyunk olyan összetett genetikai kombinációk újrateremtésére, amelyek létrehozásához a természetnek évmilliókra volt szüksége”.
Más szakértők azonban nem ilyen lelkesek.
„Colossal csapata számos olyan genetikai változtatást hajtott végre laboratóriumi egereken, amelyeket „knock out”-ként ismerünk, és amelyekről már ismert, hogy hosszabb, vastagabb, bolyhosabb – vagy gyapjasabb – bundát eredményeznek az egereknél. Emellett olyan változtatást is végeztek, amelyről ismert, hogy egereknél szőke szőrszínt okoz” – mondta Tori Herridge, az angliai Sheffieldi Egyetem evolúcióbiológusa, aki nem vett részt a mostani tanulmányban.
„Az, hogy ezekből a genetikai változtatásokból különböző „gyapjas egerek” születtek, nem meglepő; gyapjas egereket már sokszor állítottak elő laboratóriumokban és egértenyésztők korábban is.”
Hozzátette: „A mamut sokkal több, mint egy szőrmebundába öltöztetett elefánt. Míg az egérgenetikáról sokat tudunk, a mamutokról és az elefántokról sokkal kevesebbet. Még nem tudjuk, hogy a genom mely szakaszai létfontosságúak a karakterek eléréséhez, amelyek ahhoz szükségesek, hogy egy elefánt alkalmas legyen az Északi-sarkkörön való életre. Az olyan jól tanulmányozott állatokban, mint az egerek, a szőrzethez és a zsírhoz kapcsolódó gének nyilvánvaló célpontok, de az ördög a részletekben rejlik”.
Az angliai Oxford Brookes Egyetem evolúcióbiológusa, Saad Arif – aki szintén nem vett részt a jelen kutatásban – egyetértett ezzel, hozzátéve: „Szerintem még nagyon messze vagyunk a „kihalásmentesítési” céljuktól. Az elefánt és a mamut genomja 96,4 százalékban azonosnak tekinthető, ez azonban még mindig hagy potenciálisan további ~13 millió változást a DNS-szekvenciában.
„Az is még mindig nem világos, hogy a mamutok hideghez való alkalmazkodásának egyértelmű külső megnyilvánulás nélküli fenotípusait hogyan lehetne azonosítani vagy szűrni egereken.”
Arif azonban megjegyezte, hogy a gyapjas egér létrehozásához alkalmazott technikák hasznosak. „A munka egyik újszerű elemének tűnik a genomszerkesztési technológiák alkalmazása, amelyekkel egyszerre több gént lehet nagy hatékonysággal és sebességgel módosítani egerekben” – mondta. „Bár egy ideje már képesek vagyunk egyszerre több gén módosítására, a hatékonyság és a sebesség, amellyel ezek a változtatások elvégezhetők, még mindig javítható.
„A szerzők által bemutatott eredmények alapján úgy tűnik, hogy a kívánt módosításokkal rendelkező transzgenikus egerek létrehozására szolgáló módszerük gyors és rendkívül hatékony, ami rendkívül kívánatos lenne, amikor a genetikai módosítások funkcióját vizsgáljuk bármilyen összefüggésben, legyen szó akár a természetvédelemről, akár a betegségbiológiáról.”
