این مقاله برای اولین بار در The Checkup، خبرنامه هفتگی بیوتکنولوژی MIT Technology Review منتشر شد. برای دریافت آن در صندوق ورودی خود هر پنجشنبه و خواندن مقالاتی از این قبیل، اینجا ثبتنام کنید.
این هفته شاهد انتشار اخبار جالبی در مورد جوندگان بسیار پشمالو - به اصطلاح "موشهای پشمالو" - بودیم که به عنوان بخشی از آزمایشی برای بررسی اینکه چگونه ممکن است روزی ماموت پشمالو را احیا کنیم، ایجاد شدند.
ایده بازگرداندن گونههای منقرضشده به لطف پیشرفتها در توالییابی DNA باستانی، مورد توجه قرار گرفته است. در سالهای اخیر، دانشمندان نقشههای ژنتیکی را از بقایای پرندگان دودو، بیش از 10000 انسان ماقبل تاریخ و ماموتهای یخزده، گونهای که در حدود 2000 سال قبل از میلاد منقرض شد، بازیابی کردهاند.
این دادههای ژنتیکی باستانی، درک ما از گذشته را عمیقتر میکند - برای مثال، با روشن کردن تعاملات میان انسانهای ماقبل تاریخ. اما محققان جاهطلبتر میشوند. آنها به جای اینکه فقط DNA باستانی را بخوانند، میخواهند از آن *استفاده* کنند - با وارد کردن آن به موجودات زنده.
شرکت بیوتکنولوژی Colossal Biosciences، که در پشت موشهای پشمالو قرار دارد، میگوید که این برنامه آنهاست. هدف نهایی، اصلاح فیلها با DNA ماموت به اندازهای است که منجر به چیزی شبیه به این جانور منقرضشده شود.
مطمئناً، راه درازی در پیش است. موشهایی که Colossal ایجاد کرده است، شامل چندین تغییر ژنتیکی هستند که قبلاً مشخص شده بود موشها را پشمالو یا موبلند میکنند. یعنی این تغییرات شبیه ماموت بودند، اما *از* ماموت *نبودند*. در واقع، تنها یک حرف از DNA منحصر به فرد ماموت به موشها اضافه شد.
از آنجایی که این ایده بسیار جدید است و توجه زیادی را به خود جلب میکند، تصمیم گرفتم که ایجاد سابقهای از تلاشهای قبلی برای افزودن DNA منقرضشده به موجودات زنده مفید باشد. و از آنجایی که این فناوری نامی ندارد، بیایید نامی برای آن بگذاریم: "کرونوژنیک".
بن نوواک، دانشمند ارشد Revive & Restore، سازمانی که فناوری ژنتیکی را برای تلاشهای حفاظتی به کار میگیرد، میگوید: «نمونهها در حال حاضر بسیار اندک هستند.» نوواک به من کمک کرد تا نمونههایی را پیدا کنم، و من همچنین از جورج چرچ، متخصص ژنتیک هاروارد - که در ابتدا پروژه ماموت را تصور کرد - و همچنین بث شاپیرو، دانشمند ارشد Colossal، ایدههایی گرفتم.
نقطه شروع کرونوژنیک به نظر میرسد سال 2004 باشد. در آن سال، دانشمندان آمریکایی گزارش دادند که تا حدی ویروس آنفولانزای مرگبار سال 1918 را بازسازی کردهاند و از آن برای آلوده کردن موشها استفاده کردهاند. پس از جستجوی طولانی، آنها نمونههایی از ویروس را از یک جسد یخزده در آلاسکا بازیابی کردند که این میکروب را مانند یک کپسول زمان حفظ کرده بود. در نهایت، آنها توانستند کل ویروس - تمام هشت ژن آن - را بازسازی کنند و متوجه شدند که اثرات کشندهای بر جوندگان دارد.
این شروعی هشداردهنده برای ایده دیانایزدایی ژنی بود. همانطور که از فیلمهایی مانند *The Thing* میدانیم، بیرون آوردن موجودات یخزده از یخ ایده بدی است. بسیاری از دانشمندان احساس میکردند که بازیابی آنفولانزای 1918 - که 30 میلیون نفر را کشته بود - خطر غیرضروری ایجاد کرد که ویروس بتواند فرار کند و شیوع جدیدی را آغاز کند.
ویروسها موجودات زنده محسوب نمیشوند. اما برای اولین نمونه از کرونوژنیک که شامل حیوانات میشود، باید تا سال 2008 صبر کنیم، زمانی که محققان استرالیایی، اندرو پاسک و مریلین رنفری، دادههای ژنتیکی را از یک ببر تاسمانی، یا تیلاسین، که در یک شیشه اتانول نگهداری شده بود، جمعآوری کردند (آخرین مورد از این کیسهداران گوشتخوار در سال 1936 در باغ وحش هوبارت مرد).
سپس استرالیاییها قطعه کوچکی از DNA حیوان منقرضشده را به موشها اضافه کردند و نشان دادند که میتواند فعالیت ژن دیگری را تنظیم کند. این، در یک سطح، یک مطالعه کاملاً معمولی از عملکرد ژن بود. دانشمندان اغلب تغییرات DNA را در موشها ایجاد میکنند تا ببینند چه اتفاقی میافتد.
تفاوت در اینجا این بود که آنها در حال مطالعه ژنهای منقرضشده بودند، که تخمین میزنند 99 درصد از تنوع ژنتیکی را که تاکنون وجود داشته است، تشکیل میدهد. محققان از زبانی تقریباً مذهبی برای توصیف محل DNA استفاده کردند.
آنها نوشتند: «اطلاعات ژنتیکی از یک گونه منقرضشده میتواند احیا شود.» «و با انجام این کار، ما پتانسیل ژنتیکی بخشی از این ژنوم پستاندار منقرضشده را به زندگی بازگرداندهایم.»
این ما را به چیزی میرساند که به نظر من اولین تلاش تجاری برای استفاده از ژنهای منقرضشده است، که در سال 2016 مورد توجه ما قرار گرفت. Gingko Bioworks، یک شرکت زیستشناسی مصنوعی، شروع به جستجو در گیاهخانهها برای نمونههایی از گلهای اخیراً منقرضشده کرد، مانند گلی که تا اوایل قرن بیستم در مزارع گدازه مائوئی میرویید. سپس این شرکت برخی از ژنهای مسئول مولکولهای بوی آنها را جدا کرد.
کریستینا آگاپاکیس، معاون ارشد سابق خلاقیت و بازاریابی Gingko، که این پروژه را رهبری میکرد، میگوید: «ما در واقع ژنها را در سویههای مخمر وارد کردیم و مولکولها را اندازهگیری کردیم.» با این حال، در نهایت، Ginkgo با یک "هنرمند بو" همکاری کرد تا آن بوها را با استفاده از مواد شیمیایی معطر تجاری موجود تقلید کند. این بدان معناست که عطرهای حاصل (که برای فروش هستند) از ژنهای منقرضشده به عنوان "الهامبخش" استفاده میکنند، نه به عنوان مواد تشکیلدهنده واقعی.
این کمی شبیه به پروژه موش پشمالو است. برخی از دانشمندان این هفته شکایت کردند که وقتی، یا اگر، Colossal شروع به مهندسی کرونو فیلها کند، واقعاً نمیتواند تمام هزاران تغییر DNA مورد نیاز برای بازسازی واقعی ظاهر و رفتار یک ماموت را ایجاد کند. در عوض، به گفته یک دانشمند، نتیجه فقط "یک تقریب خام از یک موجود منقرضشده" خواهد بود.
آگاپاکیس پیشنهاد میکند که در مورد بازیابی ژن از گذشته خیلی تحتاللفظی فکر نکنیم. او میگوید: «به عنوان یک اثر هنری، دیدم که چگونه گل منقرضشده باعث میشود افراد مختلف احساس ارتباط عمیقی با طبیعت، غم و اندوه و فقدان چیزی که برای همیشه از بین رفته است، و امیدی برای نوع دیگری از رابطه با طبیعت در آینده داشته باشند.» «بنابراین من فکر میکنم یک جزء اخلاقی و اجتماعی بسیار قدرتمند و شاعرانه در اینجا وجود دارد، درخواستی که ما بیشتر به این موجودات پشمالو و به طور کلیتر به درهمتنیدگیهایمان با طبیعت اهمیت دهیم.»
برای جمعبندی فهرست کوتاه تلاشهای شناختهشده در زمینه کرونوژنیک، فقط چند نمونه دیگر پیدا کردیم. در سال 2023، یک تیم ژاپنی یک جهش منفرد را که در نئاندرتالها یافت شده بود به موشها اضافه کرد تا بررسی کند که چگونه آناتومی آنها را تغییر میدهد. و در تحقیقات منتشرنشده، یک گروه تحقیقاتی در آزمایشگاه کارلزبرگ، در کپنهاگ، میگوید که پس از بررسی DNA 2 میلیون ساله بازیابیشده از تپهای در گرینلند، یک جهش ژنتیکی به گیاهان جو اضافه کرده است.
این تغییر، در یک ژن گیرنده نور، میتواند این محصول را در برابر روزهای بسیار طولانی تابستان و شبهای زمستانی قطب شمال مقاوم کند.