Η εταιρεία βιοτεχνολογίας Colossal Biosciences θέλει να «αναστήσει» το μαλλιαρό μαμούθ. Όχι ακριβώς τον εξαφανισμένο γίγαντα της Εποχής των Παγετώνων, αλλά έναν ασιατικό ελέφαντα που θα έχει τροποποιηθεί γονιδιακά ώστε να αποκτήσει τα χνουδωτό τρίχωμα και το στρώμα λίπους που επέτρεπαν στον στενό συγγενή του να ευδοκιμεί σε περιβάλλοντα με θερμοκρασίες υπό το μηδέν.

Σύμφωνα με το περιοδικό Wired, για να πετύχουν τον στόχο τους οι επιστήμονες της Colossal πρέπει να λύσουν ένα σωρό προκλήσεις: να κάνουν τις σωστές γενετικές επεμβάσεις, να εξελίξουν τα επεξεργασμένα κύτταρα σε πλήρως διαμορφωμένα μωρά μαμούθ και να βρουν έναν χώρο όπου αυτά τα ζώα μπορούν να ευδοκιμήσουν. Είναι ένας μακρύς, αβέβαιος δρόμος, αλλά η εταιρεία μόλις ανακοίνωσε μια σημαντική πρόοδο στο έργο της.

Οι επιστήμονες κατάφεραν να επαναπρογραμματίσουν τα κύτταρα ασιατικών ελεφάντων σε μια εμβρυϊκή κατάσταση που μπορεί να γεννήσει κάθε άλλο τύπο κυττάρου. Αυτό ανοίγει έναν δρόμο για τη δημιουργία σπέρματος και ωαρίων ελεφάντων στο εργαστήριο και τη δυνατότητα δοκιμής γονιδιακών επεξεργασιών χωρίς να χρειάζεται να λαμβάνονται συχνά δείγματα ιστού από ζωντανούς ελέφαντες.

Υπάρχουν μόνο περίπου 30.000 έως 50.000 ασιατικοί ελέφαντες στη φύση, οπότε η πρόσβαση σε αυτά τα ζώα – και ιδίως στο σπέρμα και τα ωάριά τους – είναι εξαιρετικά περιορισμένη. Ωστόσο, η Colossal χρειάζεται αυτά τα κύτταρα αν πρόκειται να βρει πώς να φέρει στη ζωή τα μαμούθ. «Με τόσο λίγους γόνιμους θηλυκούς ελέφαντες, πραγματικά δεν θέλουμε να παρέμβουμε καθόλου στην αναπαραγωγή τους. Θέλουμε να το κάνουμε ανεξάρτητα», λέει ο George Church, γενετιστής του Χάρβαρντ και συνιδρυτής της Colossal.

Επαναπρογραμματισμός κυττάρων

Τα κύτταρα που δημιούργησε η Colossal ονομάζονται επαγόμενα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα (iPSC) και συμπεριφέρονται πολύ όπως τα βλαστοκύτταρα που βρίσκονται σε ένα έμβρυο. Τα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα έχουν την ικανότητα να δημιουργούν όλους τους διαφορετικούς τύπους κυττάρων που αποτελούν τους οργανισμούς. Τα περισσότερα κύτταρα, ωστόσο, χάνουν αυτή την ικανότητα καθώς ο οργανισμός αναπτύσσεται.

Ο επαναπρογραμματισμός των κυττάρων του ασιατικού ελέφαντα σε iPSC αποδείχθηκε πιο δύσκολος από ό,τι με άλλα είδη, λέει η Eriona Hysolli, επικεφαλής των βιολογικών επιστημών στην Colossal. Οι επιστήμονες επαναπρογραμμάτισαν τα κύτταρα των ελεφάντων εκθέτοντάς τα σε μια σειρά διαφορετικών χημικών ουσιών και στη συνέχεια προσθέτοντας πρωτεΐνες που ονομάζονται παράγοντες μεταγραφής και ενεργοποιούν συγκεκριμένα γονίδια για να αλλάξουν τον τρόπο λειτουργίας των κυττάρων. Η όλη διαδικασία διήρκεσε δύο μήνες, δηλαδή πολύ περισσότερο από τις 5 έως 10 ημέρες που απαιτούνται για τη δημιουργία iPSC ποντικών ή τις τρεις εβδομάδες για τα ανθρώπινα iPSC.

Τα iPSC θα είναι ιδιαίτερα χρήσιμα εάν οι επιστήμονες της Colossal μπορούν να τα μετατρέψουν σε σπερματοζωάρια και ωάρια, κάτι για το οποίο εργάζεται ήδη η ομάδα της Hysolli.

Δεδομένου ότι υπάρχει περιορισμένη προμήθεια ωαρίων και σπέρματος ελεφάντων, ένα πρόβλημα που αντιμετωπίζει η Colossal είναι η επίτευξη αρκετής γενετικής ποικιλομορφίας για την υποστήριξη ενός πληθυσμού λειτουργικών μαμούθ – αν τα αναπτύξει από πολύ λίγους δότες, στο μέλλον θα αντιμετωπίσει τις αρνητικές επιπτώσεις της αιμομιξίας. Η δυνατότητα δημιουργίας σπερματοζωαρίων και ωαρίων στο εργαστήριο θα βοηθήσει στην αποφυγή αυτού του προβλήματος, λέει ο Church.

Έχουν θέση τα μαμούθ, 4.000 χρόνια μετά;

«Δεν έχω καμία αμφιβολία ότι αν τους δοθεί αρκετός χρόνος και χρήμα θα ξεπεράσουν τις τεχνικές προκλήσεις για την κατασκευή ενός ελέφαντα που μοιάζει με μαλλιαρό μαμούθ», λέει ο Vincent Lynch, αναπτυξιακός βιολόγος στο Πανεπιστήμιο του Μπάφαλο στη Νέα Υόρκη. Αλλά είναι λιγότερο πεπεισμένος για τα οικολογικά οφέλη ενός τέτοιου επιτεύγματος. Η εταιρεία σκοπεύει να εισαγάγει τα υβρίδια ελέφαντα-μαμούθ στη φύση για να αναδημιουργήσει τον ρόλο που έπαιζε κάποτε το μαμούθ στο οικοσύστημα της Αρκτικής, βόσκοντας τη γη και καταπατώντας το χιόνι, επιβραδύνοντας ενδεχομένως το λιώσιμο του μόνιμου πάγου.

«Πόσους μαλλιαρούς ασιατικούς ελέφαντες χρειάζεστε για να πετύχει αυτό;», αναρωτιέται ο Lynch. Το κατά πόσον υπάρχει πράγματι μια θέση για τους επεξεργασμένους ελέφαντες στην Αρκτική 4.000 χρόνια μετά την τελευταία φορά που τα μαμούθ περιπλανήθηκαν στην περιοχή είναι ένα ερώτημα που εξακολουθεί να ταλανίζει τους περιβαλλοντολόγους. Σίγουρα, οι επιστήμονες μπορεί να είναι σε θέση να δημιουργήσουν ασιατικούς ελέφαντες που μοιάζουν με μαμούθ, αλλά το αν θα πρέπει να το κάνουν είναι μια μεγάλη συζήτηση.