فأر مختبر صوفي يفتح آفاق جديدة في علم الوراثة

إنه صغير الحجم، لكن فأر المختبر هذا يمكن أن يكون له تأثير كبير.

بشوارب مجعدة وشعر خفيف متموج ينمو ثلاثة أضعاف شعر فأر المختبر العادي، يجسد هذا القارض المعدل وراثياً العديد من الصفات الشبيهة بالماموث الصوفي، وفقاً لشركة Colossal Biosciences. وتقف شركة دالاس الخاصة وراء الجهود المبذولة لإحياء الماموث وغيره من الحيوانات المنقرضة.

وقالت شركة كولوسال إن الفأر الصوفي سيمكن علماءها من اختبار الفرضيات حول الصلة بين تسلسل الحمض النووي والصفات الجسدية التي مكنت الماموث، الذي انقرض منذ حوالي 4000 عام، من التكيف مع الحياة في المناخات الباردة.

قالت الدكتورة بيث شابيرو، كبيرة المسؤولين العلميين في كولوسال، في بيان صحفي يوم الثلاثاء: "إنها خطوة مهمة نحو التحقق من صحة نهجنا في إحياء السمات التي فُقدت بسبب الانقراض والتي نهدف إلى استعادتها". تعمل شابيرو حاليًا في إجازة من منصبها كأستاذة في علم البيئة وعلم الأحياء التطوري في جامعة كاليفورنيا، سانتا كروز.

{{MEDIA}}

لابتكار الفأر الصوفي، قالت شركة كولوسال إنها حددت المتغيرات الجينية التي يختلف فيها الماموث عن أقرب أقربائه الأحياء: الفيل الآسيوي.

ثم حدد علماء الشركة 10 متغيرات تتعلق بطول الشعر وسمكه وملمسه ولونه ودهون جسمه التي تتوافق مع متغيرات الحمض النووي المماثلة والمعروفة في فأر المختبر.

على سبيل المثال، استهدف العلماء جيناً يُعرف باسم FGF5 (عامل نمو الأرومة الليفية 5)، والذي يستهدف دورة نمو الشعر، مما يؤدي إلى نمو شعر أشعث أطول. كما قاموا بتغيير وظيفة ثلاثة جينات مرتبطة بتطور بصيلات الشعر وبنيتها لخلق نسيج شعر صوفي، ومعاطف متموجة وشعيرات مجعدة، حسبما ذكرت الشركة في بيان صحفي.

وشملت الجينات المستهدفة الأخرى MC1R (مستقبل الميلانوكورتين 1)، الذي ينظم إنتاج الميلانين، من أجل إنتاج فئران ذات شعر ذهبي بدلاً من الفراء الداكن المعتاد ومتغير مرتبط بالتغيرات في وزن الجسم.

في المجموع، قام الفريق بإجراء ثمانية تعديلات في وقت واحد، باستخدام ثلاث تقنيات متطورة، على سبعة جينات للفئران.

شارك كولوسال ورقة علمية غير منشورة، أو ما قبل الطباعة، تصف البحث، الذي لم يخضع لمراجعة الأقران.

قال لوف دالين، أستاذ علم الجينوم التطوري في جامعة ستوكهولم: "أعتقد أن القدرة على تعديل جينات متعددة في نفس الوقت في الفئران، والقيام بذلك والحصول على المظهر الصوفي المتوقع، خطوة مهمة للغاية". يعمل دالين مستشارًا لدى شركة كولوسال وكان مؤلفًا مشاركًا في الورقة البحثية.

التحديات والآراء حول الفأر الصوفي

"إنه دليل على أن Colossal لديها الدراية الفنية للقيام بهذا النوع من تعديل الجينات، بما في ذلك إدخال متغيرات جينات الماموث في أنواع مختلفة."

قال روبن لوفيل-بادج، رئيس مختبر بيولوجيا الخلايا الجذعية وعلم الوراثة التنموي في معهد فرانسيس كريك في لندن، إن البحث المبين في الورقة البحثية غير المنشورة كان مثيرًا للإعجاب من الناحية التقنية والتغييرات الجينية دقيقة وفعالة.

وقال لوفيل-بادج عبر البريد الإلكتروني: "مشكلتي الأكبر مع الورقة البحثية هي أنه لا يوجد شيء يتناول ما إذا كانت الفئران المعدلة تتحمل البرد - من خلال إدخال صفات تظهر في الماموث - وهو المبرر الذي تم تقديمه للقيام بهذا العمل".

"كما هو الحال، لدينا بعض الفئران المشعرة لطيفة المظهر، دون فهم فسيولوجيتها وسلوكها وما إلى ذلك. وهذا لا يقربهم من معرفة ما إذا كانوا قادرين في نهاية المطاف على إعطاء الفيل صفات مفيدة شبيهة بالماموث، ولم نتعلم سوى القليل من علم الأحياء".

جمعت شركة Colossal 435 مليون دولار منذ تأسيسها في عام 2021 من قبل رائد الأعمال بن لام وعالم الوراثة بجامعة هارفارد جورج تشيرش.

تخطط الشركة لإعادة تخليق الماموث والدودو والنمر التسماني أو الثيلاسين من خلال تعديل جينوم أقرب قريب حي لكل نوع من الأنواع الحية لصنع حيوان هجين لا يمكن تمييزه بصريًا عن سابقه المنقرض. وفي نهاية المطاف، تريد الشركة إعادة الحيوانات إلى موطنها الطبيعي.

تجادل الشركة بأن وجود كائنات شبيهة بالماموث تتجول في القطب الشمالي من شأنه أن يضغط على الثلج والعشب الذي يعزل الأرض، مما يبطئ من معدل ذوبان الجليد الدائم والتربة الصقيعية وإطلاق الكربون الموجود في هذا النظام البيئي الهش. وقد قالت شركة Colossal في وقت سابق إنها في طريقها لإدخال أول عجول الماموث الصوفي في عام 2028.

يجادل المشككون بأن المبالغ الضخمة المستثمرة في المشروع يمكن إنفاقها بشكل أفضل في مكان آخر. ويقولون إن تربية وتربية الحيوانات المهجنة يمكن أن تعرض الحيوانات الحية المستخدمة كبدائل للخطر.

"في حين أننا نعرف الكثير عن علم الوراثة لدى الفئران، إلا أننا نعرف القليل عن الماموث والفيلة. لا يُعرف حتى الآن أي أجزاء من الجينوم حيوية لتحقيق الصفات (اللازمة) لجعل الفيل صالحًا للحياة في الدائرة القطبية الشمالية"، كما قال توري هيريدج، محاضر أول بكلية العلوم البيولوجية بجامعة شيفيلد، في بيان نشره مركز الإعلام العلمي. "الجينات المرتبطة بالفراء والدهون في الحيوانات المدروسة جيدًا مثل الفئران هي أهداف واضحة، لكن الشيطان يكمن في التفاصيل".

"ما لم تقرر إجراء كل تعديل ضروري في الجينوم، فإنك لن تخلق أبداً سوى تقريب بدائي لأي مخلوق منقرض، بناءً على فكرة غير مكتملة لما يجب أن يبدو عليه. لن تتمكن أبدًا من "إعادة" الماموث إلى الحياة.

{{MEDIA}}

عادة ما يتم هندسة فئران المختبرات وراثيًا للحصول على صفات معينة، بما في ذلك الصفات البشرية، من أجل إجراء أبحاث حول الأمراض وتطوير الأدوية.

قال روب تافت، وهو عالم رئيسي في مختبر جاكسون، وهي مؤسسة أبحاث طبية حيوية ساعدت في ريادة الفئران المخبرية المؤنسنة، عبر البريد الإلكتروني أن الفأر الصوفي كان "امتدادًا مبتكرًا لاستخدام الفأر كنظام نموذجي ونهجًا مبتكرًا لفهم فسيولوجيا الحيوانات التي انقرضت الآن."

وكان سؤاله الأكبر هو كيف سيترجم كولوسال هذا البحث إلى الفيلة.

قال تافت: "إن العمل مع الفئران أو حتى الماشية سهل نسبيًا". "نحن نعلم الكثير عن التكاثر في هذه الأنواع، كما أن تقنيات التكاثر المساعدة على الإنجاب متطورة بشكل جيد وتستخدم بشكل روتيني في هذه الأنواع، ولكن هناك الكثير عن تكاثر الفيلة غير معروف، كما أن تقنيات التكاثر المساعدة على الإنجاب ليست متطورة بشكل جيد لاستخدامها في الفيلة."