تست ویرایش ژن برای احیای ماموت با «موش‌های پشمالو»

تیم تحقیقاتی که در تلاش است حیوانات شبیه به ماموت را به حیات بازگرداند، روز سه‌شنبه از ایجاد موش‌هایی با موهای بلند و پشمالو، مشابه ماموت پشمالو، خبر داد. این ویژگی از طریق ویرایش همزمان هفت ژن مرتبط با رشد، رنگ و بافت مو ایجاد شده است.

اما این به معنای ترکیب ژنتیکی موش و ماموت نیست. در واقع، بیشتر تغییرات ژنتیکی انجام‌شده، ابتدا در خود موش‌ها شناسایی شده‌اند، نه ماموت‌ها. تمرکز اصلی این پروژه بر این است که نشان دهد تیم تحقیقاتی قادر به ویرایش همزمان چندین ژن است، مهارتی که برای اعمال تغییرات گسترده در ژنوم فیل و تبدیل آن به نسخه‌ای شبیه ماموت ضروری خواهد بود.

از موش تا ماموت

شرکت Colossal Biosciences  در حال اجرای چندین پروژه احیای گونه‌های منقرض‌شده مانند دودو و ببر تاسمانی است، اما پروژه اصلی آن، بازگرداندن ماموت به حیات است. در تمامی این پروژه‌ها، دانشمندان سلول‌های بنیادی گونه‌های نزدیک به گونه منقرض‌شده را گرفته و آن‌ها را براساس اطلاعات ژنوم گونه‌های از بین رفته ویرایش می‌کنند. در مورد ماموت، این فرآیند روی فیل‌ها انجام می‌شود.

اما فیل‌ها چالش‌های زیادی را برای این پروژه ایجاد می‌کنند. به گفته‌ی محققان، «دوره بارداری ۲۲ ماهه فیل‌ها و زمان طولانی موردنیاز برای تولیدمثل، ارزیابی سریع آزمایشات را غیرعملی می‌کند.» علاوه بر این، «مسائل اخلاقی مربوط به دستکاری فیل‌ها، به‌عنوان یک گونه در معرض خطر با ساختارهای اجتماعی پیچیده و توانایی‌های شناختی بالا، نیازمند رویکردهای جایگزین برای آزمایش‌های عملکردی است.»

به همین دلیل، محققان به سراغ موش‌ها رفتند که بیش از یک قرن است به‌عنوان مدل تحقیقاتی ژنتیکی استفاده می‌شوند. تغییرات ژنتیکی در موش‌ها راحت‌تر است و همچنین جهش‌های مرتبط با مو در این گونه به‌راحتی قابل مشاهده هستند.

پیشرفت در ویرایش ژنتیکی

محققان از دو روش ویرایش ژن استفاده کردند. در روش CRISPR/Cas9، برشی در DNA ایجاد شد، در حالی که در روش دیگر، یک ویرایشگر باز سیتوزین تنها بخشی از DNA را تغییر داد. CRISPR/Cas9 تأثیر بیشتری داشت اما ویرایش‌های ناخواسته ایجاد می‌کرد، در حالی که ویرایشگر باز سیتوزین دقت بالاتری داشت اما اثرگذاری آن کمتر بود. در هر دو روش، ترکیب پروتئین‌ها و RNA راهنما با شوک الکتریکی به سلول‌های بنیادی موش وارد شد تا ویرایش ژن آغاز شود.

نتیجه: موش‌های پشمالو

محققان چندین ژن تأثیرگذار بر مو را تغییر دادند، از جمله ژن‌های تنظیم‌کننده رشد فولیکول‌ها و کراتین (ماده اصلی تشکیل‌دهنده مو). بسته به تعداد ژن‌های ویرایش‌شده (در برخی موارد تا هفت ژن)، موش‌ها دارای موهایی بلند و طلایی شدند. در بعضی از موارد، به دلیل تغییر ساختار مو، ظاهر آن‌ها پشمالوتر و در هم‌پیچیده‌تر شد.

همچنین، تیم تحقیقاتی یک جهش مرتبط با متابولیسم چربی را که در ژنوم ماموت‌ها وجود دارد، آزمایش کرد، اما این تغییر تأثیر ظاهری محسوسی نداشت.

با این حال، بیشتر این تغییرات قبلاً در موش‌ها مشاهده شده بود و نکته اصلی این مطالعه، پیشرفت‌های تکنیکی در ویرایش ژن است. تیم تحقیقاتی موفق شده همزمان چندین ژن را با دقت بالا ویرایش کند، که یک دستاورد فنی مهم محسوب می‌شود.

چالش‌های آینده

با وجود این پیشرفت، هنوز راه زیادی تا بازآفرینی ماموت باقی مانده است. بیشتر تغییرات ایجادشده در این آزمایش، عملکرد پروتئین‌های هدف را متوقف کرده‌اند که از نظر فنی ساده‌تر است. اما برای احیای ماموت، ده‌ها تا صدها تغییر ژنتیکی موردنیاز است.

هنوز مشخص نیست که آیا می‌توان تعداد ژن‌های ویرایش‌شده در یک مرحله را به طور نامحدود افزایش داد یا اینکه این فرآیند نیاز به چندین مرحله ویرایش جداگانه در سلول‌های بنیادی دارد.

به‌طور کلی، این تحقیق ترکیبی از تبلیغات، پیشرفت‌های واقعی تکنولوژیکی و چالش‌هایی است که هنوز حل نشده‌اند.