乔治·丘奇与Colossal Biosciences:猛犸象复活的最新进展
乔治·丘奇与Colossal Biosciences:猛犸象复活的最新进展
2024年3月,美国生物技术公司Colossal Biosciences宣布了一项重大突破:成功重编程大象(亚洲象)诱导多能干细胞(iPSC)。这一进展被视为复活猛犸象项目的重要里程碑,引发了科学界和公众的广泛关注。
Colossal Biosciences由著名遗传学家乔治·丘奇(George Church)等人创立,是全球首家将CRISPR基因编辑技术应用于物种恢复、极度濒危物种保护及关键生态系统重建的公司。丘奇教授自2005年开始研究猛犸象复活,这一雄心勃勃的计划如今已取得重要进展。
技术突破:从iPSC到全能干细胞
在最新研究中,Colossal Biosciences的研究团队克服了大象细胞重编程的复杂性,成功实现了迄今为止最成功的大象诱导多能干细胞重编程。研究团队首先使用化学诱导培养基,然后添加转录因子Oct4、Sox2、Klf4、Myc +/- Nanog和Lin28,并抑制p53通路,成功实现了迄今为止最成功的大象诱导多能干细胞重编程。
这一突破基于2006年山中伸弥在Cell期刊发表的开创性研究,该研究首次阐明通过表达四种转录因子(Oct3/4、Sox2、Myc、Klf4,简称为山中因子),可将成熟体细胞重编程为诱导多能干细胞(iPSC)。这一发现为丘奇团队的研究奠定了重要基础。
基因编辑:从亚洲象到猛犸象
Colossal Biosciences计划通过对上述大象iPSC的多重编辑和再分化,识别和研究让大象产生猛犸象特征所需的基因变化,从而在细胞和类器官水平上研究猛犸象的寒冷适应性状,例如毛发生长和脂肪储存。
猛犸象与亚洲象的基因组相差约140万个碱基序列,对应着大约1600多个蛋白质编码基因。丘奇教授认为,可能只需要编辑其中数十个基因,就可能解决猛犸象胚胎在代孕亚洲象体内的发育问题。该公司表示,目标是制造出能在零下数十度下生存的大象,它的外表和行为都要像猛犸象。
伦理争议与生态影响
尽管这一项目在技术上取得了重要进展,但仍面临诸多争议。一些科学家质疑其有效性和潜在风险,认为资源应优先用于防止物种灭绝而非复活已灭绝物种。亚利桑那大学的古生物学家Karl Flessa指出:“最好的做法就是从一开始就防止灭绝,而不是复活一个生物复制品,它们的‘重新引入’可能会带来一系列意想不到的后果。”
北卡罗纳州立大学基因工程与社会中心教授Jason Delborne也表达了担忧:“这是一个野心勃勃的计划,但它的可行性是需要考虑的问题。它们其实不是在复活猛犸象,而是要创造一种新的杂交生物,其中包括来自古代猛犸象DNA样本的一些遗传信息,这让它们有点儿名不副实。用这么多资金投入一个不确定性很高的项目,这让我有一些担忧。”
未来展望:科学突破与生态保护
Colossal Biosciences表示,该动物将受到密切监测,并生活在一个广阔的生物安全保护区内。该公司还强调,其技术开发不仅限于物种复活,还致力于保护濒危物种和恢复生态系统。例如,公司已经开发出针对大象内皮细胞疱疹病毒的疫苗,并在对渡渡鸟的研究中获得了有望造福濒危鸟类的遗传学工具。
尽管面临诸多挑战,但这一项目无疑展示了基因编辑技术在生物多样性保护和生态系统恢复方面的巨大潜力。正如丘奇教授所说:“学习如何重编程将有助于许多其他研究,特别是对濒危物种的研究。这一里程碑成果为我们提供了关于发育生物学和衰老与癌症之间的平衡的见解。”
随着研究的不断推进,我们或许真的能在不久的将来见证这一史前巨兽的“重生”。但这一过程不仅需要科学的严谨探索,更需要对自然界的深刻敬畏和对生态平衡的谨慎考量。