Könnte das Wollmammut wirklich wiederbelebt werden? Wissenschaftler kommen einen kleinen Schritt näher

Andrew Matthews/PA Images/Getty Images

Ein Blick auf ein lebensgroßes Wollmammut, ausgestellt im The Box Museum in Plymouth, Großbritannien.

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Ein mutiger Plan, eine genetische Kopie von … zu erzeugen. Wolliges MammutDer Eiszeitriese, der vor 4.000 Jahren verschwand, macht laut beteiligten Wissenschaftlern Fortschritte.

Das langfristige Ziel besteht darin, einen Elefanten-Mammut-Hybriden zu schaffen, der optisch nicht von seinem ausgestorbenen Vorfahren zu unterscheiden ist und, wenn er in ausreichender Zahl in seinem natürlichen Lebensraum freigelassen wird, möglicherweise zur Wiederherstellung des fragilen Ökosystems der arktischen Tundra beitragen könnte.

Die Wiederbelebung ausgestorbener Arten ist seit mehr als einem Jahrzehnt ein Lieblingsprojekt des Harvard-Genetikers George Church. Der Plan gewann im Februar 2021 an Dynamik, als Church zusammen mit dem Unternehmer Ben Lamm das in Dallas ansässige Unternehmen Colossal Biosciences gründete und eine Geldspritze und den Glanz der Publizität erhielt, der später in diesem Jahr folgte.

Es bleiben noch viele herausfordernde Aufgaben, wie zum Beispiel die Entwicklung einer künstlichen Gebärmutter, die ein Elefantenbaby tragen kann. Aber Colossal Biosciences sagte am Mittwoch, es habe einen „wichtigen Schritt“ nach vorne gemacht.

Church und Ariona Hesoli, Leiterin der Biowissenschaften bei Colossal, enthüllten, dass sie Zellen eines Asiatischen Elefanten, dem nächsten lebenden Verwandten des Mammuts, in einen embryonalen Zustand umprogrammiert hatten – eine Premiere. Die Stammzellen wurden aus Elefantenzellen gewonnen. Das Team plant, die Arbeit in einer wissenschaftlichen Zeitschrift zu veröffentlichen, die Forschung wurde jedoch noch keinem Peer-Review unterzogen.

Diese modifizierten Zellen, sogenannte induzierte pluripotente Stammzellen oder iPSCs, können im Labor so entwickelt werden, dass sie zu jeder Art von Elefantenzelle heranwachsen – ein wichtiges Werkzeug für Forscher beim Entwerfen, Testen und Verbessern der Ergebnisse der erforderlichen genetischen Veränderungen hergestellt, um dem Asiatischen Elefanten die genetischen Merkmale zu verleihen, die er zum Überleben benötigt. Lebt in der Arktis. Dazu gehören ein wolliges Fell, eine isolierende Fettschicht und kleinere Ohren.

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John Davidson

Die Genetikerin Ireona Hesoli ist Leiterin der Biowissenschaften bei Colossal Biosciences mit Sitz in Dallas.

„Das Schöne an Zellen ist also, dass sie sich unbegrenzt erneuern und in jeden Zelltyp im Körper differenzieren können“, sagte Hesoli, der leitende Wissenschaftler des Unternehmens an dem riesigen Projekt.

Die Stammzellen werden es Naturschutzwissenschaftlern auch erleichtern, die einzigartigen biologischen Eigenschaften des Asiatischen Elefanten zu untersuchen. Aufgrund ihrer Größe verfügen diese Lebewesen über eine einzigartige Resistenz gegen Krebs, aus Gründen, die nicht genau geklärt sind. Die größte Hürde des Teams bei der Herstellung der Elefantenzelllinien bestand darin, die Gene zu hemmen, von denen angenommen wird, dass sie diese Krebsresistenz verleihen.

„Colossals Zellforschungstechniken haben einen neuen Weg zur Rettung des gefährdeten Elefanten eröffnet“, sagte Oliver Ryder, Genetikdirektor der Wildlife Alliance im San Diego Zoo.

„Die Absicht, iPSCs aus Elefanten herzustellen, besteht schon seit Jahren. Es war schwierig, sie zu erreichen“, sagte Ryder, der nicht an der Forschung beteiligt war. „Die Auswirkungen auf den Naturschutz werden im Bereich der genetischen Rettung und Unterstützung liegen.“ Reproduktion.“

Aus offensichtlichen Gründen sind natürlich vorkommende Elefantenembryonen schwer zu untersuchen. Rader sagte, die Stammzellen würden es Wissenschaftlern ermöglichen, Modellelefantenembryonen zu erzeugen, die Aufschluss darüber geben würden, wie sich ein Elefant zu einem Fötus entwickelt – ein „äußerst wertvolles Gut“.

Riesiges Kompliment

Die Stammzelllinie des Asiatischen Elefanten ist in verschiedenen Farben eingefärbt, um verschiedene Elemente hervorzuheben.

Elefantenstammzellen sind auch der Schlüssel zur Wiedergeburt des Mammuts. Sobald Elefantenzellen so verändert wurden, dass sie mammutähnliche genetische Merkmale aufweisen, können sie zur Herstellung von Eiern, Spermien und einem Embryo verwendet werden, der in eine Art künstliche Gebärmutter implantiert werden kann. Dies wird jedoch jahrelange Arbeit erfordern.

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Initial gegeben Mit einer von Colossal gesetzten Frist von sechs Jahren plant das Team, zunächst bestehende Klontechniken zu nutzen, die denen von 1996 ähneln. Dolly, das SchafDabei werden genetisch veränderte Zellen in eine Spendereizelle eingefügt, die von einer Elefanten-Leihmutter getragen wird. Doch obwohl es diese Technologie schon seit einiger Zeit gibt, waren die Ergebnisse sowohl ein Glücksfall als auch ein Misserfolg. Viele fragen sich, ob seine Verwendung ethisch vertretbar ist Gefährdete Tiere als Alternativen aufgrund der Möglichkeit des Scheiterns von Versuchen.

Christopher P. Michel

Der Harvard-Genetiker George Church ist einer der Gründer von Colossal Biosciences.

„Ich denke, der erste künstlich hergestellte Elefant wird ein Meilenstein sein und das könnte mit Ben (Lams) Sechsjahresprognose ab 2021 übereinstimmen“, sagte Church. „Das Zweite, was uns glücklich machen würde, wäre, dass wir ein Produkt haben, das wirklich kältebeständig ist. Die dritte Frage wird dann sein, ob wir es auf eine Weise machen können, die skalierbar ist und keine Alternativen erfordert. Das ist eine Unbekannte.“ Entfernung“, sagte Church.

Das Forschungsteam von Colossal hat bereits die Genome von 53 Wollhaarmammuts anhand alter DNA aus Fossilien analysiert. Umfangreiche Proben von Tieren, die in der Vergangenheit an verschiedenen Orten und zu unterschiedlichen Zeitpunkten lebten, haben Wissenschaftlern geholfen, die Gene zu verstehen, die Mammuts einzigartig machen.

„Wir haben einen langen Weg zurückgelegt. Die Qualität der Mammut-DNA ist fast so gut wie die von Elefanten und beide sind fast so gut wie die von Menschen gewonnene DNA“, sagte Church.

Church und Hessoli sagten nicht genau, wie viele genetische Veränderungen sie voraussichtlich an der DNA des Asiatischen Elefanten vornehmen werden, um ein mammutähnliches Geschöpf zu schaffen, das den arktischen Temperaturen standhalten kann. Genetiker wollen Mammuts auch ohne Stoßzähne konstruieren, damit die Tiere nicht Wilderern zum Opfer fallen.

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Kirche, die an vorderster Front der Arbeit stand Gentechnisch veränderte Schweine Mit menschenverträglichen Organen zur Transplantation sei es möglich, bei Schweinen 69 Veränderungen gleichzeitig vorzunehmen. Die Anzahl der notwendigen Modifikationen, um den Asiatischen Elefanten kälteresistent zu machen, sei im Großen und Ganzen ähnlich, sagte er.

Colossal behauptet seit langem, dass Mammuts, wenn sie in ausreichender Zahl in die nördlichsten Grasländer des Planeten zurückkehren würden, dazu beitragen würden, das Auftauen des Permafrosts zu verlangsamen.

Einige Wissenschaftler glauben, dass Weidetiere wie Mammuts, Pferde und Bisons vor ihrem Aussterben den Boden unter sich gefroren hielten, indem sie Gras zertrampelten, Bäume zerstörten und Schnee verdichteten.

Eins Kleine Studie In der im Jahr 2020 veröffentlichten Studie „In Siberia“ wird darauf hingewiesen, dass die Anwesenheit großer Säugetiere wie Pferde, Bisons, Yaks und Rentiere zu niedrigeren Bodentemperaturen in dem Schutzgebiet, in dem sie gehalten wurden, im Vergleich zu dem Land außerhalb dieser Grenzen führte. Es ist jedoch schwer vorstellbar, dass kälteangepasste Elefantenherden einen großen Einfluss auf eine Region haben, die sich schneller erwärmt als irgendwo sonst auf der Welt. Andere Experten sagten.

Colossal kündigte außerdem Pläne für eine Wiederbelebung an Tasmanischer Tiger im Jahr 2022 und der Dodo im Jahr 2023, aber die Arbeit am Mammut dauerte viel länger.

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