让猛犸象“复活”
科学家终于设法将大象的皮肤细胞置于胚胎状态。美国一家生物技术公司Colossal Biosciences宣布了这一突破，标志着该公司备受瞩目的使基因工程大象获得猛犸象特征的技术初步成功。
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猛犸象是亚洲象的近亲。图片来源：Mark Garlick/Science Photo Library via Alamy
18年前，研究人员发现，小鼠的皮肤细胞可以被重新编程，表现得像胚胎细胞一样。这些诱导多能干细胞（iPSC）可以分化成动物的任何细胞类型。这正是Colossal公司培育亚洲象计划的关键。亚洲象是已灭绝猛犸象的近亲，它们经过基因编辑，可具有蓬松的毛发、额外的脂肪和其他猛犸象特征。
“我们肯定是在争取创建世界上最难的iPSC。”Colossal公司联合创始人、美国哈佛医学院遗传学家George Church说。他介绍相关工作的文章即将公布于bioRxiv。
创建大象iPSC难度之大，突显了该团队面临的巨大技术障碍。
2011年，美国斯克里普斯研究所干细胞生物学家Jeanne Loring和同事从一头北方白犀牛和一只鬼狒身上创建了iPSC，这是第一次从濒危动物身上培育出这种细胞。然而，很多团队在创建大象iPSC的尝试中失败了。“大象一直很有挑战性。” Loring说。
由Colossal公司生物科学主管Eriona Hysolli领导的一个团队，用一种化学混合物处理大象细胞，其他人曾用这种混合物重新编程人类和小鼠细胞。在大多数情况下，这会导致大象细胞死亡、停止分裂或无反应。但在一些实验中，这些细胞呈现出与干细胞相似的圆形。
Hysolli团队在这些细胞中添加了日本京都大学干细胞科学家山中新弥于2006年发现的4个关键重新编程因子，然后采取了另一个成功的关键步骤——降低一种名为TP53的抗癌基因的表达。
研究人员从一头大象身上创建了4种iPS细胞系。这些细胞的外观和行为都与其他生物体的iPSC相似，均可形成构成脊椎动物所有组织的3个“胚层”的细胞。
德国亥姆霍兹联合会Max Delbrück分子医学中心干细胞生物学家Sebastian Diecke希望看到更多证据，表明这些iPS细胞系稳定生长，并能转化为不同类型的组织。
Colossal公司培育第一头基因编辑亚洲象的计划涉及无须iPSC的克隆技术。但Church表示，新细胞系将有助于识别和研究赋予亚洲象猛犸象特征所需的基因变化。“我们想在把它们放进小象体内之前进行预测试。”
然而，扩大这一过程尚需生殖生物学的其他飞跃。一种途径是将基因编辑的iPSC转化为精子和卵细胞以制造胚胎，这已在小鼠中完成。另一种途径可能是将iPSC直接转化为可存活的“合成”胚胎。
为了避免成群的亚洲象“代孕”这些胚胎，Church设想可以使用部分来自iPSC的人造子宫。“我们不想干扰濒危物种的自然繁殖，所以正试图扩大体外妊娠的规模。”
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