2024년 3월 14일

매머드 복원이 한 단계 더 가까워졌다.

Colossal Biosciences는 아시아 코끼리를 위한 유도 만능 줄기 세포의 최초 생성을 보고했는데, 이는 털북숭이 매머드의 멸종을 향한 핵심 단계이다.

출처: dottetedyeti/Adobe Stock

2021년에 설립되어 텍사스주 댈러스에 본사를 둔 Colossal Biosciences는 초기 단계의 멸종 복원 분야에서 선구적인 세력으로 부상했다. 

기술기업가 Ben Lamm과 세계적으로 유명한 유전학자 George Church의 아이디어인 Colossal은 고급 유전공학과 CRISPR의 힘을 활용하여 털북숭이 매머드를 시작으로 멸종된 종을 되살리는 것을 목표로 한다.

빙하기의 거대 동물인 이 동물은 4,000년 전에 멸종할 때까지 북미, 유럽, 아시아의 초원을 돌아다녔다. 

홍적세 생태계의 필수적인 부분으로서 그들은 방목을 통해 환경을 형성했다. 

기후변화와 인간 조상 의 사냥으로 인해 멸종된 것으로 보이며 , 이는 오늘날 사람들의 상상력을 계속 사로잡는 상징적인 종의 상실을 의미한다.

2022년 7월, Colossal은 전체 아시아 코끼리 게놈의 서열 분석에 성공했다고 발표했다. 

2003년 인간 게놈 프로젝트가 완료된 이후 처음으로 포유동물의 유전자 코드가 이 정도까지 완전히 서열 분석되었다. 

다음 달 회사는 사일라신 을 멸종시키겠다는 계획을 밝혔고 , 2023년에는 유명한 도도새를 다시 되살리겠다는 계획을 공개했다.

이 연구와 기타 연구를 바탕으로 회사는 코끼리 피부 세포에서 세계 최초로 유도 만능 줄기 세포(iPSC)를 생성하는 최신 혁신을 발표했다. 

아래 그림에 표시된 이 이정표는 매머드 프로젝트의 주요 목표였으며 향후 다중 자궁외 매머드 임신의 타당성을 지원한다.

크레딧: Colossal Biosciences

iPSC 세포는 무한정 증식하여 신체의 다른 유형의 세포를 생성할 수 있는 단일 세포 공급원을 나타넨다. 

따라서 이 과학적 성과는 매머드 복원 프로젝트를 훨씬 넘어서는 것이다.

일반적인 세포 발달, 세포 치료, 약물 스크리닝, 합성 배아, 시험관 내 배우자 형성 및 모든 종의 핵 이식을 위한 iPSC 사용을 연구하는 데 엄청난 잠재력을 갖고 있다.

코끼리는 독특한 생물학적 특성을 가지고 있어 다른 종의 세포보다 자신의 세포를 사용하여 iPSC를 만드는 것이 훨씬 더 어렵다. 

고등 포유류 종의 경우 그 자체로 매우 길고 비효율적인 세포 재프로그래밍은 코끼리의 경우 훨씬 더 오래 걸린다.

연구팀은 먼저 화학 기반 유도 배지를 사용한 뒤 여러 전사 인자를 추가하고 TP53 생산을 담당하는 유전자를 변형했다. 

이 접근법은 코끼리의 게놈에 최대 19개의 TP53 레트로유전자가 포함되어 있기 때문에 부분적으로 코끼리의 TP53 경로의 복잡성으로 인해 다른 종에 대한 보다 표준적인 재프로그래밍 프로토콜과 다르다. 

TP53은 세포가 암으로 발전하지 않도록 성장을 조심스럽게 조절하기 위해 사용하는 핵심 유전자이다.

'재프로그래밍이 가장 어렵다'

Colossal의 공동 창립자이자 유명한 하버드 유전학자인 George Church 박사는 "코끼리는 '재프로그래밍하기 가장 어려운' 상을 받을 수 있지만 어쨌든 재프로그래밍 방법을 배우는 것은 특히 멸종 위기에 처한 종에 대한 다른 많은 연구에 도움이 될 것입니다."라고 말했다. 

"이 이정표는 발달 생물학과 노화와 암 사이의 균형에 대한 통찰력을 제공합니다. 이는 귀중한 동물에 대한 수술 없이 배우자 및 기타 세포 유형을 얻을 수 있는 문을 열어줍니다. 이는 현생 동물과 멸종 동물 모두의 유전자와 특성 사이의 연관성을 확립할 수 있는 문을 엽니다.

극한 환경과 병원체에 대한 저항을 포함한 친척들. 이 협력은 우리의 도전적인 프로젝트에 진정한 즐거움이자 엄청난 촉진제였습니다."

Colossal의 공동 창업자이자 CEO인 Ben은 "우리는 Woolly Mammoth 멸종 복원 프로젝트를 시작했을 때 그것이 어려울 것이라는 점을 알고 있었지만 항상 당면한 작업에 집중하는 지구상 최고의 팀을 보유해 왔다."라고 말했다.  

"이것은 우리가 과학계와 공유하게 된 것을 자랑스럽게 생각하는 수많은 응용 분야가 있는 중대한 단계입니다. 각 단계를 통해 우리는 이 상징적인 종을 되살리려는 우리의 장기 목표에 더 가까워질 수 있습니다."

Colossal은 이제 이러한 세포를 다중 편집 및 분화에 사용하여 세포 및 유기체 모델의 털 성장 및 지방 저장과 같은 저온 적응 특성을 연구할 수 있다. 회사는 2028년 까지 최초의 털이 많은 매머드 잡종 송아지를 달성하기를 희망하고 있다.

그러나 일부 과학자들은 Colossal Biosciences의 사명에 대해 의구심을 표명했다.

Carleton University의 생물학 부교수인 Joseph Bennett는 "내가 문제를 느끼는 것은 반은 매머드이고 반은 코끼리인 일종의 대리자를 다시 데려오는 것입니다."라고 말했다.

캐나다 오타와에서 NPR과의 인터뷰에서. "그것을 어떻게든 보존으로 묘사될 수 있는 것으로 다시 가져오는 것은 나로서는 어려운 일이 될 것입니다."

"오늘날 멸종되는 종은 너무 많습니다. 털북숭이 매머드에 대해 생각한다면 사실상 그들 중 어떤 것도 도울 수 없을 것입니다. 오늘 우리는 종에 집중해야 합니다."라고 선임 연구원인 Gabriela Mastromonaco가 말했다. 토론토 동물원의 야생동물 과학 책임자이다. 

"살아있는 동물 대 화석은 실제로 우리가 초점을 맞춰야 할 부분입니다. 그것은 단지 주의를 산만하게 할 뿐입니다."