Mungkinkah mamut berbulu itu nyata?

Andrew Matthews/Gambar PA/Gambar Getty

Pemandangan mammoth berbulu seukuran aslinya dipajang di The Box Museum di Plymouth, Inggris.

Berlangganan buletin sains Wonder Theory CNN. Jelajahi alam semesta dengan berita tentang penemuan menarik, kemajuan ilmiah, dan banyak lagi.

CNN—

Sebuah rencana berani untuk merekayasa genetika versi mamut berbulu, raksasa Zaman Es yang menghilang 4.000 tahun lalu, mengalami beberapa kemajuan, menurut para ilmuwan yang terlibat.

Tujuan jangka panjangnya adalah menciptakan hibrida gajah-mammoth hidup dan berjalan yang secara visual tidak dapat dibedakan dari nenek moyangnya yang telah punah dan—jika dilepaskan ke alam liar dalam jumlah yang cukup—berpotensi membantu memulihkan ekosistem tundra Arktik yang rapuh.

Menghidupkan kembali spesies yang punah telah menjadi proyek favorit ahli genetika Universitas Harvard, George Church, selama lebih dari satu dekade. Rencana tersebut mendapatkan momentumnya pada bulan Februari 2021, ketika Church mendirikan Colossal Biosciences yang berbasis di Dallas bersama pengusaha Ben Lamm dan menerima suntikan dana tunai serta publisitas yang cemerlang pada akhir tahun itu.

Masih banyak tugas yang menantang, seperti mengembangkan rahim buatan yang mampu menghamili gajah. Namun Colossal Biosciences mengatakan pada hari Rabu bahwa mereka telah mengambil “langkah maju yang signifikan”.

Church dan Eriona Hysolli, kepala ilmu kehidupan Colossal, telah mengungkapkan bahwa mereka telah memprogram ulang sel-sel dari gajah Asia, kerabat terdekat mamut yang masih hidup, ke dalam keadaan embrio – untuk pertama kalinya. sel induk berasal dari sel gajah. Tim berencana mempublikasikan karyanya di jurnal ilmiah, namun penelitiannya belum melalui peer review.

Sel-sel yang dimodifikasi ini, yang dikenal sebagai sel induk berpotensi majemuk terinduksi, atau iPSC, dapat dikembangkan lebih lanjut di laboratorium untuk tumbuh menjadi sel gajah jenis apa pun—alat yang penting ketika para peneliti memodelkan, menguji, dan menyempurnakan sejumlah perubahan genetik yang perlu mereka lakukan. untuk memberikan gajah Asia ciri-ciri genetik yang dibutuhkan untuk bertahan hidup di Arktik. Ini termasuk mantel wol, lapisan lemak penyekat, dan telinga yang lebih kecil.

John Davidson

Ahli genetika Eriona Hysolli adalah kepala ilmu kehidupan di Colossal Biosciences yang berbasis di Dallas.

“Jadi keindahan dari sel adalah bahwa mereka berpotensi memperbarui diri dan berdiferensiasi menjadi jenis sel apa pun dalam tubuh tanpa batas waktu,” kata Hysolli, yang merupakan ilmuwan utama perusahaan dalam proyek raksasa tersebut.

Sel induk juga akan memudahkan para pelestari lingkungan mempelajari biologi unik gajah Asia. Berdasarkan ukurannya, makhluk ini secara unik tahan terhadap kanker—untuk alasan yang belum dipahami dengan baik. Kendala utama bagi tim dalam menciptakan garis sel gajah adalah menghambat gen yang dianggap memberikan resistensi terhadap kanker.

Teknik penelitian seluler yang dipelopori oleh Colossal telah membuka jalan baru untuk menyelamatkan gajah yang terancam punah, kata Oliver Ryder, direktur genetika konservasi di San Diego Zoo Wildlife Alliance.

“Ide pembuatan iPSC dari gajah sudah ada sejak lama. Sulit untuk mencapainya,” kata Ryder, yang tidak terlibat dalam penelitian tersebut. Dampaknya terhadap konservasi akan terjadi pada penyelamatan genetik dan reproduksi terbantu, tambahnya.

Embrio gajah yang terbentuk secara alami sulit dipelajari karena alasan yang jelas. Sel induk akan memungkinkan para ilmuwan untuk membuat model embrio gajah yang membuka tirai tentang bagaimana gajah berkembang menjadi janin – “aset yang sangat berharga,” kata Ryder.

Atas perkenan Kolosal

Garis sel induk gajah Asia diwarnai dengan warna berbeda untuk menonjolkan elemen berbeda.

Sel induk gajah juga merupakan kunci kelahiran kembali mamut. Setelah sel gajah direkayasa agar memiliki karakteristik genetik mirip mamut, sel tersebut dapat digunakan untuk menghasilkan telur, sperma, dan embrio yang dapat ditanamkan ke dalam semacam rahim buatan. Namun, hal ini memerlukan kerja bertahun-tahun.

Mengingat inisialnya Dalam tenggat waktu enam tahun yang ditetapkan oleh Colossal, tim tersebut pertama-tama berencana menggunakan teknik kloning yang sudah ada, serupa dengan yang digunakan pada tahun 1996 untuk memproduksi domba Dolly, dengan memasukkan sel hasil rekayasa genetika ke dalam sel telur donor yang akan menghamili induk gajah pengganti. Namun, meskipun teknologi ini sudah ada sejak lama, namun hasilnya masih untung-untungan. Dan banyak yang mempertanyakan apakah penggunaannya etis hewan langka sebagai pengganti karena kemungkinan upaya yang gagal.

Christopher P.Michel

Ahli genetika Universitas Harvard, George Church, adalah salah satu pendiri Colossal Biosciences.

“Saya pikir gajah rekayasa pertama akan menjadi tonggak sejarah besar dan mungkin sejalan dengan prediksi Ben (Lamm) enam tahun dari tahun 2021,” kata Church. “Hal lain yang membuat kami senang adalah kami memiliki tanaman yang benar-benar tahan beku. Lalu yang ketiga adalah jika kita bisa melakukannya dengan cara yang terukur dan tidak melibatkan pengganti. Itu jarak yang tidak diketahui,” kata Church.

Tim peneliti di Colossal telah menganalisis genom 53 mamut berbulu dari DNA purba yang ditemukan dari fosil. Spesimen besar hewan yang hidup di tempat berbeda dan pada titik berbeda di masa lalu membantu para ilmuwan memahami dengan tepat gen mana yang membuat mamut unik.

“Kita telah menempuh perjalanan yang jauh. Kualitas DNA mamut hampir sama baiknya dengan gajah, dan keduanya hampir sama baiknya dengan (DNA yang diekstraksi dari) manusia,” kata Church.

Church dan Hysolli tidak mengatakan secara pasti berapa banyak perubahan genetik yang mereka harapkan pada DNA gajah Asia untuk menciptakan makhluk mirip mamut yang mampu bertahan pada suhu kutub. Para ahli genetika juga ingin menghasilkan mamut tanpa gading agar hewan tersebut tidak menjadi mangsa pemburu liar.

Church, yang mempelopori upaya rekayasa genetika babi dengan organ yang kompatibel dengan tubuh manusia untuk transplantasi, mengatakan ada kemungkinan untuk melakukan 69 modifikasi pada babi sekaligus. Jumlah adaptasi yang diperlukan untuk membuat gajah Asia tahan dingin kira-kira sama, katanya.

Colossal telah lama berpendapat bahwa jika mammoth kembali ke padang rumput di wilayah paling utara di planet ini dalam jumlah yang cukup, mereka akan membantu memperlambat pencairan lapisan es.

Beberapa ilmuwan percaya bahwa sebelum kepunahan, hewan penggembala seperti mamut, kuda, dan bison membuat tanah di bawahnya tetap beku dengan menginjak-injak rumput, menebang pohon, dan memadatkan salju.

Sebuah penelitian kecil di Siberia yang diterbitkan pada tahun 2020 menunjukkan bahwa keberadaan mamalia besar seperti kuda, bison, yak, dan rusa kutub mengakibatkan suhu tanah di kawasan lindung tempat mereka dipelihara lebih rendah dibandingkan dengan tanah di luar batas. Namun sulit membayangkan kawanan gajah yang beradaptasi dengan suhu dingin akan memberikan dampak signifikan di wilayah yang mengalami pemanasan lebih cepat dibandingkan wilayah lain di dunia, kata para ahli lainnya.

Colossal juga telah mengumumkan rencana untuk menghidupkan kembali harimau Tasmania pada tahun 2022 dan dodo pada tahun 2023, namun pengerjaannya terhadap mamut memakan waktu paling lama.