Компания Colossal Biosciences объявила в среду о запуске новой искусственной интеллектуальной платформы GenoMorph, призванной ускорить работу по воссозданию вымерших видов.
Платформа использует передовые методы трехмерной морфологии, сравнительной геномики и биологии развития, чтобы идентифицировать гены, подлежащие редактированию в проектах по деэкстинкции, даже при ограниченных данных о геноме.
В настоящее время компания применяет GenoMorph в рамках инициативы по воссозданию додо. Для этого вида доступны лишь ограниченные геномные данные. Например, у исследователей есть только один геном дodo, в то время как в проекте по воссозданию шерстистого мамонта им удалось получить сто геномов. Компания объясняет это тем, что ДНК шерстистого мамонта сохранилась лучше благодаря холодному климату, в котором обитало животное, в отличие от тропиков, где жил додо.
Глава и сооснователь Colossal Бен Ламм пояснил, что обычно ученые сравнивают множество геномов, чтобы понять, какие генетические различия отвечают за определенные признаки. Однако в случае с древней ДНК вымерших видов, сохранившейся в крайне малых количествах, такая роскошь недоступна, и получить полное количество геномов удается лишь в небольшом объеме.
По словам Ламма, для создания GenoMorph команда собрала значительный массив данных о развитии у цыплят, перепелов, уток и голубей. Эта информация была объединена с генетическими данными и трехмерными измерениями черепов более чем 70 видов птиц. Разработка платформы заняла более года и опирается на многолетний опыт компании в области деэкстинкции.
Искусственный интеллект анализирует, какие участки ДНК активны в процессе формирования клювов и лицевых структур у различных птиц, и использует эти данные для предсказания генетических переключателей, которые могли придать дodo его характерный внешний вид. Ламм описал платформу как «карту сокровищ для генома дodo», позволяющую команде находить только те генетические различия, которые имеют значение, вместо поиска среди множества потенциальных вариантов.
На данный момент исследователи идентифицировали около 2300 перспективных мишеней для редактирования ДНК, связанных с черепно-лицевой морфологией дodo, которые теперь можно протестировать в лаборатории. GenoMorph помогает преодолеть один из главных барьеров в деле деэкстинкции — определение того, какие именно изменения делают вымерший вид уникальным. При этом Ламм подчеркнул, что ученым необходимо проверить, могут ли эти редактирования создать нужные физические признаки.
Для этого компания разработала новую систему, использующую липидные наночастицы для доставки инструментов редактирования генов непосредственно в развивающиеся эмбрионы птиц. Это позволит команде изучать влияние определенных генетических изменений на развитие птицы без необходимости ждать полного цикла размножения, требующего достижения птицами полового созревания.
Также в среду компания сообщила, что ее колония никобарских голубей теперь насчитывает 36 птиц, и что ей удалось успешно создать необходимые клетки, из которых формируются яйца и сперма. Поскольку никобарский голубь является ближайшим живым родственником дodo, эти клетки являются критически важной частью стратегии создания птиц, несущих признаки дodo.
Далее компания планирует подтвердить в лаборатории предсказания GenoMorph. Ламм отметил, что наиболее захватывающим является то, что различные технологии, которые компания разрабатывала, начинают сходиться и помогать другим проектам в совершенно другой части дерева жизни.
Отвечая на вопрос о безопасности такого редактирования генов, Ламм заявил, что цель создания технологий вроде GenoMorph — сделать генную инженерию более точной, контролируемой и тестируемой. Платформа сама по себе не редактирует гены, а помогает команде определить, какие генетические изменения заслуживают изучения. Идентификация потенциального редактирования не означает его немедленного внедрения в животное или признания безопасным; чем точнее эти изменения идентифицируются и валидируются, тем обоснованнее становятся решения на всех этапах процесса.
Технологии Colossal Biosciences уже получили поддержку со стороны Питера Дьямондиса, основателя XPRIZE и инвестора компании. В среду он объявил о создании новой венчурной фирмы NeoGenesis Capital, которая будет поддерживать компании, использующие программируемую биологическую платформу Colossal Biosciences в сферах здравоохранения, сельского хозяйства и охраны окружающей среды.
Поделиться
