Bioteknologi
Anak Serigala Rekayasa dengan Ciri Dire Wolf Memicu Perdebatan De-Ekstinsi
Tambahkan Securities.io ke sumber pilihan Anda di Google
Kebangkitan Ilmiah
Jauh sebelum peradaban muncul, banyak spesies telah punah. Penyebabnya sering merupakan gabungan perubahan iklim setelah Zaman Es, berkurangnya mangsa, perburuan, dan persaingan dengan manusia awal.
Sebagian kepunahan itu terjadi sekitar 10.000 tahun lalu. Di daerah dingin, sisa tubuh beberapa spesies masih menyimpan fragmen DNA yang dapat diteliti. DNA dinosaurus yang utuh seperti dalam Jurassic Park hampir pasti tetap fiksi, tetapi varian gen dari spesies yang punah lebih baru dapat diidentifikasi dan dibandingkan.
Inilah yang diklaim telah dilakukan oleh perusahaan bioteknologi ColossalBiosciences pada serigala purba yang disebut dire wolf.
Dire wolf punah sekitar 12.500 tahun lalu. Hewan ini juga dikenal luas melalui novel fantasi George R. R. Martin dan serial HBO Game of Thrones.
Colossal memanfaatkan perhatian publik dengan memotret anak-anak serigala hasil rekayasa bersama Martin dan menamai salah satunya seperti tokoh dalam bukunya.
“Kami menghasilkan tiga anak serigala dengan ciri dire wolf. Romulus dan Remus berumur lima bulan dan berbobot sekitar 80 pon.
Ada pula Khaleesi yang baru berumur sedikit lebih dari enam minggu, anak betina pertama kami.”
Namun, apakah hewan-hewan ini secara biologis benar-benar dire wolf? Apa artinya bagi konservasi satwa dan rencana Colossal untuk membuat hewan menyerupai mammoth berbulu?
Dire wolf sebagai spesies
Dire wolf tidak berada dalam genus yang sama dengan serigala abu-abu modern. Keduanya termasuk famili Canidae dan subtribus Canina , tetapi dire wolf membentuk genus tersendiri, Aenocyon yang berarti “anjing mengerikan”. Serigala modern termasuk genus Canis .
Sumber: Thallaso Atrox
Dire wolf berukuran kurang lebih sama dengan serigala abu-abu modern terbesar, dan kadang lebih besar. Tengkoraknya relatif besar, rahangnya kuat, dan kakinya lebih kecil, ciri yang mungkin berkaitan dengan perburuan hewan besar pada zamannya.
Berdasarkan bentuk tengkorak dan giginya, kekuatan gigitannya diperkirakan melebihi banyak serigala dan anjing modern.
Sumber: The Armory
Penyebab pasti kepunahannya masih diperdebatkan. Kemungkinan besar perubahan lingkungan setelah Zaman Es, menurunnya hewan mangsa besar, serta persaingan dengan predator lain dan manusia sama-sama berperan.
Proses “de-extinction” Colossal
Tujuan proyek
Pembuatan hewan yang menyerupai dire wolf bukan proyek rekayasa genetika pertama Colossal.
Sebulan sebelumnya, perusahaan memperkenalkan “tikus berbulu” hasil rekayasa. Tikus percobaan itu menerima sejumlah perubahan gen untuk meniru ciri bulu dan adaptasi dingin mammoth berbulu.
Sumber: IFL Science
Perubahannya tidak hanya memengaruhi tampilan bulu, tetapi juga toleransi terhadap dingin dan metabolisme lemak. Ciri-ciri itu diperlukan jika gajah yang berasal dari iklim hangat hendak dibuat menyerupai mammoth yang beradaptasi dengan lingkungan Arktik.
Sumber: IFL Science
Colossal sebelumnya juga terlibat dalam upaya konservasi serigala merah yang populasinya di alam liar tinggal sangat sedikit di timur laut Carolina Utara. Program ini menimbulkan perdebatan karena hewannya memiliki campuran leluhur koyote dan serigala merah, sehingga tidak dapat dianggap tanpa syarat sebagai serigala merah asli.
Bagaimana prosesnya?
Gagasan dasarnya adalah menganalisis DNA spesies punah lalu membandingkannya dengan genom spesies hidup yang berkerabat dekat.
“Colossal menyatakan telah mengembalikan ciri dire wolf. Kami menggunakan gigi berumur sekitar 13.000 tahun dan tengkorak berumur 74.000 tahun, lalu menerapkan sebagian teknologi yang sama untuk membantu konservasi serigala merah.”
Perusahaan menggambarkan proses tersebut sebagai gabungan tiga sasaran:
- Mengembalikan varian gen utama yang membentuk ciri khas spesies punah.
- Menambahkan perubahan lain agar hewan dapat beradaptasi dengan kondisi lingkungan sekarang.
- Mengembangkan ketahanan terhadap penyakit dan ancaman lain agar hewan dapat bertahan hidup.
Sumber: Colossal
Pekerjaan ini memerlukan lebih dari rekayasa genetik, meskipun CRISPR-Cas9 merupakan salah satu alat utama Colossal.
Perusahaan juga menggunakan kecerdasan buatan dan pembelajaran mesin untuk mengolah data biologis berskala besar, kemampuan yang ingin dimanfaatkan di bidang lain.
Keahlian embriologi juga diperlukan agar embrio yang telah diubah dapat dipindahkan ke induk pengganti, baik pada proyek serigala maupun gajah.
Apakah ini benar-benar membalikkan kepunahan?
Ahli biologi dan konservasi memperdebatkan apakah proyek Colossal benar-benar menghidupkan kembali spesies punah dan bagaimana manfaatnya bagi konservasi.
Inti perdebatan adalah definisi spesies. Kemiripan penampilan saja tidak cukup untuk membuktikan bahwa seekor hewan sama dengan spesies yang dikenal dari fosil.
Colossal mengubah sejumlah lokasi gen agar anak-anak serigala itu memiliki ciri dire wolf. Namun, sebagian besar genom mereka tetap berasal dari serigala abu-abu. Karena itu banyak peneliti menyebutnya serigala abu-abu hasil rekayasa dengan ciri mirip dire wolf, bukan dire wolf yang dipulihkan.
“DNA purba telah terpecah-pecah, seolah DNA segar dipanaskan semalaman pada suhu sangat tinggi. Fragmennya dapat disusun dan dibandingkan, tetapi bukan genom utuh yang siap dikloning.”
“Hewan-hewan itu adalah serigala abu-abu yang dimodifikasi secara genetik. Mereka memiliki beberapa ciri menyerupai dire wolf, seperti tengkorak lebih besar dan bulu putih.”
Terlepas dari perdebatan tersebut, kemampuan mengubah banyak sifat sekaligus merupakan pencapaian teknis yang dapat berguna untuk aplikasi lain.
Mengapa mengembangkan proyek seperti ini?
Colossal membandingkan proyeknya dengan program Apollo dan menilai upaya ini sebagai sarana mengembangkan teknologi rekayasa genetika yang lebih luas.
“Seperti program Apollo, penelitian Colossal terus menghasilkan alat dan pengetahuan bagi komunitas ilmiah. Tujuannya adalah terobosan teknologi yang dapat mendukung keanekaragaman hayati dan kesehatan lingkungan.”
Namun, tujuan itu belum menjawab apa yang harus dilakukan terhadap hewan baru tersebut. Pelepasan ke alam dapat membawa manfaat atau risiko bagi ekosistem, dan dampaknya tidak dapat ditentukan hanya dari penampilan hewan.
“Metode seperti pengurutan DNA purba, perbandingan sifat, penyuntingan banyak lokasi gen, dan kloning dapat membantu mempertahankan atau mengembalikan variasi genetik yang hilang. Hewan mirip dire wolf merupakan contoh awal pekerjaan tersebut.”
Aplikasi masa depan
Meniru ciri spesies yang telah punah
Proyek unggulan Colossal masih berfokus pada pembuatan hewan yang menyerupai mammoth berbulu.
Perusahaan telah menganalisis puluhan genom mammoth berbulu, mammoth Kolombia, dan mammoth stepa, lalu membandingkannya dengan genom gajah. Tujuannya adalah mengenali varian gen yang berkaitan dengan adaptasi dingin dan ciri fisik mammoth.
Ada pula gagasan komersial seperti wisata. Namun, rencana tersebut masih spekulatif dan menimbulkan pertanyaan mengenai kesejahteraan hewan serta tujuan konservasi.
Sumber: Colossal
Spesies lain yang direncanakan antara lain burung dodo dan harimau Tasmania atau thylacine.
Proyek dire wolf dan mammoth juga berfungsi sebagai sarana pembelajaran teknis sekaligus contoh publik mengenai kemampuan Colossal.
Penelitian ilmiah perusahaan dipimpin George Church, salah satu pelopor metode pengurutan genom, pustaka DNA berbasis cip, penyuntingan genom, dan rekayasa sel punca.
Mengubah sifat spesies yang masih ada
Metode serupa dapat digunakan untuk mengubah ciri ternak dan tanaman, misalnya meningkatkan hasil atau ketahanan terhadap tekanan lingkungan. Manfaat, risiko ekologis, dan dampak etiknya tetap perlu dinilai secara terpisah.
Laboratorium Colossal juga meneliti solusi peternakan presisi dan praktik pertanian yang lebih berkelanjutan.
Sumber: Colossal
Dalam jangka panjang, rekayasa genetik dapat membuat organisme menghasilkan bahan atau molekul obat baru. Kelayakan setiap penerapan berbeda-beda dan banyak di antaranya masih pada tahap penelitian.
Bioteknologi untuk pemulihan lingkungan
Colossal juga meneliti penggunaan tumbuhan dan mikroba untuk mengurangi pencemaran. Perusahaan rintisan yang lahir dari laboratoriumnya, Breaking, mengembangkan mikroba untuk membantu menguraikan sampah plastik.
Bersama Wyss Institute di Harvard, Breaking mengembangkan MICROBE X-32™, suatu sistem mikroba yang ditujukan untuk mempercepat penguraian beberapa jenis plastik.
Perangkat penelitian bioteknologi
Proyek dire wolf dan mammoth membutuhkan perangkat bioinformatika untuk mengolah serta menafsirkan data biologis berskala besar. Perusahaan juga mengembangkan teknik pemultipleksan barcode DNA agar banyak sampel dapat dilacak dalam satu eksperimen.
Kedokteran dan perangkat komputasi
Colossal menggunakan CRISPR-Cas9 untuk membuat model penyakit pada hewan dan kultur sel. Model semacam itu dapat membantu penelitian penyakit dan pengembangan obat.
Pekerjaan tersebut juga mencakup alat terapi gen yang memakai virus AAV sebagai vektor. Perusahaan yang dibentuk untuk mengomersialkan teknologi ini adalah FormBio. FormBio memakai kecerdasan buatan dan pembelajaran mesin untuk menilai kandidat terapi sel dan gen serta membantu merancang pembuatan obat berbasis AAV.
Penelitian embrio dan fertilisasi in vitro juga dapat menghasilkan metode untuk rekayasa jaringan, penelitian sel punca, dan transplantasi organ, meskipun setiap penerapan berada pada tahap pengembangan yang berbeda.
Kesimpulan
Terlepas dari apakah hewan ini disebut dire wolf yang dikembalikan atau serigala abu-abu hasil rekayasa, Colossal telah menunjukkan kemampuan mengubah banyak sifat genetik dalam satu hewan.
Anak-anak serigala mirip dire wolf dan tikus berbulu menunjukkan bahwa banyak lokasi genom dapat diubah sekaligus sehingga memengaruhi metabolisme dan bentuk tubuh.
Teknik tersebut mungkin berguna bagi peternakan dan pertanian, tetapi manfaat serta risikonya harus diuji untuk setiap kasus.
Selain hewan, teknologi ini dapat digunakan untuk mengubah tumbuhan, mikroba, dan organisme lain guna menangani masalah tertentu seperti pencemaran plastik.
Dalam prosesnya, Colossal juga mengembangkan teknologi vektor virus, bioinformatika, kecerdasan buatan, pembelajaran mesin, dan manipulasi sel. Perangkat itu dapat berguna untuk terapi gen, model penyakit, dan kedokteran regeneratif apabila penelitian lanjutan membuktikan keamanan serta manfaatnya.
