Biyoteknoloji
Dire Kurtlar Klonlandı: Biyoteknoloji Atılımı Nesli Yok Oluşu Yeniden Tanımlıyor
Securities.io sitesini Google'daki tercih ettiğiniz kaynaklara ekleyin
Bilimsel Diriliş
Even before the dawn of civilization, many species went extinct, usually from a mix of climate warming at the end of the Ice Age, and over-hunting or competition with early human populations.
Bu olay “sadece” 10.000 yıl önce gerçekleştiği için, bu yakın zamanda soyu tükenmiş türlerin özellikle soğuk bölgelerde hâlâ geri kazanılabilir DNA’ya sahip kalıntılar bıraktığı anlamına geliyor. Dolayısıyla Jurassic Park’taki dinozor DNA’sını bulma fikri muhtemelen bilim kurgu olarak kalacak, ancak bazı soyu tükenmiş türler potansiyel olarak diriltilebilir.
Ve işte bu, Colossal Biosciences adlı biyoteknoloji şirketinin, nesli tükenmiş bir kurt türü—Dire Kurt—ile başardığını iddia ettiği şeydir.
Bu hayvan 12.500 yıldır nesli tükenmiş ve G.R.R. Martin’in fantastik hikâyesi ve HBO’nun Game of Thrones dizisindeki merkezi rolü sayesinde popüler bir “mitik” hayvan haline gelmiştir.
Elbette, Colossal burada PR potansiyelini fark etti ve yeni “diriltlen” dire kurt yavrularını ünlü yazarla bir fotoğrafta gösterdi, ayrıca kurtlardan birine kitaplardaki bir karakterin adını verdi.
“Üç dire kurt yavrusu yaptık. Romulus ve Remus var, beş aylık ve yaklaşık 80 pound ağırlığında. Çok güzeller.
Sonra Khaleesi var, biraz altı haftadan biraz daha büyük. O bir bebek, bizim ilk kızımız.”
Ama bu hayvanlar gerçekten dire kurt mu? Ve bu, vahşi yaşam korumasının geleceği ile Colossal’ın bir sonraki büyük hedefi olan tüylü mamutun diriltilmesi gibi diğer iddialı planlar için ne anlama geliyor?
Dire Kurtlar
Dire kurtlar hakkında belki de en şaşırtıcı şey, teknik olarak aslında kurt olmamalarıdır. Evrimsel sınıflandırmada Canidae ailesi ve Canina alt kabilesinin bir parçası olsalar da, kendi cinslerine sahiptirler: Aenocyon (“korkunç köpek” anlamında), oysa “normal” kurtlar Canis cinsine aittir.
Kaynak: Thallaso Atrox
Dire kurt, en büyük modern gri kurt formlarıyla yaklaşık aynı boyuttaydı ve bazen daha da büyüktü; bazı benzersiz morfolojik özelliklere sahipti: daha küçük ayaklar, daha büyük kafa, muhtemelen o dönemin arktik megafaunasını avlamaya uyarlanmıştı.
Bu daha büyük kafa ve daha büyük dişler, dire kurta, bugün var olan en güçlü kurt ve köpeklerden %20 daha güçlü bir ısırma gücü verdi.
Kaynak: The Armory
Neslinin yok oluş nedeni tartışmalı olsa da, bilimsel uzlaşı, bunun iklim değişikliğinin etkileri ve diğer türlerle rekabetin bir karışımından, özellikle Kuzey Amerika’ya yeni gelen insan avcılarının aşırı avlanmasından kaynaklandığını söylüyor.
Colossal Yok Etme Süreci
Yok Etme Hedefleri
Dire kurtu ya da dire kurt benzeri bir yaratığı geri getirmek (aşağıdaki tartışmaya bakınız), Colossal için ilk genetik mühendislik başarısı değildir.
Bir ay önce, şirket yeni oluşturulan “yünlü fare” haberini yayınladı. Bu test fareleri, yünlü mamutun yünlülüğünü kodlayan yedi farklı gen aldı ve karmaşık ve çok gelişmiş çoklu genom mühendisliği tekniğiyle gerçekleştirildi.
Kaynak: IFL Science
Bu genetik manipülasyonlar sadece tüy kabuğunun yüzeysel estetik yönünü kapsamaz, aynı zamanda soğuğa direnç ve hayvanın yağ metabolizmasındaki değişikliği de içerir; bu, tropikal bir filin arktik bir “yok edilmiş” mamuta dönüşmesi için gereklidir.
Kaynak: IFL Science
Colossal ayrıca daha önce kızıl kurtların neslinin tükenmesini önlemeye yönelik bir çaba içinde yer aldı; şu anda vahşi doğada sadece 16 tanesi yaşıyor, hepsi Kuzey Karolina’nın kuzeydoğusundaki kırsal beş ilçe bölgesinde. Ancak bu hayvanların “gerçek” kızıl kurtlardan çok çakal‑kızıl kurt hibritleri olması, korumacılar arasında tartışmalı bir görüş oluşturuyor.
Nasıl Çalışıyor
Yok etme temel fikri, nesli tükenmiş türün DNA’sını analiz etmek ve hâlâ yaşayan yakın akraba türlerle karşılaştırmaktır.
“Colossal, dire kurtu yok etti. 13.000 yıllık bir diş, 74.000 yıllık bir kafatası aldık ve yavrular ürettik, ardından aynı teknolojinin bir kısmını kızıl kurtları kurtarmak için de kullandık, bu gerçekten heyecan verici.”
Şirket, yok etme sürecini aynı anda üç fikrin birleşimi olarak tanımlıyor:
- Nesli tükenmiş türün benzersiz özelliklerini sağlayan ana genleri geri getirmek.
- Geri getirilen türün mevcut çevresel koşullara uyum sağlamasına ve hayatta kalmasına yardımcı olmak için başka genetik değişiklikler eklemek.
- Türün doğada sürdürülebilir olmasını sağlamak için hastalıklara ve diğer tehditlere karşı direnç mühendisliği yapmak.
Kaynak: Colossal
Bu, sadece genetik mühendislikten daha fazlasını gerektirir; proje çekirdeği olsa da, Colossal için en önemli araç CRISPR-Cas9’tur.
Şirket ayrıca çok karmaşık biyolojik verileri işlemek için AI ve makine öğrenimini doğru bir şekilde kullanmak zorundadır; bu, gelecekte diğer alanlarda para kazanabileceğini umduğu bir şeydir.
Ek olarak, embriyoloji (embriyo gelişimi bilimi) konusunda iyi bir yönetim, modifiye edilmiş yumurtaları yeni türü taşıyacak “taşıyıcı” anneye başarılı bir şekilde implante etmek için gereklidir; bu, kurt ya da fil olsun.
Bu Yok Oluşu Geri Döndürür mü?
Dünya çapındaki biyologlar ve korumacılar, Colossal’ın yaptığı şeyin gerçekten faydalı olup olmadığını ve hatta ölü türleri geri getirip getirmediğini tartışıyor.
Sorunun özü, bir türün tanımıdır. Biyolojik bilimlerin erken döneminde, belirli bir türe (fenotip) benzeyen herhangi bir hayvan o türün bir parçası olarak kabul edilirdi. Ancak modern genetik anlayışı, başka bir türün genetik çeşitliliğinin sadece görünüşten çok daha büyük olduğunu ortaya koymaktadır.
Dolayısıyla, Colossal tarafından belirlenen 20 genetik fark yeni yavruların dire kurt gibi görünmesini sağlasa da, genetik açıdan bakıldığında bunlar sadece dire kurt gibi görünen gri kurtlardır, gerçek dire kurtlar değildir.
“Antik DNA, taze DNA’yı bir gece 500 derece fırına koymak gibi bir şeydir. Parçalanmış olarak çıkar – kırıklar ve toz gibi. Onu yeniden birleştirebilirsiniz, ancak başka bir şey yapmak için yeterince iyi değildir.
Hayvanlar “genetik olarak modifiye edilmiş gri kurtlardır”. Dolayısıyla Colossal’ın ürettiği bir gri kurt, ancak daha büyük bir kafatası ve beyaz tüy gibi bazı dire kurt benzeri özelliklere sahiptir.
Yine de, bu eleştiriler bu başarının büyük bir atılım olduğunu ve nihayetinde bu teknolojiyle daha fazla genetik çeşitliliğin elde edilebileceğini göz ardı ediyor.
Neden Yok Etme Deneniyor?
Colossal, Apollo görevine bir paralel çizmeye çalışıyor ve yok etme çabalarının genetik mühendislikten daha büyük ve daha etkili bir devrimin sadece bir basamak taşı olduğunu iddia ediyor.
Apollo programı gibi, Colossal’daki bilimsel çabalar da bilim topluluğuna sürekli katkılar sağlıyor. Bugün, biz de başka bir büyük bilimsel atılımın eşiğindeyiz; bu, Dünya’nın ve onun sakinlerinin uzun vadeli sağlığına, geçmiş ve şimdiki zaman dahil, olumlu bir etki yaratacak ve geleceği yeniden vahşileştirmeyi hedefleyecek.
Ancak bu iddialı hedefler, yeni diriltlenmiş türlerle (veya tanıma bağlı olarak icat edilmiş) ne yapılacağı sorusuna cevap vermiyor. Bu türler, faydaları ya da riskleri bilinmeden, etkilenen ekosistemlere ve yerel türlere ne gibi etkileri olabileceği bilinmeden vahşi doğaya salınmalı mı?
Şimdilik, şirketin büyük hayvanlara odaklanması, herhangi bir hatanın muhtemelen onları avlayarak çözülebileceği anlamına geliyor. Ancak aynı teknoloji böcekler, deniz hayvanları veya bitkilere uygulandığında, yeni habitatlara istilacı türler getirmek gibi geri dönüşü olmayan ekolojik zararlara yol açabilir.
Ekosistem çeşitliliğinin bir diğer kaynağı, kayıp genleri yok etme yeni teknolojilerimizden geliyor; derin antik DNA sekanslaması, polifiletik özellik analizleri, çoklu germline düzenleme ve klonlama gibi. Dire kurt, şu ana kadar sağlıklı bir omurgalıda en fazla hassas genomik düzenleme sayısına sahip olmasıyla bu teknolojinin erken bir örneğidir. Bu yetenek üssel olarak büyüyor.
George Church, Ph.D. / Colossal Kurucu Ortak
Gelecek Uygulamaları
Diriltlenmiş Türler
Şu ana kadar, Colossal şirketinin sembolik projesi olarak tüylü mamutu diriltmeye odaklanmış gibi görünüyor.
Colossal, 3.500 ila 1,2 milyon yıl arasında değişen 59 tüylü, Kolombiyalı ve bozkır mamut genomunu analiz etti ve daha önce oluşturduğu Asya ve Afrika fillerinin yüksek kaliteli referans genomları da dahil olmak üzere 121 mamut ve fil genomunun bir veri setiyle karşılaştırmak için hesaplamalı analiz kullandı.
Bu aynı zamanda şirket için ilginç bir iş modeli haline gelebilir; mamutları turizm ya da hatta et üretimi perspektifiyle yetiştirmesine izin verir, bu tekel üzerinden muhtemelen premium fiyatlar talep edebilir.
Kaynak: Colossal
Diğer türler de plan dahilinde, özellikle dodo kuşları ve Tasmanian kurdu / Tasmanian kaplanı / Thylacine.
Ancak, bir ölçüde, dire kurt ve mamut projelerinin temelde sadece öğrenme deneyimleri ve Colossal için PR olduğu muhtemeldir.
Şirketin bilimsel itici gücüne, genom sekanslama yöntemleri, çip tabanlı DNA kütüphaneleri, genom düzenleme ve kök hücre mühendisliğinde öncü olan George Church liderlik ediyor.
Mevcut Türleri İyileştirme
Fillerin soğuk iklimlerde, sığırların ve diğer çiftlik hayvanlarının, ayrıca tarım ürünlerinin yaşamına uyarlanma şekli, genetik mühendislik yoluyla daha yüksek verim veya daha iyi dayanıklılık için uyarlanabilir.
Colossal’ın dört ana laboratuvarı zaten bu temalar üzerinde çalışıyor; “kesin hayvan yetiştiriciliği çözümleri” ve sürdürülebilir tarım uygulamalarını hedefliyor.
Kaynak: Colossal
Uzun vadede, bu konsept daha da ileriye götürülerek belirli insan amaçları için yeni türler mühendislik edilebilir. Örneğin, yeni türler bitkilerde ya da hayvan tüylerinde ipek proteinleri, meyvelerde insan ilaçları üretebilir, vb.
Biyoyenilen Kirlilik Giderimi
Colossal ayrıca bitkilerin ve diğer organizmaların kirliliği azaltma potansiyelini araştırıyor. Bu, çevresel iyileştirme, ancak aynı zamanda plastik yiyen bakterileri de kapsıyor; daha önce Colossal laboratuvarlarında inkübe edilen bir yan şirket: Breaking.
Harvard / Wyss Enstitüsü iş birliğiyle, Breaking MICROBE X-32™’yi geliştirdi; bu, mevcut tüm plastik türlerinin ayrışmasını potansiyel olarak hızlandırabilir.
Biyoteknoloji Araçları
Dire kurt ve belki de mamutu yaratmada başarılı olmak için, Colossal daha iyi biyoinformatik araçlarına ihtiyaç duydu; özellikle büyük ölçekli biyolojik verileri işlemek ve yorumlamak için.
Ayrıca DNA barkod çoklu etiketleme teknolojisini daha da ilerlettiler; bu, birden fazla genetik işaretçinin aynı anda tanımlanmasını sağlar.
Tıp ve İn‑Siliko Araçları
Colossal, CRISPR‑Cas9 gen düzenleme konusundaki uzmanlığını hayvan ve hücre kültürlerinde daha iyi hastalık modelleri yaratmak için uyguladı; bu modeller araştırmacılar için faydalı ve ilaç geliştirmeyi hızlandırıyor.
Bu, bir virüs (AAV) vektör olarak kullanılan gen terapisini içerir; bu teknoloji üzerindeki ilerlemeyi ticarileştirmek için Colossal’dan ayrılan bir şirket, FormBio. FormBio, AI ve makine öğrenimini hücre ve gen terapi aday doğrulaması için kullanır ve AAV ilaç üretimini daha verimli ve erişilebilir hâle getirir.
Rejeneratif tıp, şirketin embriyoloji ve in vitro fertilizasyon (IVF) konusundaki keşiflerinden de faydalanabilir; bu, doku mühendisliği, kök hücre araştırması ve organ nakli uygulamalarına yol açabilir.
Sonuç
Colossal’ın dire kurtlarının gerçekten nesli tükenmiş bir türün dirilişi olup olmadığı ya da bu yaratıkları vahşi doğaya salmanın aklı başında olup olmadığı tartışmasının ötesinde, şirketin teknolojik başarısı etkileyicidir.
Dire kurtlar ve yünlü fareler arasında, hayvanların genomunu iki basamaklı lokasyonlarda rutin olarak değiştirebiliyor gibi görünüyorlar; bu da metabolik aktivitelerini ve vücut yapılarını kökten değiştiriyor.
Bu yetenek, diğer alanlarda muhtemelen muazzam uygulamalara sahip olacak; hayvancılık ve tarım en bariz adaylar.
Hayvan modifikasyonunun ötesinde, burada kullanılan teknoloji yeni bitkiler, mikroplar ve diğer organizmaların biyoyenilmesi için kullanılabilir; örneğin plastik kirliliği gibi belirli sorunları çözmek için.
Bu süreçte, Colossal ayrıca viral vektörler, biyoinformatik çözümler, AI & makine öğrenimi ve hücre manipülasyonu gibi güçlü bir teknoloji yığını geliştirdi; bu, gen terapisi, hastalık modelleri ve organ nakli gibi birçok sektörde kullanılabilir.
