Biotechnologies
Des loups terribles clonés : une avancée biotechnologique redéfinit l'extinction
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Résurrection scientifique
Même avant l’aube de la civilisation, de nombreuses espèces ont disparu, généralement à cause d’un mélange de réchauffement climatique à la fin de la période glaciaire et de chasse excessive ou de concurrence avec les premières populations humaines.
Comme cela s'est produit il y a « seulement » 10,000 XNUMX ans, cela signifie que ces espèces récemment éteintes ont laissé des corps, notamment dans les régions froides, contenant encore de l'ADN récupérable. Ainsi, même si l'idée de retrouver l'ADN des dinosaures dans Jurassic Park restera probablement de la science-fiction, certaines espèces disparues pourraient potentiellement être ressuscitées.
Et c'est précisément ce qu'une société de biotechnologie a appelé Colossel Biosciences prétend avoir réussi avec une espèce de loup éteinte : le loup terrible.
L'animal est éteint depuis 12,500 XNUMX ans et est devenu un animal « mythique » populaire grâce à son rôle central dans l'histoire fantastique de GRR Martin et dans la série HBO Game of Thrones.
Bien sûr, Colossal a réalisé le potentiel de relations publiques ici et a obtenu les chiots loups terribles fraîchement « ressuscités » sur une photo avec le célèbre auteur, ainsi que le nom de l'un des loups d'après un personnage des livres.
Nous avons créé trois chiots loups terribles. Romulus et Remus ont cinq mois et pèsent environ 80 kilos. Ils sont magnifiques.
Et puis il y a Khaleesi, un peu plus de six semaines. C'est un bébé, notre première fille.
Mais ces animaux sont-ils vraiment des loups terribles ? Et qu'est-ce que cela signifie pour l'avenir de la conservation de la faune sauvage, ainsi que pour les autres projets ambitieux de Colossal visant à ressusciter le mammouth laineux ?
Dire Wolves
La chose la plus surprenante à propos des loups terribles est peut-être que, techniquement, ils ne sont pas du tout des loups. Bien qu'ils fassent partie de la Canidae famille et Canine sous-tribu dans la classification évolutive, c'est un genre à part entière : Aénocyon (qui signifie « chien terrible »), tandis que les loups « normaux » font partie de la Canis genre.
Source: Thallaso Atrox
Le loup terrible avait à peu près la même taille que les plus grandes formes modernes de loup gris, et parfois plus grand, avec quelques caractéristiques morphologiques uniques : des pieds plus petits, une tête plus grosse, probablement des adaptations à la chasse à la mégafaune arctique de l'époque.
Cette tête plus grande et ces dents plus grandes donnaient au loup terrible une puissance de morsure 20 % plus forte que celle des loups et des chiens les plus forts d'aujourd'hui.
Source: L'Armurerie
Bien que la cause de leur extinction soit débattue, le consensus scientifique est qu’elle résulte d’une combinaison des impacts du changement climatique et de la concurrence avec d’autres espèces, y compris la chasse excessive par les chasseurs humains nouvellement arrivés en Amérique du Nord.
Processus colossal de dé-extinction
Objectifs de désextinction
Le retour du loup terrible, ou d'une créature ressemblant à un loup terrible (plus d'informations sur ce débat ci-dessous) n'est pas le premier exploit d'ingénierie génétique pour Colossal.
Un mois auparavant, la société avait annoncé la création de la « souris laineuse »Ces souris de test ont reçu sept gènes différents codant pour la laine du mammouth laineux grâce à une technique d'ingénierie génomique multiplexée complexe et très avancée.
Source: IFL Science
Ces manipulations génétiques ne concernent pas seulement l'aspect esthétique superficiel du pelage, mais aussi la résistance au froid et le changement du métabolisme lipidique de l'animal qui seront nécessaires pour transformer un éléphant vivant dans les tropiques en un mammouth « dé-éteint » vivant dans l'Arctique.
Source: IFL Science
Colossal était également impliqué auparavant dans le but d'aider à prévenir l'extinction des loups rouges, dont seulement 16 vivent encore à l'état sauvage, tous dans une section rurale de cinq comtés du nord-est de la Caroline du Nord. Cependant, le fait que ces animaux soient davantage des hybrides coyote-loup roux que de « vrais » loups roux fait l’objet de controverses parmi les défenseurs de l’environnement.
Aide
L’idée de base de la dé-extinction est d’analyser l’ADN des espèces éteintes et de le comparer à celui des espèces encore vivantes qui leur sont étroitement apparentées.
Colossal a éradiqué le loup géant. Nous avons récupéré une dent vieille de 13,000 74,000 ans et un crâne vieux de XNUMX XNUMX ans, et nous avons créé des chiots. Nous avons également utilisé une partie de cette même technologie pour sauver les loups rouges, ce qui est vraiment passionnant.
L'entreprise définit le processus de désextinction comme la convergence de trois idées à la fois :
- Ramener les gènes clés qui ont donné à l’espèce éteinte ses caractéristiques uniques.
- Aider les espèces réintroduites à s’adapter et à survivre aux conditions environnementales actuelles grâce à d’autres modifications génétiques.
- Concevoir une résistance aux maladies et autres menaces pour rendre l’espèce viable dans la nature.
Source: Colossal
Cela nécessite plus que du simple génie génétique, même si c’est le cœur du projet, avec CRISPR-Cas9 comme outil le plus important pour Colossal.
L’entreprise doit également déployer correctement l’IA et l’apprentissage automatique pour gérer des données biologiques très complexes, ce qu’elle espère pouvoir monétiser dans d’autres domaines à l’avenir.
De plus, une bonne maîtrise de l’embryologie (la science du développement de l’embryon) est nécessaire pour réussir à implanter les ovules modifiés dans la mère « porteuse » qui portera à terme la nouvelle espèce, qu’il s’agisse d’un loup ou d’un éléphant.
Est-ce que cela inverse l’extinction ?
Les biologistes et les défenseurs de l’environnement du monde entier se demandent si ce que fait Colossal est vraiment utile ou même s’il ramène des espèces mortes.
Le cœur du problème réside dans la définition d'une espèce. Aux débuts des sciences biologiques, tout animal ressemblant à une espèce donnée (phénotype) était considéré comme faisant partie de cette espèce. Cependant, la compréhension moderne de la génétique montre clairement que la diversité génétique d'une autre espèce est bien plus vaste que sa simple apparence.
Ainsi, même si 20 différences génétiques identifiées par Colossal peuvent faire ressembler les nouveaux chiots à des loups terribles, d’un point de vue génétique, ce ne sont que des loups gris ressemblant à des loups terribles, pas de « vrais » loups.
« L'ADN ancien, c'est comme si on mettait de l'ADN frais dans un four à 500 °C toute la nuit. Il en ressort fragmenté, comme des éclats et de la poussière. On peut le reconstituer, mais il n'est pas assez performant pour en faire quoi que ce soit d'autre. »
Les animaux sont des « loups gris génétiquement modifiés ». Colossal a donc créé un loup gris, mais avec des caractéristiques effrayantes, comme un crâne plus grand et une fourrure blanche.
Pourtant, ces critiques ignorent qu’il s’agit d’une avancée majeure et qu’en fin de compte, une diversité génétique encore plus grande pourrait être obtenue grâce à cette technologie.
Pourquoi tenter la dé-extinction ?
Colossal cherche à établir un parallèle avec la mission Apollo, affirmant que ses efforts de dé-extinction ne sont qu'un tremplin vers une révolution beaucoup plus vaste et plus impactante issue du génie génétique.
À l'instar du programme Apollo, les travaux scientifiques menés à Colossal contribuent continuellement à la communauté scientifique. Aujourd'hui, nous sommes nous aussi à la portée d'une nouvelle avancée scientifique majeure, qui aura un impact positif sur la santé à long terme de la Terre et de ses habitants, passés et présents, alors que nous nous tournons vers le réensauvagement de l'avenir.
Cependant, ces objectifs ambitieux ne répondent pas à la question du sort des espèces nouvellement ressuscitées (ou inventées, selon la définition retenue). Faut-il les relâcher dans la nature, sans connaître les bénéfices ou les risques que cela pourrait entraîner pour les écosystèmes et les espèces locales concernés ?
Pour l'instant du moins, l'accent mis par l'entreprise sur les grands animaux signifie que toute erreur pourrait probablement être corrigée en les traquant. Cependant, la même technologie appliquée aux insectes, aux animaux marins ou aux plantes pourrait causer des dommages écologiques incalculables et irréversibles, comparables à l'introduction d'espèces invasives dans de nouveaux habitats.
Une autre source de diversité des écosystèmes provient de nos nouvelles technologies de désextinction des gènes perdus, notamment le séquençage profond de l'ADN ancien, l'analyse des caractères polyphylétiques, l'édition germinale multiplex et le clonage. Le loup géant en est un exemple précoce, avec le plus grand nombre de modifications génomiques précises jamais réalisées chez un vertébré sain. Une capacité qui connaît une croissance exponentielle.
George Church, Ph.D. / Co-fondateur de Colossal
Applications futures
Espèces ressuscitées
Jusqu’à présent, Colossal semble principalement se concentrer sur la résurrection du mammouth laineux en tant que projet emblématique de l’entreprise.
Colossal a analysé 59 génomes de mammouths laineux, colombiens et des steppes datant de 3,500 1.2 à plus de 121 million d'années, et a utilisé l'analyse informatique pour comparer un ensemble de données de XNUMX génomes de mammouths et d'éléphants, y compris les génomes de référence de haute qualité pour les éléphants d'Asie et d'Afrique que la société avait précédemment créés.
Cela pourrait également devenir un modèle économique intéressant pour l'entreprise, lui permettant d'élever des mammouths pour le tourisme ou même pour la production de viande, un monopole sur lequel elle pourrait probablement demander des prix élevés.
Source: Colossal
D'autres espèces sont également prévues, notamment la oiseaux dodo et de la Loup de Tasmanie / Tigre de Tasmanie / Thylacine.
Cependant, il est probable que, dans une certaine mesure, les projets du loup terrible et du mammouth ne soient essentiellement que des expériences d’apprentissage et des relations publiques pour Colossal.
L'avancée scientifique de l'entreprise est dirigée par George Church, qui a été un pionnier dans les méthodes de séquençage génomique, les bibliothèques d'ADN sur puce, l'édition du génome et l'ingénierie des cellules souches.
Améliorer les espèces existantes
La façon dont les éléphants peuvent s’adapter à la vie dans des climats froids, le bétail et d’autres animaux de ferme, ainsi que les cultures, pourraient être adaptés grâce au génie génétique pour des rendements plus élevés ou une meilleure résilience.
Les quatre principaux laboratoires de Colossal travaillent déjà sur ces thèmes, car ils ciblent les « solutions d’élevage de précision » et les pratiques agricoles durables.
Source: Colossal
À long terme, ce concept pourrait être poussé encore plus loin pour créer de facto de nouvelles espèces à des fins humaines spécifiques. Par exemple, des néo-espèces pourraient produire des protéines de soie dans les plantes ou la fourrure animale, des médicaments humains dans les fruits, etc.
Dépollution par bio-ingénierie
Colossal étudie également le potentiel des plantes et d'autres organismes pour réduire la pollution. Cela inclut la dépollution environnementale, mais aussi les bactéries mangeuses de plastique, avec une entreprise dérivée précédemment incubée dans les laboratoires de Colossal : Abandonner.
En collaboration avec le Harvard / Wyss Institute, Breaking a conçu MICROBE X-32™, qui pourrait potentiellement accélérer la dégradation de tous les types de plastique existants.
Outils biotechnologiques
Pour réussir à créer le loup terrible et peut-être le mammouth, Colossal avait besoin de meilleurs outils bioinformatiques, notamment pour traiter et interpréter des données biologiques à grande échelle.
Ils poussent également plus loin la technologie du multiplexage des codes-barres ADN, qui permet l’identification simultanée de plusieurs marqueurs génétiques.
Médecine et outils in silico
Colossal a appliqué son expertise en matière d'édition de gènes CRISPR-Cas9 pour créer de meilleurs modèles de maladies chez les animaux et les cultures cellulaires, qui sont utiles aux chercheurs et accélèrent le développement de médicaments.
Cela comprend la thérapie génique utilisant un virus (AAV) comme vecteur, avec une société issue de Colossal pour commercialiser les progrès de cette technologie, FormBio. FormBio utilise IA et apprentissage automatique pour la validation des candidats à la thérapie cellulaire et génique et rend la fabrication de médicaments AAV plus efficace et plus accessible.
La médecine régénérative pourrait également bénéficier des découvertes de l’entreprise en embryologie et en fécondation in vitro (FIV), ce qui pourrait conduire à des applications en ingénierie tissulaire, en recherche sur les cellules souches et en transplantation d’organes.
Conclusion
Au-delà du débat sur la question de savoir si les loups terribles de Colossal sont une véritable résurrection d'une espèce éteinte ou sur la sagesse de relâcher de telles créatures dans la nature, la prouesse technologique de l'entreprise est impressionnante.
Entre les loups terribles et les souris laineuses, ils semblent capables de modifier de manière assez routinière le génome des animaux dans des endroits à deux chiffres, changeant radicalement leur activité métabolique et leur structure corporelle.
Cette capacité aura probablement d’énormes applications dans d’autres domaines, l’élevage et l’agriculture étant les candidats les plus évidents.
Au-delà de la modification animale, la technologie utilisée ici peut être déployée pour créer de nouvelles plantes, de nouveaux microbes et d’autres organismes afin de résoudre des problèmes spécifiques, comme par exemple la pollution plastique.
Au cours de ce processus, Colossal a également développé une puissante pile technologique de vecteurs viraux, de solutions bioinformatiques, d’IA et d’apprentissage automatique et de manipulation cellulaire qui pourraient être déployées dans de nombreux autres secteurs, de la thérapie génique aux modèles de maladies et à la transplantation d’organes.
