В США запустили ИИ-платформу для возрождения вымерших животных
Американская биотехнологическая компания Colossal Biosciences представила ИИ-платформу GenoMorph, которая помогает искать генетические изменения для возвращения вымерших животных. С ее помощью уже обнаружили около 2,3 тыс. потенциальных участков ДНК для редактирования в рамках проекта по возрождению дронта, или птицы додо. Однако их влияние еще предстоит проверить в лаборатории, сообщает TechCrunch.
GenoMorph объединяет сравнительную геномику, биологию развития и трехмерный анализ строения животных, чтобы находить участки ДНК, которые потенциально можно изменить для воссоздания признаков вымерших видов. Особенно полезна такая технология, когда генетического материала сохранилось слишком мало. Например, в распоряжении Colossal есть всего один геном дронта, тогда как для проекта по возвращению шерстистого мамонта компании удалось получить около 100 геномов. Причина в условиях обитания: в холодном климате древняя ДНК сохраняется значительно лучше, чем в тропиках, где жили дронты.
Гендиректор и сооснователь Colossal Бен Ламм объяснил, что обычно исследователи сравнивают множество геномов, чтобы установить, какие генетические различия отвечают за определенные особенности животных. Но с вымершими видами такой подход зачастую не работает: древней ДНК сохранилось слишком мало, а получить большое количество достаточно полных геномов попросту невозможно.
Для создания GenoMorph специалисты Colossal собрали данные о том, как развиваются эмбрионы кур, перепелов, уток и голубей. Затем сопоставили их с генетической информацией и трехмерными измерениями черепов более 70 видов птиц. Разработка платформы заняла больше года, причем в ее основу также легли результаты исследований, которыми компания занималась на протяжении нескольких лет.
GenoMorph анализирует, какие участки ДНК активируются на разных этапах развития птиц, когда у них формируются клювы и лицевая часть черепа. На основе этих данных ИИ пытается определить генетические «переключатели», которые могли отвечать за характерный облик дронта. Ламм сравнил платформу с картой сокровищ для генома вымершей птицы: вместо того чтобы перебирать множество генетических различий, исследователи получают список наиболее перспективных участков ДНК, которые стоит изучить в первую очередь.
По данным Colossal, платформа уже выделила около 2,3 тыс. участков ДНК, которые потенциально связаны с формой клюва и строением черепа дронта. Теперь команде предстоит проверить в лаборатории, действительно ли изменения в этих участках влияют на развитие нужных признаков. По словам Ламма, поиск генетических различий, которые делали вымерших животных уникальными, остается одним из главных препятствий на пути к их возвращению.
Чтобы проверить прогнозы ИИ на практике, Colossal разработала еще одну технологию — систему доставки инструментов генетического редактирования непосредственно в развивающиеся эмбрионы птиц. Для этого используются липидные наночастицы, которые помогают доставлять необходимые компоненты внутрь клеток. Такой подход позволяет изучать, как изменения ДНК влияют на формирование отдельных признаков, не дожидаясь, пока птицы вырастут, достигнут половой зрелости и смогут дать потомство.
Colossal также расширила свою колонию никобарских голубей — ближайших живых родственников дронта — до 36 птиц. Кроме того, специалистам компании удалось получить первичные половые клетки этих голубей, из которых впоследствии развиваются яйцеклетки и сперматозоиды. По словам Ламма, такие клетки играют ключевую роль в планах по созданию птиц, которые смогут передавать признаки дронта следующим поколениям. Следующим этапом станет лабораторная проверка прогнозов GenoMorph, чтобы установить, какие из предложенных генетических изменений действительно работают.
Отвечая на вопрос о безопасности генетического редактирования, Ламм подчеркнул, что GenoMorph сама не вмешивается в ДНК животных. Платформа лишь помогает определить, какие изменения стоит проверить в лаборатории. По словам главы Colossal, такой подход должен сделать генную инженерию более точной, управляемой и проверяемой, позволяя заранее отбирать наиболее перспективные варианты для дальнейших экспериментов.
Ламм подчеркнул, что обнаружение перспективного участка ДНК еще не означает, что его сразу начнут редактировать в геноме живого животного или признают такое вмешательство безопасным. Сначала необходимо проверить прогнозы и убедиться, что изменения дают ожидаемый результат. Глава Colossal также отметил, что технологии, которые компания разрабатывала по отдельности, постепенно начинают дополнять друг друга. По его словам, эти разработки могут пригодиться не только в проекте по возвращению дронта, но и в исследованиях других групп вымерших животных.
В тот же день основатель XPRIZE и инвестор Colossal Питер Диамандис объявил о запуске NeoGenesis Capital — венчурной компании, которая будет финансировать проекты на базе технологий Colossal. Вместе с партнером Янни Псалтисом он также запустил первый фонд NeoGenesis. Его средства направят на поддержку компаний, использующих программируемую биологию в здравоохранении, сельском хозяйстве и охране природы. Речь идет о более широком наборе технологий Colossal, а не только о новой платформе GenoMorph.
Подпишитесь на «Инк» в Telegram. Там мы пишем нескучным языком о самом важном для предпринимателей. Подписаться.
