Quando è iniziato nel 2021, Colossal si è posto un obiettivo: ingegnerizzare geneticamente la pelliccia degli elefanti e altre caratteristiche trovate nel mammut lanoso estinto.
Tre anni dopo, queste creature simili a mammut non vagano più per la tundra. Tuttavia, mercoledì scorso (6), i ricercatori dell'azienda biotecnologica hanno annunciato notevoli progressi. Hanno creato cellule staminali di elefante che possono essere sviluppate in qualsiasi tessuto del corpo.
Le cellule potrebbero aiutare a proteggere gli elefanti viventi, ha affermato Ireona Hesoli, responsabile delle scienze biologiche presso Colossal. Sarebbe possibile, ad esempio, fornire abbondanti scorte di uova di questa specie per i programmi di allevamento.
Ricercatori indipendenti sono rimasti colpiti anche dalle cellule conosciute come cellule staminali pluripotenti indotte (IPSC).
Queste cellule potrebbero aiutare gli scienziati a conoscere la strana biologia degli elefanti, compreso il motivo per cui raramente sviluppano il cancro, ha affermato Vincent Lynch, un biologo dell’Università di Buffalo non coinvolto nella ricerca.
“Essere in grado di studiare questo aspetto con gli IPSC è molto entusiasmante”, ha affermato Lynch. Questa scoperta “apre un mondo di possibilità per studiare la resistenza al cancro”.
I dati sono stati pubblicati online mercoledì (6), ma non sono ancora apparsi su una rivista scientifica.
George Church della Harvard Medical School ha iniziato a cercare di far rivivere il mammut lanoso più di dieci anni fa. A quel tempo, i genetisti stavano estraendo il DNA dalle ossa di animali estinti e determinando le differenze genetiche tra loro e i loro cugini elefanti viventi.
Il biologo credeva che se fosse riuscito a cambiare il DNA del feto di un elefante, questo avrebbe posseduto alcune caratteristiche che avrebbero permesso ai mammut lanosi di sopravvivere nei climi freddi.
Lavorando in parallelo con Hesoli, che era un ricercatore post-dottorato nel suo laboratorio, e colleghi, Church ha condotto alcune ricerche preliminari sulla modifica del DNA degli elefanti, ma il gruppo ha trovato un numero limitato di tali cellule.
I ricercatori hanno quindi deciso di procurarsi le proprie forniture, ispirandosi al lavoro del premio Nobel Shinya Yamanaka e colleghi. Un biologo giapponese ha scoperto come riportare indietro l'orologio nelle cellule di topi adulti in modo che assomiglino effettivamente alle cellule fetali. Con la giusta combinazione di sostanze chimiche, questi IPSC possono svilupparsi in diversi tessuti e persino negli ovuli.
Hanno creato IPSC da altre specie, compresi gli esseri umani, e gruppi di neuroni umani che producono onde cerebrali.
Ma riprogrammare le cellule degli elefanti si è rivelato molto più difficile. Lynch ha affermato di aver tentato per anni di creare IPSC senza successo. Si pensava che il problema fosse legato a una caratteristica notevole di questi animali: raramente si ammalano di cancro.
La matematica semplice suggerisce che molti elefanti devono essere infettati dalla malattia. Una singola cellula embrionale di un elefante si divide più volte per produrre il corpo massiccio di un animale adulto. Ad ogni divisione, il DNA ha l'opportunità di mutare. Questa mutazione può portare la nuova cellula a una crescita incontrollata o al cancro.
Tuttavia, gli elefanti hanno sviluppato diverse difese aggiuntive contro il cancro.
Tra questi c'è una proteina chiamata TP53. Tutti i mammiferi portano un gene per una proteina che provoca l'autodistruzione di una cellula se inizia a mostrare segni di crescita incontrollata. Gli elefanti hanno 29 geni TP53. Insieme, possono sopprimere potentemente le cellule tumorali.
Queste modifiche antitumorali potrebbero aver impedito la riprogrammazione delle cellule di elefanti adulti in IPSC. I cambiamenti che si verificano in una cellula possono assomigliare ai primi passi verso il cancro, causando la distruzione delle cellule.
“Sapevamo già che P53 sarebbe stato un grosso problema”, ha detto Church. Lui e i suoi colleghi hanno cercato di superare la sfida ottenendo una nuova fornitura di cellule da elefanti asiatici in via di estinzione. Sebbene non siano stati in grado di estrarre campioni di tessuto da questi animali, sono riusciti a ottenere i cordoni ombelicali Cuccioli di elefantino.
I ricercatori hanno poi prodotto molecole per bloccare la produzione di tutte le proteine p53 nelle cellule. Combinando questo trattamento con il cocktail Yamanaka – così come con altre proteine – hanno raggiunto gli IPSC degli elefanti.
“Sembrano aver superato tutti i test”, ha detto Church. Lui e i suoi colleghi sono riusciti a far sviluppare queste cellule in un gruppo di cellule che assomigliano a un embrione. Le cellule si sono sviluppate in tre tipi distinti trovati nei primi embrioni dei mammiferi.
Colossal punta ancora al suo obiettivo più ampio di “riportare indietro il mammut lanoso”. Hesoli e i suoi colleghi progettano di modificare alcuni dei geni nelle cellule staminali da sequenze di elefanti a sequenze di mammut lanoso. In questo modo potranno vedere se queste modifiche portano a cambiamenti nelle cellule stesse.
Usando questa strategia, ha detto, potrebbe essere possibile far crescere una popolazione di cellule di elefante che fanno crescere, ad esempio, i peli dei mammut.
Lynch è scettico riguardo all'obiettivo finale dell'azienda. Ha detto che modificare alcuni geni in un elefante vivente è ben lontano dal far rivivere i suoi cugini estinti.
“Non sappiamo quasi nulla della genetica del comportamento complesso”, ha detto Lynch. “Ci siamo ritrovati con un elefante asiatico peloso che non sa come vivere nell'Artico?”
