毛絲鼠可能對人類長壽產生巨大影響
致力於物種復活的生物技術公司 Colossal Biosciences 宣稱,在其運用基於 CRISPR 的基因編輯來複活長毛猛獁象及其他滅絕物種的使命中,迎來了一個重要的里程碑。
該公司今日公佈了長毛鼠,這是一種基因工程小鼠模型,具有多種適應寒冷環境的類似猛獁象的特徵。
通過同時成功修改七個基因,長毛鼠呈現出獨特的特徵,包括毛髮長度、質地、厚度和顏色的改變,模仿了長毛猛獁象的關鍵適應特徵。
這一成果證實了藉助先進的基因組工程重新引入因物種滅絕而丟失的複雜遺傳特徵是可行的。
長毛鼠項目在基因工程領域取得了重大進展,不僅對物種復活而言,對人類健康和長壽也具有潛在意義。
通過成功地將多個類似猛獁象的特徵引入小鼠,Colossal 展現了多重基因組編輯的威力,這種技術也能應用於人類健康,尤其是在解決複雜的多基因衰老進程方面。
“目前,巨毛專注於將自身技術應用於動物物種(涵蓋已滅絕和瀕危的物種),”巨毛首席執行官本·拉姆告訴我們。“然而,我們堅信通過我們的研究所取得的進展在未來很有可能會對人類醫療保健產生影響,其中就包括健康壽命和長壽研究等應用領域。”
同時精確編輯多個基因的這種能力標誌着基因研究的轉變,即從單基因療法轉向了更爲複雜的方法,能夠對複雜的生物學特徵進行修改。毛鼠的開發過程涉及對七個基因的編輯,從而產生諸如更長、更厚且帶有紋理的毛髮,影響皮毛顏色的黑色素表達的變化以及脂質代謝的改變等特徵。這些變化是由跨越一百多萬年的猛獁象基因組方面的見解所指導的,展現出了一種有可能轉化爲人類醫療應用的精度和效率水平。
許多與年齡相關的疾病,包括神經退行性疾病、心血管疾病和代謝綜合徵,都有複雜的遺傳基礎,需要有針對性的多基因干預。針對毛絲鼠所開發的方法——如基於高效 CRISPR 的基因編輯、計算生物學驅動的靶點選擇和先進的 DNA 合成——爲解決人類醫學中的這些挑戰提供了一個潛在的框架。能夠高度準確地編輯基因組中的多個位點,可能爲目前無法治癒的疾病的治療開闢新的途徑。
“我們的毛絲鼠項目推動了在將我們的計算生物學分析工具與多重精確基因組工程技術相結合的端到端流程領域實現了創新,”拉姆告訴我們。“這些技術能夠同時在基因組內的多個位點進行精確和高效的基因修飾,這可能有助於未來專注於解決複雜多基因年齡相關疾病的研究工作。”
通過進一步完善 Colossal 開發的基因工程技術,研究人員最終可能會開發出針對個人基因構成的療法,從細胞層面減輕衰老帶來的影響。
“許多疾病本質上是多基因的,需要深入地進行計算分析,並且能夠在多個位點高效編輯基因組,且不會造成脫靶效應,”拉姆告訴我們。“我們端到端的流程以及多重編輯和 DNA 合成能力的進一步發展,將使其他人能夠使用我們的工具和系統來治療這些更爲複雜的疾病。 總之,這些創新是專注於開發個性化、靶向療法,以減輕衰老影響、加速再生醫學發展,以及延長壽命和健康壽命的科學的一部分。”
除了疾病治療之外,對長毛猛獁鼠的研究還讓我們對控制適應和恢復能力的生物機制有了新的認識。猛獁象能在惡劣、冰冷的條件下蓬勃生長所經歷的相同過程,可能爲增強人類生理恢復能力提供線索。能夠提高耐寒性、改變新陳代謝或者增強細胞修復機制的基因改造,能夠重新被用於解決與衰老相關的衰退問題、優化人類健康狀況,甚至爲人類進入極端環境(比如太空旅行)做好準備。
“巨大的長毛猛獁鼠展現了我們在精確基因組工程領域所取得的顯著進步,包括優化的傳遞方法、創新的多重化和基因靶向策略的組合,”Colossal 的聯合創始人喬治·丘奇(George Church)說,他是懷斯研究所和哈佛醫學院的遺傳學教授。“我們正在表明,我們現在可以合理地設計和構建複雜的基因適應,這對多基因的滅絕研究和相關工程的未來有着深遠影響。”