Chấn động: Các nhà khoa học Mỹ chuẩn bị hồi sinh voi ma mút khổng lồ
Các nhà khoa học tại Mỹ đã có đột phá mới về tế bào gốc ở voi, đưa họ tiến gần hơn đến việc hồi sinh loài voi ma mút khổng lồ đã tuyệt chủng từ 4.000 năm trước.
Phục hồi các loài đã tuyệt chủng là một dự án thú vị của nhà di truyền học George Church thuộc Đại học Harvard trong hơn một thập kỷ.
Năm 2021, kế hoạch này thu hút được sự chú ý lớn từ công chúng khi ông kết hợp cùng doanh nhân Ben Lamm đồng sáng lập công ty Colossal Biosciences có trụ sở tại Dallas nhằm biến những kế hoạch không tưởng thành sự thật.
Mục tiêu dài hạn của các nhà khoa là tạo ra một giống voi ma mút lai sống, biết đi, không thể phân biệt được bằng mắt thường với tổ tiên đã tuyệt chủng của nó và khi được thả vào môi trường sống tự nhiên với số lượng đủ - chúng có khả năng giúp khôi phục hệ sinh thái lãnh nguyên mong manh ở Bắc Cực.
Hình ảnh một con voi ma mút lông có kích thước thật được trưng bày tại bảo tàng The Box ở Plymouth, Vương quốc Anh
Nhiều nhiệm vụ đầy thách thức, chẳng hạn như phát triển tử cung nhân tạo có khả năng mang thai một chú voi ma mút con. Nhưng Colossal Biosciences cho biết hôm thứ Tư rằng (6/3), họ đã đạt được một "bước quan trọng" để tiến về phía trước.
Theo thông báo từ công ty công nghệ sinh học Colossal Biosciences, nhóm nghiên cứu của công ty cho biết họ đã lấy thành công tế bào gốc đa năng cảm ứng (iPSC) từ voi châu Á (Elephas maximus). iPSC là tế bào được tái lập trình để có thể tạo ra bất kỳ loại tế bào nào trong cơ thể, có nghĩa các nhà nghiên cứu có thể tìm hiểu những đặc điểm thích nghi khiến voi ma mút lông xoăn (Mammuthus primigenius) khác biệt với họ hàng gần nhất còn sống của chúng, sau đó thử chỉnh sửa gene mà không cần lấy mô từ động vật sống.
"Những tế bào này đem lại lợi ích lớn cho công việc hồi sinh loài", Eriona Hysolli, giám đốc sinh vật học ở Colossal Biosciences, cho biết.
Theo Hysolli, điều thiết yếu là iPSC có thể hé lộ quá trình tế bào và di truyền phía sau những đặc điểm giúp voi ma mút lông xoăn phát triển mạnh ở Bắc Cực, bao gồm bộ lông rậm rạp, ngà cong, mỡ tích trữ và xương sọ hình vòm. iPSC cũng mở đường để tạo ra tế bào trứng và tinh trùng của voi, rất cần thiết để hồi sinh voi ma mút trong phòng thí nghiệm. Với chưa đến 52.000 con voi châu Á còn sót lại trong tự nhiên theo tổ chức WWF, thu thập tế bào từ cá thể sống rất khó khăn.
Colossal tiết lộ rằng họ đã lập trình lại các tế bào từ một con voi châu Á, họ hàng gần nhất còn sống của voi ma mút, sang trạng thái phôi thai
Trước đây, lấy iPSC từ voi là thách thức lớn bởi loài vật này có hệ gene phức tạp không tìm thấy ở loài khác. Các nhà nghiên cứu vượt qua trở ngại bằng cách ức chế gene chủ chốt gọi là TP53 phụ trách điều phối sự phát triển tế bào và ngăn tế bào sao chép không ngừng.
Đột phá trên có thể làm sáng tỏ quá trình phát triển ban đầu ở voi, hiện nay là trở ngại lớn nhất đối với hồi sinh voi ma mút lông xoăn. Nếu nhóm nghiên cứu tạo thành công phôi thai voi ma mút lông xoăn bằng cách kết hợp ADN voi ma mút cổ đại với tế bào voi, họ sẽ cần cấy phôi thai vào một con voi mang thai hộ để hoàn thành thai kỳ dài 22 tháng. "Thời kỳ mang thai ở voi quá dài và phức tạp, bởi vậy hiểu rõ đặc điểm phát triển sinh học ở voi rất quan trọng", Hysolli nói.
Chỉnh sửa phôi thai voi ma mút lông xoăn không còn là thách thức lớn, nhưng cho ra đời voi con khỏe mạnh đòi hỏi nhiều thời gian và công sức. Nhóm của Hysolli vẫn đang nghiên cứu phương pháp thay thế để tạo ra iPSC của voi và nuôi dưỡng những tế bào họ mới phát triển. Việc tái lập trình tế bào voi thành iPSC có nhiều ứng dụng khác ngoài hồi sinh voi ma mút lông xoăn. Công nghệ có thể thúc đẩy bảo tồn voi thông qua cho phép các nhà nghiên cứu sản xuất và thụ tinh nhân tạo tế bào sinh sản.
Nhà di truyền học Eriona Hysolli là người đứng đầu khoa học sinh học tại Colossal Biosciences
Được biết, nhóm nghiên cứu tại Colossal đã phân tích bộ gen của 53 con voi ma mút lông từ DNA cổ đại được thu hồi từ hóa thạch. Các mẫu vật đa dạng từ các loài động vật sống ở những nơi khác nhau tại các thời điểm khác nhau trong quá khứ đã giúp các nhà khoa học hiểu chính xác gen nào tạo nên sự độc đáo của voi ma mút.
"Chúng ta đã đi được một chặng đường dài. Chất lượng DNA của voi ma mút gần như tốt ngang với voi và cả hai loài này đều gần như tốt như (DNA được chiết xuất từ) con người", Church nói.
Church và Hysolli không cho biết chính xác họ mong đợi thực hiện bao nhiêu thay đổi di truyền đối với DNA của voi châu Á để tạo ra một sinh vật giống voi ma mút có khả năng chịu được nhiệt độ Bắc Cực. Các nhà di truyền học cũng muốn tạo ra một con voi ma mút không có ngà để chúng không trở thành nạn nhân của những kẻ săn trộm.
Vai trò tiềm năng của voi ma mút hồi sinh
Colossal từ lâu đã tuyên bố rằng, nếu voi ma mút quay trở lại đồng cỏ ở vùng cực bắc của hành tinh với số lượng đủ lớn, thì chúng sẽ giúp làm chậm quá trình tan băng vĩnh cửu.
Một số nhà khoa học tin rằng, trước khi tuyệt chủng, các loài động vật ăn cỏ như voi ma mút, ngựa và bò rừng đã giữ cho trái đất đóng băng bên dưới bằng cách giẫm đạp lên cỏ, quật ngã cây cối và nén chặt tuyết.
Nhà di truyền học George Church của Đại học Harvard là người đồng sáng lập của Colossal Biosciences
Một nghiên cứu nhỏ ở Siberia được công bố vào năm 2020 cho thấy rằng sự hiện diện của các loài động vật có vú lớn như ngựa, bò rừng, bò Tây Tạng và tuần lộc đã dẫn đến nhiệt độ đất ở khu bảo tồn nơi chúng được nuôi dưỡng thấp hơn so với vùng đất bên ngoài ranh giới đó.
Tuy nhiên, các chuyên gia khác cho rằng thật khó để tưởng tượng đàn voi thích nghi với thời tiết lạnh có tác động đáng kể đến một khu vực đang nóng lên nhanh hơn bất kỳ nơi nào khác trên thế giới .
Colossal cũng công bố kế hoạch hồi sinh loài hổ Tasmania vào năm 2022 và loài chim dodo vào năm 2023, nhưng công việc nghiên cứu loài voi ma mút của họ vẫn kéo dài lâu nhất.
Theo CNN
