Ettevõte Colossal Biosciences on oma tegutsemisaastate jooksul investeerinud karvase mammuti ja muude väljasurnud liikide taastamisse miljoneid dollareid. Nüüd teatasid nad mammutite tagasitoomise uuest edusammust. Nature News vahendab, et neil õnnestus luua mammutikarvastikuga hiired.

Töörühm kirjutab artikli esmaversioonis, et geenmuundatud nn karvastel hiirtel on mitu karvase mammuti (Mammuthus primigenius) geenipilti jäljendavat mutatsiooni. Loomakeste geenides on ka hiirtele omased geneetilised eripärad, mis mõjutavad nende karvakasvu.

Ettevõtte sõnul on karvane hiir oluline edusamm teekonnal, mille lõppsiht on sarnasel viisil geneetiliselt muundada india elevante. Ettevõttel on plaanis panna mammuti lähimal elaval sugulasliigil avalduma peamised mammutile omased tunnused. Nii saaks piltlikult öeldes tagasi tuua viimati umbes 4 000 aasta eest elanud mammutid.

Osa mammutigeneetika ja genoomi muutmise ekspertidest aga kahtleb, kas karvased hiired ikka kujutavad endast märkimisväärset edusammu. Näiteks ütleb Max Plancki evolutsiooniatropoloogia geeniinsener Stephan Riesenberg, et Colossali loomakesed on elusa mammuti või isegi nn mammuthiire loomisest veel väga kaugel. Tema hinnangul on tegu lihtsalt paari isemoodi geeniga hiirtega.

Tokerja kasuka geen

Mammutilaadsete elevantide poole püüeldes otsivad Colossal ja selle koostööparterid geenivariante, mis tegid piltlikult öeldes mammutist mammuti. Näiteks on neil sihikul koheva karvastiku, külmataluvuse ning keha rasvavarude eest vastutavad geenid. Nende leidmiseks võrdlevad ettevõtte eksperdid väljakaevatud mammutisäilmetest eraldatud genoome mammuti elavate ja väljasurnud sugulasliikide genoomidega. Võrdluses võiksid sõelale jääda mammuti sugulasliinis ajapikku tekkinud valkude muutused, mis on iseloomulikud just mammutitele.

Ettevõtte juhtivteadlane Beth Shapiro ja tema kolleegid tegid katseid, mis kinnitaksid nende genoomivõrdluste paikapidavust. Selleks lõid nad muudetud geenidega hiired, kellel olid mammutitele sarnased, kuid suuresti mitte päris samad mutatsioonid. Shapiro sõnul proovisid nad loomakestel järele ka mitut mutatsiooni, mis muudavad küll hiirte karvastikku, ent mida pole mammutite genoomist leitud.

Erinevaid geenikääre kasutades lõi töörühm hiired, kellel on seitsmes geenis kuni kaheksa muudatust. Loomakestel on kohev tokerjas karvastik, mis kipub olema kollakaspruunim kui nende tavaliste geenidega liigikaaslastel. Samas kaaluvad need loomad, kellel on mammutite eeskujul muudetud rasva ainevahetusega seotud geeni, sama palju nagu muutmata geenidega hiired.

Praegu on karvased hiired vaid mõne kuu vanused. Sellepärast pole teadlastel olnud veel võimalust välja selgitada, kuidas mõjutavad geenmutatsioonid loomakeste tervist pikas plaanis, sh nende viljakust ja vähisoodumust. Edaspidi plaanib töörühm uurida ka loomakeste külmataluvust ning karvastiku arengut. Ettevõtte tegevjuhi Ben Lammi sõnul ei plaani nad oma hiiri edasi aretada ega müüa. 

Uuringuga mitte seotud Illinoisi Ülikooli populatsioonigeneetik Alfred Roca näeb seevastu katsetes mammutite taastamise teel aga edusammu. Tema sõnul pakkus hiiruuring põhimõttelist tõestust, et mammuti genoomile iseloomulike muudatustega on võimalik muuta hiirte bioloogiat.

Mammutigenoomi jälil

Uuringuga mitte seotud Buffalo Ülikooli evolutsioonigeneetik Vincent Lynchi sõnul pole võimalik samas eristada, kui suur on just hiirtele omaste mutatsioonide mõju ning kui suur on kolme mammuti genoomi eeskujul tehtud muudatuse mõju. 

Üks kolmest muudatusest puudutab geeni Fabp2, mis osaleb rasva ainevahetuses. Teised kaks muudatust geenides Krt27 ja Tgfa on seotud karvastiku struktuuriga. Lynch oleks hea meelega oodanud tõestust, et genoomivõrdluse põhjal tehtud mammutile omased muudatused mõjutavad hiire välimust ja talitlust. Tema sõnul ei andnud uuring sellele tõestust.

Beth Shapiro põhjendab hiirtele omaste mutatsioonide kasutamist osalt tõsiasjaga, et hiired ja mammutid on üksteisest geneetiliselt kauged liigid. Tema sõnul tuleb seetõttu välja valida muudatused, mille tagajärjel püsiksid loomad hea tervise juures. Hiiri ei saa mammutigeene täis tuupida, sest kaht liiki lahutab evolutsiooni vaates 200 miljonit aastat.

Veel pole selge ka see, kui palju geneetilisi muutusi tuleks elevandi genoomis teha, et loomast saaks mammut. Ben Lammi sõnul pole ettevõtte eesmärk siiski luua mammuti elavat koopiat vaid olevust, kes täidaks ära mammuti ökoloogilise niši. Püütakse üles leida tänapäevaks kadunud elurikkust ning omal ajal liike kujundanud kaudunud geene. 

Stephan Riesenbergi sõnul on see üsna tavapärane lähenemine, et huvipakkuva liigi genoomis tehakse just kaheksa muudatust. Tema ise arendab meetodit, millega viia inimese tüvirakkudesse kümneid ja sadu neandertallasele omaseid muudatusi. Ettevõtmise eesmärk on mõista, mis teeb bioloogilises mõttes inimesest inimese. Siiski on korraga nii paljude muudatuste tegemine teadusele suur katsumus ning Riesenbergi sõnul ei tooks päris mammutit tagasi isegi sajad mutatsioonid.

Teadustöö esmaversioon on leitav võrguvaramust bioRxiv.