ColossalBiosciences创造了用于物种恢复、极度濒危物种保护以及支持地球生命延续​​的关键生态系统重新繁殖的技术。这家总部位于德克萨斯州的公司是第一家将CRISPR技术应用于物种灭绝的公司。

现在，该公司宣布通过成功地重新编程大象iPSC(诱导多能干细胞)，实现了猛犸象项目的主要里程碑之一。

“过去，人们多次尝试生成大象iPSC，但都没有取得成果。大象是一种非常特殊的物种，我们才刚刚开始触及其基础生物学的表面。”ColossalBiosciences生物科学负责人ErionaHysolli博士分享道。

山中因子于2006年首次阐明，是对细胞进行重编程以诱导多能干细胞的转录因子。它们已被用于在小鼠和其他物种(如人类、马、猪、牛、兔子、猴子、猿、大型猫科动物、犀牛和鸟类)中衍生iPSC。尽管重编程方案在物种之间相对通用，但针对物种的调整是必要的。然而，大象iPSC仍然难以捉摸。

“大象可能会获得‘最难重新编程’奖，”哈佛医学院教授、Colossal联合创始人乔治·丘奇博士指出，“但无论如何，学习如何重新编程将有助于许多其他研究，特别是关于濒危物种的研究。这一里程碑让我们深入了解发育生物学以及衰老与癌症之间的平衡。它为无需对珍贵动物进行手术即可获得配子和其他细胞类型打开了大门。它为在现代和灭绝的亲属的基因和性状之间建立联系打开了大门，包括对极端环境和病原体的抵抗力。”

首先使用基于化学的诱导培养基，然后添加转录因子Oct4、Sox2、Klf4、Myc+/-Nanog和Lin28，以及p53通路抑制，该团队实现了迄今为止最成功的大象iPSC重编程。

该方法与其他物种的其他更标准的重编程方案不同，部分原因是大象TP53途径的复杂性，因为大象的基因组包含多达19个TP53逆转录基因拷贝。TP53是细胞用来仔细调节其生长以免癌变的核心基因。此外，对于高等哺乳动物来说，重新编程本身就相当漫长且效率低下，但对于大象来说则需要更长的时间。但是，成功的iPSC细胞现在表达多个核心多能性因子，并且可以分化成三个胚层，随后在体内产生每种细胞类型。

这些新重编程的iPSC细胞已通过免疫染色、多能性和分化标记PCR、转录组学分析、拟胚体和畸胎瘤形成进行验证。此外，这些细胞可以进行多重编辑和分化，以研究细胞和类器官模型中的寒冷适应特征，如羊毛生长和脂肪储存。

这项工作已发布到bioRxiv并提交给同行评审期刊。

该公司指出，还需要做更多的工作，但这一公告标志着迈出了成功的第一步。猛犸象干细胞团队现在专注于进一步成熟这些细胞，并寻求迄今为止也取得成功的其他iPSC生成策略。

“我们最兴奋的是使用我们开发的细胞在培养皿中培养大象配子。虽然大象一直是一个具有挑战性的物种，但这是一个令人难以置信的独特机会，现在和不久的将来有很多值得学习和分享的东西，”Colossal团队负责人埃文·阿普尔顿(EvanAppleton)博士分享道。

该团队还致力于建立一种机制来解释为什么大象细胞重编程一直具有挑战性。这样做对于更快地衍生iPSC、实现更先进的三系分化至关重要，特别是体外配子发生，这对于测试iPSC的全部潜力至关重要。

一旦iPSC可用于建立合成大象胚胎的模型，它也将成为了解漫长而复杂的大象(以及猛犸象)发育和妊娠周期的组成部分。这对于Colossals的野化工作至关重要，该工作在很大程度上依赖于利用体外发育来保护和恢复物种。所有这些科学发展都为发育生物学领域提供了扩展的可能性，其影响远远超出了当前的巨大项目。

丘奇指出：“这次合作是一次真正的乐趣，也是我们充满挑战的项目的巨大促进剂。”

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