Qué se necesitará para crear mamuts, dodos y tilacinos del siglo XXI

Colossal Biosciences ha generado una avalancha de titulares en los últimos años, cuando la empresa de ‘desextinción’ anunció planes para resucitar al mamut lanudo. el tigre de tasmania, y, más recientemente, el pájaro dodo, desarrollando un conjunto de herramientas de bioingeniería a lo largo del camino que ha impulsado inversión de grupos como In-Q-Tel, una firma de capital de riesgo financiada por la CIA. Colossal también ha adquirido una alineación estelar de genetistas, incluida la paleogenetista líder Beth Shapiro, para ayudarla. en su búsqueda por ver a estos representantes de especies extintas caminar por la Tierra.

El mes pasado, Shapiro—autor de Cómo clonar un mamut: la ciencia de la extinción (2015) y La vida tal como la hicimos (2021): aumentó su participación con la empresa desde una capacidad de asesoramiento hasta su director científico.

Si bien una versión exacta de un animal extinto no puede ser creado, los científicos esperan poder (parafraseando la línea de bola de dinero) recrear las criaturas en el agregado. Eso significa dotar a elefantes asiáticos con el pelo largo y la resistencia al frío de un mamut y hacer un facsímil Los dodos surgen de huevos de gallina. El mes pasado, Colossal dijo que había células madre de elefante diseñadas que se puede convertir en un estado embrionario, un gran paso hacia su objetivo más allá de lo elefantino. En abril, la compañía dijo que donar 7,5 millones de dólares en 2024 a instituciones académicas que realicen investigaciones sobre ADN antiguo.

Shapiro habló recientemente con Gizmodo sobre los objetivos de Colossal y su nuevo rol en la empresa. A continuación se muestra nuestra conversación, ligeramente editada para mayor claridad.

Gizmodo: Las cosas se están moviendo muy rápido. La última vez que hablamos, el proyecto dodo Ni siquiera se había anunciado. Había una pregunta abierta de, bueno, ¿cómo se puede siquiera abordar la desextinción de las aves? Colosal CEO Ben Lamm dijo recientemente que piensa que es más probable que tengamos un dodo antes que un mamut, simplemente debido al problema del útero artificial.

Shapiro: La tecnología del útero artificial parece bastante difícil, pero es genial. Como la capacidad de intentar descubrir la interfaz placentaria y realmente entender algo de biología realmente fundamental me resulta emocionante. Quiero decir, ese es un campo en el que nunca imaginé que estaría. Y luego, cuando miro al equipo que está trabajando en el útero artificial, son los ingenieros, los biólogos del desarrollo y las personas quienes realmente se preocupan. sobre tratar de resolver esto. Es impresionante. Pero sí, eso probablemente sea un período de tiempo largo. El momento de una especie diferente realmente varía. Para cada especie que es candidata a la desextinción, hay diferentes desafíos técnicos y éticos y ecológicos asociados a ellas. Si solo nos estamos centrando en la tecnología para llegar a un embrión editado genéticamente, hay diferentes obstáculos con las aves, como usted dice.

La estrategia que está utilizando Colossal, así como otros equipos de investigación académica de todo el mundo, es esta estrategia para editar células germinales primordiales. Las células germinales primordiales son células que eventualmente serán espermatozoides u óvulos, dependiendo del sexo biológico del embrión. Cuando un pollo Cuando se pone el óvulo, el embrión tiene aproximadamente 24 horas. En ese momento, no se puede simplemente editarlo. Hay demasiadas Tipos de células, hay demasiadas células. Simplemente no se podría hacer eso. Pero estas células germinales primordiales están migrando por el exterior de el embrión, tratando de establecerse en las gónadas que se están desarrollando en ese punto. Y luego, puedes clavar una aguja en el huevo y succiona algunas de esas células germinales primordiales sin dañar el embrión en desarrollo, y luego puedes inyectarlas en un plato en un laboratorio. Con las condiciones de cultivo adecuadas, esas células sobrevivirán. Y podrás editarlas. Luego, podrás reinyectarlas en un embrión en la misma etapa de desarrollo, donde migrarán alrededor del exterior del embrión y se establecerán en las gónadas. El ADN será perfectamente normal, sin editar, pero algunas de sus gónadas y, si utilizamos un linaje que no produce ninguna sus propias gónadas, que es el objetivo, luego todas sus gónadas, serán editadas. Luego puedes fertilizar a un pollito con editado óvulos, con esperma editado, y tendrás descendencia que contendrá esas ediciones de ADN.

Una vez que nos demos cuenta de eso (y ese es un obstáculo tecnológico que debemos resolver), cuáles son las condiciones culturales adecuadas, cómo conseguirlas. las ediciones, etc., una vez que hayamos escrito eso, entonces todo será un poco más fácil, porque tienes huevos y tiempos de generación rápidos y múltiples generaciones y cosas así. Eso es mucho más fácil que un elefante que tiene una gestación de 22 meses. ¿bien?

Isaac Schultz, Gizmodo: Has estado trabajando con Colossal por un tiempo y vas a dejar un par de conciertos importantes más para dedicarte a tiempo completo allí. ¿Por qué? el interruptor, y por qué ahora?

Beth Shapiro: Ben ha estado tratando de conseguir que me una a tiempo completo desde el principio, ya que he estado trabajando con ellos como asesor en mi papel como paleogenetista principal. Siempre ha sido atractivo. Estoy realmente entusiasmado con el potencial para desarrollar herramientas que aplicación directa a la conservación de la biodiversidad. Sería genial si una sola persona en un trabajo académico podría contribuir a esto, pero el paisaje Es tal que eso realmente no es posible. Ser capaz de tomar el timón de la ciencia en Colossal… está muy fuera de el alcance de cualquier cosa que hubiera podido lograr como académico individual. He visto al grupo desarrollarse y evolucionar, y me he quedado constantemente impresionado. Escribí el libro que básicamente decía que esto era demasiado difícil y que no iba a suceder, y voy y veo todas las cosas que están haciendo y pienso, “Wow. De hecho, van a allí”. Y a medida que estas nuevas herramientas y tecnologías se desarrollan, Ben ha prometido ponerlas a disposición de la conservación sin costo alguno. Fantástico. Cualquier progreso que podamos hacer con las aves, por ejemplo, se encuentran entre las especies más amenazadas que existen y, sin embargo, Realmente no podemos hacer algunas de las cosas básicas que necesitamos hacer para realizar ediciones de ADN en genomas de aves. Entonces, si Podemos hacer algunos descubrimientos fundamentales, que tienen un impacto tremendo en la conservación de la biodiversidad.

He estado pensando en ello durante mucho tiempo, pero es muy difícil dejar un rol académico. Tienes un gran laboratorio. y mucha gente que cuenta contigo. Y quería asegurarme de que todos los que estaban en mi grupo en UCSC tuvieran todo lo que necesitan para poder terminar su doctorado o su posdoctorado actual o cualquiera que sea la formación. El timing para mi No se trataba tanto de cuándo exactamente quería saltar a Colossal, sino de asegurarme de que estaba cuidando a todos en mi laboratorio en UCSC.

Gizmodo: Quiero escuchar sobre los horizontes temporales de la extinción, que es obviamente, aquello con lo que todo el mundo está obsesionado. ¿Cuándo terminará todo esto? ¿Pasando? 

Shapiro: Eso también es algo sobre lo que realmente no estoy en posición de comentar. Estoy tratando de descubrir dónde está todo. Sólo una fecha ha sido anunciada oficialmente por Colossal, y es que Eriona [Hysolli], George [Church] y Ben con confianza Creen que podrán tener un mamut para el año 2028. Hay muchos descubrimientos científicos que tienen que suceder entre ahora y entonces, y Lo ideal sería predecir exactamente cuándo haremos descubrimientos y luego podremos aprovecharlos. Pero ese no es el cómo funciona la biología. La biología es sucia y complicada. No es como el software.

Gizmodo: Usted mencionó la gestación de 22 meses de un elefante. En un útero artificial, ¿todavía tomaría 22 meses o se puede acelerar la gestación? ¿proceso de gestación?

Shapiro: No lo sé. No entendemos completamente cómo crear una placenta artificial en este momento. Realmente no entendemos el complejidades del proceso de desarrollo. Esta es toda la información que aprenderemos a lo largo del camino. Asumiría por ahora que necesitamos los 22 meses, porque probablemente hay mucha biología interesante que sucede en esos 22 meses, y es un embrión muy grande que Tiene que pasar mucho tiempo para que solo los recursos se conviertan en animales. Pero esto es algo que aprenderá.

Gizmodo: Escribiste el libro sobre cómo la extinción no era posible, había una vez. También has escrito sobre cómo los humanos han cambiado. la superficie de este planeta. ¿Cuánto ha cambiado el paisaje de la desextinción desde que escribiste esos libros, desde 2015 e incluso 2021?

Shapiro: Ha habido mucho progreso en la edición de genes y en la precisión de las ediciones de genes en el objetivo y en la posibilidad de mover grandes fragmentos de ADN en un genoma al mismo tiempo. Todo eso es material que necesitaríamos. Se ha realizado mucho trabajo en el ADN antiguo: ahora tenemos muchos más genomas de mamut, lo que nos facilita comparar todos los genomas de mamut que tenemos y todos los genomas de elefante que tenemos, y nos preguntamos dónde todos los mamuts son iguales entre sí pero diferentes de Los elefantes, lo que nos está ayudando a limitar las ediciones que necesitaríamos hacer. Pero todavía no tenemos un útero. Todavía estamos en el proceso de aprender si necesitamos usar elefantes o si necesitamos usar animales en cualquiera de estos procesos, exactamente cómo lo haríamos. Toda la ciencia ha avanzado y creo que ahora tenemos la núcleo de cada una de estas tecnologías, pero principalmente desarrollado para organismos modelo, animales agrícolas o personas. El núcleo de las tecnologías son todo está ahí, pero ahora es en cómo logramos que se apliquen a estas especies en lo que a menudo no pensamos cuando Se trata de desarrollar herramientas para la edición del genoma, la transferencia de embriones y cosas así.

Gizmodo: Se siente como… no quiero decir la gallina o el huevo, solo teniendo en cuenta que ya hemos cubierto algo así. El huevo y la gallina, pero hay una conversación interesante entre la tecnología que existe y los proyectos de desextinción. Según tengo entendido, se supone que debemos ceder estas nuevas tecnologías para retroalimentar el otro lado de esa conversación.

Shapiro: La extinción es un tiro a la luna, ¿verdad? Personalmente, me encantaría ver estas tecnologías desarrolladas y aplicadas a la conservación de especies que son todavía vivo. Entonces,¿cómo llegamos allí? dirigir toda nuestra energía hacia la resolución real de estos problemas.

Estuve en una reunión la semana pasada en [Anticipación de Ciencia y Diplomacia de Ginebra]. Estábamos hablando sobre todos los ecosistemas que se encuentran en Peligro en todo el mundo, y podemos hablar en círculos para siempre sobre cómo necesitamos estas tecnologías, pero no sabemos realmente dónde. para empezar. Si tuviéramos un propósito de la luna , como un ecosistema que pensamos que podríamos unirnos como comunidad internacional para salvar , luego empezamos a decir: “Está bien, aquí está la lista de tecnologías en las que necesitamos trabajar, y esto es un camino para llegar allí”. Y eso es lo que es la desextinción para el rescate genético. Hay una promesa que dice: “Nosotros Quiero crear un mamut”. Bueno, ¿qué necesitamos para hacer un mamut? Necesitamos avances en el ADN antiguo, necesitamos avances en la selección de loci para editar la relación genotipo-fenotipo. Necesitamos avances en la realización de ediciones en el ADN y ediciones a gran escala en ADN. Necesitamos avances en el cultivo celular de los elefantes. Necesitamos avances en el aprendizaje sobre cómo lograr que los elefantes sean felices y saludables en ambientes de cría en cautiverio, si vamos a hacer ese camino. Necesitamos desarrollar un útero artificial. Todos estos son tecnologías que tienen aplicación en el rescate genético y también en el ámbito de la salud humana. Al darnos esta oportunidad, al decir que vamos a conseguir a un mamut, hemos creado un camino. Hemos creado un disparo a la luna que nos obliga a a traves de estas tecnologías de una manera que De lo contrario, es posible que no lleguemos allí.

Gizmodo: Dijiste que si tienes un entorno, puedes desarrollar un camino para llegar allí. Colossal está trabajando en varias especies extintas. Entonces, ¿por qué? ¿Esas especies y cómo las rehabilita la introducción de estas especies en sus hábitats?

Shapiro: Las especies se seleccionan porque realmente están al otro lado del árbol de la vida. Tenemos un pájaro, tenemos un marsupial y un placentario. mamífero. Estas son tres especies diferentes que tienen obstáculos técnicos significativamente diferentes para llegar al punto donde vamos a tener una embrión editado genéticamente. Y creo que esto nos permite intentar desarrollar tecnologías que tendrán aplicación en taxones de todo el mundo. árbol de la vida.

En cuanto a la aplicación a los paisajes, nuevamente, cada especie tendrá diferentes desafíos ecológicos asociados con esto. Con el tilacino, por ejemplo Por ejemplo, tenemos un entorno en el que tenemos un depredador superior recientemente extinto y sabemos que ese depredador superior todavía está desaparecido. ese paisaje, que todavía está luchando por reequilibrarse después de la extinción de este individuo. Hay muchas oportunidades con las que trabajar científicos para comprender mejor lo que podría suceder cuando reintroduzcamos un depredador superior en ese paisaje, para desarrollar las herramientas que necesitaríamos monitorear lo que está sucediendo en ese paisaje, trabajar en el desarrollo de relaciones con los miembros de la comunidad local y los grupos indígenas, para ver qué quieren en este paisaje y colaborar con ellos en el desarrollo de enfoques para eventualmente liberar a los individuos en un paisaje.

Gizmodo: Cuando se trata de monitoreo de ecosistemas, parece que a la empresa le interesaría desarrollar un gemelo digital o algo en lo que Podría ver en escalas finas exactamente cómo cambia el medio ambiente, dependiendo del número de especies en el hábitat, cosas así.

Shapiro: Existen enfoques de modelado que la gente ha usado antes, sin necesidad de crear gemelos digitales. Los ecosistemas son lugares complicados y su modelo sólo puede ser tan complejo y sofisticado que puedes entender qué significa cuando sale mal. Existe una posibilidad de que hagas un modelo eso es tan complicado que, cuando se rompe, ambos no han aprendido nada sobre el ecosistema y tampoco han aprendido sobre su modelo. Así que eso no es realmente útil científicamente. Pero definitivamente es importante.

Colossal ha estado trabajando en un artículo para intentar estimar la capacidad de carga de los mamuts (la capacidad de carga de los ecosistemas árticos para los mamuts), pensando sobre cosas como ¿cuánta comida habría? ¿Cuánto espacio necesitarías? ¿Cuántas otras especies hay? ¿Cuáles son las retroalimentación en lo que respecta al clima? Por lo tanto, definitivamente hay interés en tratar de predecir los impactos en los ecosistemas mucho antes de que potencial de tener realmente algún impacto en el ecosistema. Porque pensar claramente en lo que pasaría cuando tengamos animales que realmente sean liberados en el paisaje es crítico para poder hacer que estos proyectos avancen .

Gizmodo: Una parte del proyecto mamut está generando este ecosistema que no existe hace tiempo. Colossal lo vende como una forma de Mitigación del cambio climático. ¿Es esa la idea para todas las especies?

Shapiro: Diferentes científicos tienen diferentes opiniones sobre el potencial de impacto en el clima. Estoy en un campamento que es diferente del campamento en el que George Church y Sergey Zimov están dentro, quienes realmente ven a los mamuts como un potencial para ayudar a que el permafrost se enfríe. Realmente no tenemos suficientes datos para saber que eso sería cierto. Realmente no entendemos el número de mamuts que necesitaría en el ecosistema. Creo que es importante para nosotros como empresa presentar todas las ideas potenciales que existen , y luego hacer la investigación que necesitamos para descubrir cuál es la verdad.

Sin embargo, creo que para cada especie habrá diferentes impactos ecológicos. Así, con el dodo, por ejemplo: no puedo imaginar que Tener dodos en Mauricio va a tener un impacto enorme en el cambio climático global. Y creo que eso responde a tu pregunta: ¿Todos los animales destinados a lidiar con el cambio climático global? No. El propósito del tilacino es reintroducir un depredador superior en un ecosistema y para ayudar a crear un ecosistema más resiliente y robusto frente al cambio climático. Probablemente lo sea verdad para un dodo y un mamut. En mi opinión, eso es lo más crítico de las tecnologías de rescate genético, y eso incluye la desextinción o la creación de especies sustitutas. para los animales extintos, pero también para salvar especies que están en peligro de extinción. Como sabemos que los ecosistemas son biodiversos, donde hay redundancia en los niveles tróficos, donde hay redundancia del flujo de energía y la red alimentaria, son ecosistemas más resilientes. Y así, mediante la creación de enfoques, la creación de herramientas que puedan aplicarse para garantizar que tengamos un futuro que sea a la vez biodiverso y lleno de gente, esto es lo que creo que son estos objetivos.

Ahora bien, para cada especie hay un resultado ecológico diferente y un ejemplo ecológico diferente. En Mauricio, por ejemplo, la Fundación de Vida Silvestre de Mauricio se ha asociado con Colossal para pensar en la reconstrucción de los dodos, lo que incluye identificar hábitats en los que los dodos podrían sobrevivir. Los dodos se extinguieron porque Son un ave no voladora que pone un solo huevo en un nido en el suelo. Y cuando la gente introdujo ratas, gatos y los cerdos, simplemente se comieron los huevos que estaban en el suelo. Sabemos que si los dodos van a poder volver a ser salvajes, vamos a tener que tener un hábitat que no tenga esas especies invasoras en particular. Ahora, la Fundación de Vida Silvestre de Mauricio tiene un historial fantástico de poder realizar trabajos de conservación sobre el terreno en Mauricio. Ahora mismo hay una isla llamada Île aux Aigrettes, donde han eliminado especies invasoras e incluso reintroducido tortugas gigantes, que es otra especie que se extinguió en Mauricio. He visto que, después de reintroducir las tortugas gigantes, muchas de las plantas nativas comenzaron a recuperarse. Descubrieron que esto se debía a que las tortugas comían las semillas de ébano, y al pasar por el sistema digestivo de la tortuga, el ébano estaba en un mejor lugar poder germinar. Y por eso creo que habrá interacciones sorprendentes que se restablezcan con algo como un dodo que podamos No se puede predecir, pero también el simple hecho de crear estos hábitats que estén listos para un dodo tiene beneficios inmediatos para otras especies que son endémicas. a Mauricio que están en peligro en este momento, porque ahora hay paisajes revivificados. La sola idea de tener el dodo ha provocado un aumento de la inversión por la Mauritian Wildlife Foundation en algunos de los trabajos que se realizan en Mauricio.

Gizmodo: Antes de alejarnos del dodo, tengo que preguntarte sobre tu tatuaje de dodo.

Shapiro: Está aquí, en mi brazo.

Gizmodo: Oh, genial. Parece una ilustración antigua.

Shapiro: Lo es, mi tatuador lo dibujó de un libro. Es una ilustración científica.

Gizmodo: De regreso a los desafíos técnicos. Cada una de las especies tiene sus propios desafíos considerables. ¿Cuál es la tecnología que tomará más tiempo? desarrollarse, para que ocurra una desextinción en una de estas tres especies? 

Shapiro: La base para todas estas tecnologías existe. Sólo es modificarlas para que sean aplicables a estas especies en las que la gente no ha trabajado. con antes. Yo diría que el mayor desafío probablemente será si queremos hacer cambios enormes. Si queremos acercarnos lo más posible a las especies que solían estar vivas, entonces necesitaremos hacer muchos cambios en el genoma, no sólo unos pocos ajustes que recuperen estos fenotipos centrales, lo cual, sinceramente, creo que es suficiente . Si podemos recuperar los fenotipos centrales con algunos ajustes, entonces genial. Yo digo: “está hecho: hemos hecho des-extinción.’ Pero algunas personas son más puristas. Trabajamos con Andrew Pask, quien realmente quiere hacer todos los cambios que necesitarías recorrer el 100% del camino hasta un tilacino. Y para hacerlo,se requerirá nuevas herramientas para insertar piezas grandes de ADN en genomas o sintetizar genomas artificiales completamente desde cero. Creo que esas herramientas son probablemente las más largas línea de tiempo. Pero esos no son realmente tan críticos para que Colossal cumpla con el objetivo de revivir estos fenotipos centrales de las especies a las que nos dirigimos. .

Gizmodo: ¿Cómo trabajas con la diversidad de opiniones dentro de Colossal? ¿Cómo mantienes estas conversaciones mientras desarrollas las tecnologías?

Shapiro: Todos tenemos el mismo objetivo final. Queremos desarrollar estas tecnologías para que podamos llegar a la desextinción, o lo que sea. Todos estamos dispuestos a aceptar la desextinción de estas tres especies. Pero también queremos desarrollar estas tecnologías porque nos preocupamos. sobre el futuro del planeta y queremos poder aplicarlos para conservar la biodiversidad. Y creo que es saludable poder tener conversaciones sobre exactamente cómo vamos a llegar allí y exactamente cuáles serán las consecuencias de esto, porque nos mantiene alerta. Nos hace seguir leyendo. Nos hace seguir involucrando a personas que tienen opiniones diferentes a las nuestras. . Nos hace seguir teniendo estas conversaciones para que estemos en un lugar donde podamos aprender más.

Una cosa que me entusiasma más en este papel en particular es exactamente eso. He estado haciendo más o menos lo mismo durante Los últimos 25 años en mi trabajo académico y de repente estoy haciendo tantas cosas que nunca antes había hecho. sobre estas cosas, pero nunca he estado en una posición en la que realmente tenga que entender todo sobre ellas para poder estar lo suficientemente informado para tomar decisiones y asesorar a las personas a medida que avanzan. Y me encanta. Estoy muy entusiasmada con posibilidad de lanzarme y aprender tantas cosas nuevas. Me siento revitalizado como científico y siento la diversidad de opiniones que que encuentras te ayuda a mantener ese impulso, a mantener ese tipo de entusiasmo en tu carrera, porque demuestra que estoy equivocado y cambiaré. mi mente. Así es como debería funcionar la ciencia. Y si todo el mundo está de acuerdo, es aburrido. Tampoco nos va a ayudar. en cualquier lugar.

Gizmodo: ¿Puede el público esperar que pronto se agreguen más especies a la agenda de desextinción de Colossal?

Shapiro: Creo que tenemos las manos bastante ocupadas en este momento. Pero nunca se sabe. No pronto.

Gizmodo: ¿Algo más que quieras resaltar?

Shapiro: Colossal tiene una cartera fantástica de programas de conservación. Están trabajando en todo el mundo con socios como Rewild, por ejemplo. Y este trabajo es Es realmente crítico. Es un trabajo realmente importante con el que estoy muy entusiasmado de participar y seguir adelante. Al no llevarnos a un mamut, nos ayudará en ese camino y nos ayudará cuando lleguemos allí.