Startup de-extinction Colossal Biosciences ingin menghidupkan kembali mamut berbulu. Namun, bukan mamut berbulu persisnya, melainkan gajah Asia yang di-edit gen untuk memberinya rambut berbulu dan lapisan lemak yang memungkinkan kerabat dekatnya bertahan hidup di lingkungan sub-nol.
Untuk mencapai mamut fungsional yang disebut demikian, para ilmuwan Colossal perlu menyelesaikan sejumlah tantangan: melakukan penyesuaian gen yang tepat, menumbuhkan sel yang diedit menjadi mamut fungsional bayi yang sepenuhnya terbentuk, dan menemukan ruang di mana hewan-hewan ini bisa berkembang. Ini adalah jalan yang panjang dan tidak pasti, tetapi startup baru saja mengumumkan terobosan kecil yang seharusnya mempermudah perjalanan ke depan.
Ilmuwan di Colossal berhasil mengubah sel-sel gajah Asia menjadi keadaan mirip embrio yang dapat memberi lahir kepada setiap jenis sel lainnya. Ini membuka jalan untuk menciptakan sperma dan telur gajah di laboratorium dan dapat menguji suntingan gen tanpa harus sering mengambil sampel jaringan dari gajah yang hidup. Penelitian ini, yang belum dirilis dalam jurnal ilmiah yang telah ditinjau oleh rekan sejawat, akan dipublikasikan di server pra-cetak Biorxiv.
Hanya ada sekitar 30.000 hingga 50.000 gajah Asia di alam liar, sehingga akses ke hewan-hewan ini—dan terutama sperma dan telur mereka— sangat terbatas. Namun, Colossal membutuhkan sel-sel ini jika mereka akan mencari tahu cara membawa mamut fungsional mereka ke kehidupan. “Dengan begitu sedikitnya gajah betina yang subur, kami benar-benar tidak ingin mengganggu reproduksi mereka sama sekali. Kami ingin melakukannya secara mandiri,” kata George Church, seorang ahli genetika Harvard dan salah satu pendiri Colossal.
Sel-sel yang diciptakan oleh Colossal disebut sel punca pluripoten terinduksi (iPSCs), dan mereka berperilaku mirip dengan sel punca yang ditemukan dalam embrio. Sel punca embrio memiliki kemampuan untuk memberi lahir ke semua jenis sel yang membentuk organisme—suatu kualitas yang disebut ilmuwan sebagai pluripotensi. Sebagian besar sel, bagaimanapun, kehilangan kemampuan ini saat organisme berkembang. Kulit manusia, misalnya, tidak dapat secara spontan berubah menjadi otot atau sel yang melapisi bagian dalam usus.
Pada tahun 2006, ilmuwan Jepang Shinya Yamanaka menunjukkan bahwa memungkinkan untuk mengambil sel-sel matang dan mengubahnya kembali ke keadaan pluripoten. Penelitian Yamanaka dilakukan pada sel-sel tikus, tetapi kemudian ilmuwan lain mengikuti dengan mendapatkan iPSCs untuk banyak spesies berbeda, termasuk manusia, kuda, babi, sapi, monyet, dan badak putih utara—subspesies yang punah fungsional dengan hanya dua individu, keduanya betina, yang tersisa di alam liar.
Mengubah sel-sel gajah Asia menjadi iPSCs terbukti lebih sulit daripada dengan spesies lain, kata Eriona Hysolli, kepala ilmu biologi di Colossal. Seperti dengan spesies lain, para ilmuwan mengubah kembali sel-sel gajah dengan mengeksposnya pada serangkaian bahan kimia yang berbeda dan kemudian menambahkan protein yang disebut faktor transkripsi yang menghidupkan gen tertentu untuk mengubah bagaimana sel berfungsi. Seluruh proses ini memakan waktu dua bulan, yang jauh lebih lama dari 5 hingga 10 hari yang dibutuhkan untuk membuat iPSCs tikus atau tiga minggu untuk iPSCs manusia.
Kesulitan ini mungkin terkait dengan biologi unik gajah, kata Vincent Lynch, seorang ahli biologi perkembangan di University at Buffalo di New York yang tidak terlibat dalam studi Colossal. Gajah adalah contoh klasik paradoks Peto—ide bahwa hewan sangat besar memiliki tingkat kanker yang tidak biasa rendah mengingat ukurannya. Karena kanker dapat disebabkan oleh mutasi gen yang terkumpul saat sel-sel membelah, Anda akan mengharapkan bahwa hewan dengan 100 kali lebih banyak sel daripada manusia akan memiliki risiko kanker yang jauh lebih tinggi.