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L’IA GenoMorph di Colossal individua 2.300 potenziali bersagli nel DNA del dodo
Colossal Biosciences afferma che la sua piattaforma di IA GenoMorph ha individuato circa 2.300 elementi regolatori del DNA potenzialmente associati alle caratteristiche del becco del dodo. L’azienda non ha dimostrato che questi elementi cau
AI.info Team · Scritto con l’IA ·
«La de-estinzione è una questione di dati tanto quanto di biologia».
Ben Lamm, amministratore delegato e cofondatore di Colossal Biosciences
Colossal Biosciences ha presentato GenoMorph il 14 ottobre, affermando che la piattaforma di IA aveva individuato circa 2.300 elementi regolatori del DNA potenzialmente associati alle dimensioni e alla forma del becco del dodo. L’azienda ha presentato lo strumento come un modo per stabilire a quali possibili bersagli di editing genetico dare priorità quando i ricercatori hanno poco materiale genomico antico su cui lavorare.
Il risultato è un elenco di elementi da verificare, non una serie di istruzioni genetiche comprovate per ricreare un dodo. Colossal afferma che l’analisi non dimostra che gli elementi individuati causino quelle caratteristiche: i candidati devono prima superare studi di validazione funzionale. L’annuncio dell’azienda descrive una fase di ricerca verso l’editing del piccione delle Nicobare, il parente vivente più prossimo del dodo, non la creazione di un dodo né il completamento della sua de-estinzione.
Come GenoMorph restringe la ricerca
Il DNA regolatorio contribuisce a controllare quando, dove e con quale intensità vengono attivati i geni. Anziché concentrarsi soltanto sui geni che codificano proteine, GenoMorph punta a individuare elementi regolatori che potrebbero influenzare caratteristiche fisiche, tra cui le dimensioni e la struttura del cranio e del becco di un uccello.
Colossal afferma di aver costruito la piattaforma utilizzando un atlante degli elementi regolatori degli uccelli, realizzato con centinaia di campioni provenienti da polli, quaglie, anatre e piccioni. I campioni coprivano sei fasi dello sviluppo embrionale e tre regioni del volto in formazione. Il team ha combinato questi dati con informazioni genomiche e misurazioni del cranio ricavate da tomografie computerizzate di oltre 70 specie di uccelli, utilizzando 541 punti di riferimento anatomici per descrivere la forma del cranio.
Il comunicato dell’azienda suddivide i candidati in 653 elementi associati alle dimensioni del becco e 1.698 associati al suo spessore e alla sua larghezza. Queste cifre descrivono associazioni previste, non effetti causali confermati. Gli elementi che si dimostreranno influenti negli studi di laboratorio potranno poi essere presi in considerazione per l’editing di precisione nelle cellule del piccione delle Nicobare.
Il genoma del dodo presenta ancora lacune
Colossal afferma che, nell’assemblaggio del genoma del dodo, il 95% delle basi ha una copertura di almeno cinque volte: ciò significa che cinque o più molecole distinte di DNA antico si allineano a oltre il 95% delle basi del genoma. L’azienda riferisce una copertura media di 65 volte. Afferma inoltre di aver adattato un metodo di assemblaggio iterativo sviluppato nell’ambito del suo programma sul lupo terribile: le sequenze del dodo appena allineate aggiornano il riferimento utilizzato per allineare nuovamente i frammenti antichi.
Secondo l’azienda, questo approccio aiuta a recuperare frammenti che i metodi convenzionali di allineamento al genoma di un parente vivente potrebbero non riuscire ad allineare. Ma il lavoro sul genoma è ancora in fase di analisi. Beth Shapiro, responsabile scientifica di Colossal, ha detto che l’articolo sul genoma non è ancora stato sottoposto a revisione paritaria e che l’azienda prevede ulteriori lavori.
Dalle previsioni ai test sulle cellule di piccione
Colossal ha inoltre riferito che la sua colonia di piccioni delle Nicobare in Texas è cresciuta fino a 36 esemplari e che ha ottenuto cellule germinali primordiali dalle uova di questi uccelli. Queste cellule si sviluppano in spermatozoi e ovuli, perciò sono rilevanti per il piano dell’azienda di creare modifiche ereditarie. Secondo l’azienda, le modifiche candidate potrebbero essere testate nelle cellule prima di essere trasmesse alle generazioni future.
Un altro componente del processo è una piattaforma basata su cellule staminali embrionali che, secondo Colossal, ha prodotto polli chimerici vitali. L’azienda sta estendendo il lavoro di coltura cellulare ai piccioni: le cellule modificate potrebbero aiutare i ricercatori a valutare se una modifica prevista influisce sulle caratteristiche fisiche di un uccello prima di tentare di modificare le cellule germinali.
Colossal afferma inoltre di aver sviluppato un sistema di somministrazione basato su nanoparticelle lipidiche per introdurre DNA, RNA e strumenti CRISPR negli embrioni di uccelli in sviluppo. L’azienda riferisce che, negli esperimenti, la modifica di Runx2, un regolatore dello sviluppo osseo, ha prodotto un fenotipo craniofacciale; afferma che il sistema è stato utilizzato anche negli embrioni di piccione selvatico e di anatra. Un manoscritto che descrive la piattaforma di somministrazione è stato inviato a bioRxiv.
Il valore immediato di GenoMorph dipenderà da quali candidati supereranno questi test. Colossal ha prodotto un corposo elenco ristretto a partire da dati comparativi sugli uccelli, ma il resoconto dell’azienda traccia una netta distinzione tra previsione e prova: i 2.300 candidati sono punti di partenza per gli esperimenti, non caratteristiche del dodo già validate.