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2025-05-15
基因編輯技術打造長毛鼠 終極目標是復活猛瑪象
521 期
Author 作者
編譯|張慈媛
複製動物
猛瑪象
誘導性多功能幹細胞
長毛鼠
上(4)月,美國一家致力於絕種生物研究與復活的生物技術公司Colossal Biosciences宣布成功復活恐狼(Aenocyon dirus),一時蔚為話題。此外,3月時這間公司的猛瑪象(
Mammuthus primigenius
)復活計畫獲得了突破性進展──他們成功利用基因編輯技術修改實驗鼠基因,並結合實驗鼠體內控制毛髮生長的基因,製造出具有猛瑪象特徵的「長毛鼠」。公司創辦人兼執行長拉姆(Ben Lamm)表示,他們最終預計將基因編輯技術應用於亞洲象(
Elephas maximus
),也就是現存與猛瑪象親緣關係最接近的生物,終極目標是重新打造出已於4000年前滅絕的猛瑪象。
利用生物技術復活滅絕物種並非新聞,美國加州大學聖塔克魯分校(University of California, Santa Cruz)生物學家諾瓦克(Ben Novak)曾嘗試利用基因編輯技術將鴿子的生殖細胞修改成近似絕種旅鴿(
Ectopistes migratorius
)的基因。美國芝加哥大學(University of Chicago)的生物學家令奇(Vincent Lynch)也曾利用基因剔除技術(knockout, KO)將小鼠的TRPV3基因編輯成類似猛瑪象耐寒度高、毛髮濃密的基因。哈佛醫學院(Harvard Medical School)遺傳學家楚爾其(George Church)則試圖將經過基因編輯的印度象(
Elephas maximus indicus
)胚胎放入人造子宮培養,並應用類似技術復育猛瑪象。Colossal Biosciences在去(2024)年也宣布,他們成功培育出大象的誘導性多功能幹細胞(induced pluripotent stem cell, iPSC),意味著團隊在亞洲象身上重現猛瑪象特徵的計畫向前邁進了一大步。
Colossal Biosciences復活滅絕動物的目標深受期待,因此公司也一直不乏研究資金挹入。今(2025)年初該公司才剛在C輪融資獲得兩億美元,主要投資人為美國大型控股公司TWG Global,該投資估值高達102億美元。除了猛瑪象外,袋狼(
Thylacinus cynocephalus
,又稱塔斯馬尼亞虎)和渡渡鳥(
Raphus cucullatus
)也是公司持續投入研究的物種,復育物種的工作包括完整的滅絕生物基因定序,以及與現存最近親物種的基因比對,完成後將對細胞進行基因編輯工作,並將編輯過的細胞植入卵細胞,製造出胚胎,再放入現存近親種的子宮內,使滅絕生物重新誕生。
儘管Colossal Biosciences表示復活滅絕生物是為了增進生物多樣性,但這間公司吸引投資人之處在於他們發展的技術潛力,例如公司專注研發的技術之一「人工子宮」,被認為將能為生醫領域與生育治療帶來莫大幫助。此外,Colossal Biosciences也與政府合作執行復育計畫,若能將瀕危或滅絕生物帶回當地生態系,將創造生物多樣性信用額度(biodiversity credits)獲利。這項機制類似碳權交易,企業能以購買額度的方式贊助生物多樣性工作,Colossal Biosciences則藉此賺取收入。
回到近期的長毛鼠實驗,為找出猛瑪象特徵相關的關鍵基因,例如濃密毛髮、耐寒、脂肪儲存等,研究人員比較了從數十隻猛瑪象遺骸身上萃取的基因組,以及與牠們親緣關係較近的現存或已滅絕物種,藉此確認猛瑪象演化歷程中的蛋白質變異。這次研究人員嘗試讓小鼠體內的七種基因產生八種變異,也測試了其他不在猛瑪象體內,但會影響小鼠毛髮的基因;除了毛髮的長度與捲曲度外,還包含控制毛髮顏色的基因。藉由編輯控制黑色素的基因,Colossal Biosciences調配出的實驗小鼠毛髮並非褐色,而是金黃色。研究人員表示,最終誕生的小鼠非常可愛,這是他們在實驗過程中始料未及的。
過去,美國的生物醫學研究獨立機構傑克遜實驗室(Jackson Laboratory)曾培育出長毛品系小鼠,每隻要價高達3500美元。這批特殊品系老鼠來自Fam83g基因變異,也是此次Colossal Biosciences公司打造長毛鼠時進行編輯的基因之一。由於這批小鼠僅數個月大,研究人員還未完整觀測到基因編輯帶來的影響,包含長期健康、生殖能力與癌症風險等。此外,這一次的實驗也試圖調整小鼠基因中儲存脂肪的能力,但目前還沒有觀察到相對應的表現,僅知道這些小鼠的體重與其他小鼠沒有明顯差異。研究人員接下來打算進一步測試這些小鼠的耐寒能力,以及毛髮生長情形。
然而,此種基因編輯技術與猛瑪象復活之間的關聯仍有待商榷。德國馬克斯‧普朗克演化人類學研究所(Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology)的基因工程師里森貝格(Stephan Riesenberg)表示,這項成果還遠遠稱不上猛瑪象復活,也不應稱作「長毛鼠」,頂多只能算是「帶有特殊基因的老鼠」。過去也曾有許多專家對Colossal Biosciences復活絕種動物的目標提出類似批評。從基因上來看,由於目前針對猛瑪象的基因定序材料是來自冰層出土的破碎遺骸及其中的DNA,科學家再利用基因編輯技術,在亞洲象基因上進行修飾,表現出耐寒、毛髮濃密等猛瑪象特徵。因此比起重新復活猛瑪象,科學家所做工作其實更接近製造出「猛瑪象化的亞洲象」。
不僅如此,技術以外的問題也經常被提出。從出生過程來看,複製動物普遍存在畸形、早夭等風險,被植入胚胎的母象也可能需承受額外風險,例如猛瑪象體型比亞洲象更大,生產時母象需接受剖腹產手術,執行難度高。即使Colossal Biosciences表示他們僅使用亞洲象細胞進行基因編輯,孕育則會使用印度象的子宮,但印度象與亞洲象同為瀕危物種,是否有必要在復活實驗中承擔額外風險,也引起爭議。從象種的社會性及後續生存來看,母象順利生產後是否能接納外觀、氣味、整體型態皆十分特殊的猛瑪象寶寶、缺乏同族互動是否將對猛瑪象產生不良影響、目前氣候是否適合猛瑪象生存、是否能完成猛瑪象野放,都還有待解決。儘管Colossal Biosciences認為復活滅絕動物將能豐富生態系,帶來希望,但也有學者抱持相反意見。在務實面,許多動物的滅絕來自棲地破壞,因此即使這些生物復活,目前的環境使用模式是否已改善到足以容納更多野生動物的程度也還有待驗證;在價值面,學者擔心復活物種會使人們不再認為保育瀕危物種具有急迫性,僅仰賴基因技術作為保存物種的最後手段。
儘管復活滅絕動物以填補生態系空缺的理想尚未實現,但不可否認的是基因編輯及生物技術的發展仍有潛力應用於各種領域。若Colossal Biosciences的技術發展與增進生物多樣性理念能持續發展,未來也將繼續推動生醫與生態界向前邁進。
新聞來源
1. Callaway, E. (2025 March 04).
HMeet the ‘woolly mouse’: why scientists doubt it’s a big step towards recreating mammoths.
Nature.
https://www.nature.com/articles/d41586-025-00684-1
.
2. Temkin, M. (2025 January 15).
Colossal Biosciences raises $200M at $10.2B valuation to bring back woolly mammoths.
TechCrunch.
https://pse.is/7gmpkz
.
3. Martindale, D. (2023 April 26).
Bringing back woolly mammoths and dodos is a bad idea.
Vox.
https://reurl.cc/QY5Oap
.
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