据TechCrunch报道,美国生物技术公司Colossal Biosciences于10月14日宣布推出名为GenoMorph的人工智能平台,用于在古DNA数据有限的情况下识别去灭绝项目中的基因编辑靶点。该平台已投入公司的渡渡鸟复活研究。

据该公司介绍,GenoMorph结合三维形态学、比较基因组学和发育生物学方法,可在基因数据不足时判断哪些基因值得编辑。公司称,渡渡鸟项目目前只有一份基因组可用,而猛犸象项目已获得100份基因组。差异来自保存条件:猛犸象生活的寒冷气候比渡渡鸟所居的热带地区更利于DNA留存。

“通常科学家可以比对许多基因组,来理解哪些遗传差异对应特定性状,”Colossal首席执行官兼联合创始人本·拉姆对TechCrunch说,“对于DNA严重受限的灭绝物种古DNA,我们没有这种条件,只能拿到少量完整基因组。”

拉姆说,为搭建GenoMorph,公司收集了鸡、鹌鹑、鸭和鸽子的发育数据,并与70多种鸟类的遗传信息和三维头骨测量数据结合,耗时一年多。平台的学习内容是:不同鸟类发育喙和面部结构时,哪些DNA区域处于活跃状态,据此预测可能塑造渡渡鸟标志性外观的基因开关。他把该平台比作渡渡鸟基因组的“藏宝图”,帮助团队从大量潜在遗传差异中锁定真正有意义的部分。

拉姆说,目前已为渡渡鸟颅面形态识别出约2300个有前景的DNA编辑靶点,可在实验室测试。他表示,GenoMorph针对的是去灭绝工作最大的瓶颈之一,即弄清哪些改变真正让灭绝物种与众不同;但这些编辑能否产生所需的身体性状,仍需实验验证。

为此,公司开发了一套新系统,用脂质纳米颗粒将基因编辑工具直接送入发育中的鸟类胚胎。拉姆说,这让团队无需等待鸟类达到性成熟、走完整个繁殖周期,就能观察特定基因改变对鸟类发育的影响。

Colossal同日还宣布,其尼科巴鸠种群已增至36只,并已成功制备出将来发育为卵子和精子的关键细胞。拉姆称,尼科巴鸠是渡渡鸟现存最近的亲属,这些细胞是培育携带渡渡鸟性状的鸟类策略中的关键一环。公司下一步希望在实验室中验证GenoMorph的预测。

被问及这种基因编辑是否安全时,拉姆表示,开发GenoMorph的目的是让基因工程“更精确、更可控、更可检验”。他说该平台本身不编辑基因,只帮助团队判断哪些基因变化值得研究。“识别出一个潜在编辑位点,并不意味着我们立即把它引入动物,或认定它安全,”他说,“我们越能精确识别和验证这些变化,整个过程中的决策就越有依据。”

XPRIZE创始人彼得·迪亚曼迪斯已对这一技术表达支持。作为Colossal的投资人,他于10月14日宣布成立新风险投资公司NeoGenesis Capital,投向在健康、农业和保护领域使用Colossal可编程生物学平台的企业。