Colossal Biosciences bringt GenoMorph KI für die De-Extinktion des Dodos auf den Markt

Colossal Biosciences kündigte am Mittwoch die Einführung von GenoMorph an, einer neuen Plattform für künstliche Intelligenz, die darauf ausgelegt ist, die Bemühungen zur Wiederbelebung ausgestorbener Arten zu beschleunigen. Das Unternehmen gab an, dass die Plattform fortschrittliche 3D-Morphologie, vergleichende Genomik und Entwicklungsbiologie nutzt, um Gene zu identifizieren, die in Projekten editiert werden könnten, in denen genetische Daten knapp sind. Colossal wendet das Tool auf sein De-Extinktionsprojekt für den Dodo an, das im Vergleich zur Initiative für das Wollmammut mit erheblichen Datenbeschränkungen konfrontiert ist.

Umgang mit begrenzten genomischen Daten

Die primäre Herausforderung für das Dodo-Projekt ist die Knappheit vollständiger Genome. Nach Angaben des Unternehmens arbeitet es mit nur einem Dodo-Genom, während es für das Wollmammut-Projekt 100 Genome erhalten hat. Colossal erklärte, dass DNA vom Wollmammut reichhaltiger vorhanden ist, da die kälteren Klimazonen, in denen das Tier lebte, die DNA besser konservierten als die tropischen Umgebungen, in denen der Dodo lebte.

"Normalerweise können Wissenschaftler viele Genome vergleichen, um zu verstehen, welche genetischen Unterschiede für bestimmte Merkmale verantwortlich sind", sagte Colossal-CEO und Mitgründer Ben Lamm gegenüber TechCrunch. "Diesen Luxus haben wir bei alter DNA von ausgestorbenen Arten nicht, deren DNA stark begrenzt ist und von denen wir nur eine geringe Anzahl vollständiger Genome erhalten können."

Um GenoMorph aufzubauen, sagte Lamm, habe das Unternehmen Entwicklungsdaten von "Hühnern, Wachteln, Enten und Tauben" gesammelt und diese mit "genetischen Informationen und 3D-Schädelmessungen von mehr als 70 Vogelarten" kombiniert. Er merkte an, dass der Aufbau der Plattform mehr als ein Jahr Arbeit in Anspruch nahm. Die KI lernt, welche Regionen der DNA aktiv sind, während verschiedene Vögel ihre Schnäbel und Gesichtsstrukturen entwickeln, und nutzt diese Informationen, um vorherzusagen, welche genetischen Schalter dem Dodo sein ikonisches Aussehen verliehen haben könnten.

Identifizierung von Editing-Zielen

Laut GamesBeat identifizierte die Plattform schätzungsweise 2.300 regulatorische Kandidatenelemente, die mit der Größe und Form von Vogelschnäbeln in Verbindung stehen. Lamm erklärte: "Bisher haben wir etwa 2.300 vielversprechende DNA-Editing-Ziele für die kraniofaziale Morphologie des Dodos identifiziert, die wir nun im Labor testen können." Er beschrieb die Plattform als eine "Schatzkarte für das Dodo-Genom", die dem Team hilft, nur die genetischen Unterschiede zu finden, die relevant sind, anstatt eine breite Palette potenzieller Unterschiede zu durchsuchen.

Beth Shapiro, Chief Science Officer von Colossal, sagte in einer Erklärung: "Die prägende Anatomie des Dodos entstand aus Netzwerken regulatorischer Anweisungen, die allein aus alter DNA schwer zu interpretieren sind." Sie fügte hinzu, dass GenoMorph es dem Team ermögliche, "die regulatorischen Änderungen zu priorisieren, die den Dodo am wahrscheinlichsten geformt haben, und diese in die funktionelle Validierung zu überführen."

Das Unternehmen kündigte außerdem Fortschritte in seiner Nicobar-Taubenkolonie an, dem nächsten lebenden Verwandten des Dodos. Die Kolonie umfasst nun 36 Vögel, und das Unternehmen hat erfolgreich primordiale Keimzellen erzeugt, also die Zellen, aus denen Eier und Spermien entstehen. "Da die Nicobar-Taube der nächste lebende Verwandte des Dodos ist, sind diese Zellen ein kritischer Teil unserer Strategie zur Erschaffung von Vögeln, die Dodo-Merkmale tragen", sagte Lamm.

Neue Delivery-Systeme und Investitionen

Colossal erläuterte zudem ein neues System, das Lipid-Nanopartikel verwendet, um Gene-Editing-Tools direkt in sich entwickelnde Vogelembryonen einzubringen. Lamm sagte, dies ermögliche es dem Team zu sehen, wie sich genetische Änderungen auf die Entwicklung auswirken, "ohne einen gesamten Zuchtzyklus abwarten zu müssen, bei dem die Vögel die Geschlechtsreife erreichen müssen". Das Unternehmen berichtete, dass das Editieren des Knochenentwicklungsregulators Runx2 in Experimenten einen klaren kraniofazialen Phänotyp hervorrief, was die Fähigkeit der Plattform demonstriere, spezifische genetische Änderungen zu testen.

In Bezug auf die Sicherheit betonte Lamm, dass GenoMorph Gene nicht selbst editiert, sondern hilft zu identifizieren, welche Änderungen es wert sind, untersucht zu werden. "Die Identifizierung eines potenziellen Edits bedeutet nicht, dass wir ihn sofort in ein Tier einführen oder annehmen, dass er sicher ist", sagte er. "Je präziser wir diese Änderungen identifizieren und validieren können, desto fundierter werden unsere Entscheidungen im gesamten Prozess."

In einer verwandten Nachricht kündigte XPRIZE-Gründer Peter Diamandis, ein Investor in Colossal, die Gründung einer neuen Venture-Capital-Gesellschaft, NeoGenesis Capital, an. Diamandis erklärte, die Firma werde Unternehmen unterstützen, die die programmierbare Biologie-Plattform von Colossal Biosciences in den Bereichen Gesundheit, Landwirtschaft und Naturschutz einsetzen.

Warum es wichtig ist

Die Einführung von GenoMorph stellt eine Verschiebung in der Art und Weise dar, wie die De-Extinktionswissenschaft mit unvollständigen Daten umgeht. Durch den Einsatz von KI zur Modellierung der Entwicklungsbiologie bei lebenden Verwandten will Colossal den Engpass begrenzter alter DNA überwinden. Im Erfolgsfall könnte dieser Ansatz einen wiederholbaren Rahmen für andere ausgestorbene Arten bieten, für die keine großen genomischen Datensätze der Population verfügbar sind. Darüber hinaus signalisiert dieser Schritt eine breitere Geschäftsstrategie für Colossal, da Investoren wie Diamandis bestrebt sind, die zugrunde liegende Technologie für Anwendungen über die De-Extinktion hinaus zu nutzen, einschließlich Landwirtschaft und Gesundheit.

Quellen (auf Englisch)

• techcrunch.com: Colossal Biosciences announces new AI platform to help accelerate de-extinction efforts | TechCrunch
• techbuzz.ai: Colossal Biosciences Unveils AI Platform for De-Extinction | The Tech Buzz
• gamesbeat.com: Colossal Biosciences accelerates dodo bird de-extinction timeline - GamesBeat

KI-Übersetzung des englischen Originalartikels, automatisch geprüft, damit sie dasselbe aussagt wie das Original. Die Quellen wurden auf Englisch geprüft.