Colossal تكشف عن GenoMorph للذكاء الاصطناعي لتحديد أهداف تحرير الجينات لدى طائر الدودو

كشفت Colossal Biosciences في 14 أكتوبر 2026 عن منصة GenoMorph، وهي منصة للذكاء الاصطناعي طُوّرت لتحديد أهداف تحرير الجينات لدى الأنواع التي لا تتوفر عنها سوى بيانات جينومية محدودة، وأعلنت أن النظام حدّد ما يُقدّر بنحو 2,300 عنصر مرشح من الحمض النووي التنظيمي يرتبط بحجم منقار الطيور وشكله، وذلك في إطار برنامج الشركة لإعادة إحياء طائر الدودو.

أعلنت الشركة، التي يقع مقرها في دالاس، عن المنصة إلى جانب مجموعة من التطورات في مسار عملها المتعلق بالطيور: تحسين كبير في تجميع جينوم الدودو باستخدام تقنية من مشروع الذئب الرهيب، وتوسيع مستعمرة الحمام النيكونباري، واستخلاص خلايا جرثومية أولية جديدة من الحمام النيكونباري، وفقس أول كيميرات دجاج ناتجة عن خلايا جذعية جنينية، وتطوير نظام من الجسيمات النانوية الدهنية لإيصال أدوات تحرير الجينات إلى أجنة الطيور. وقالت Colossal إن هذه الإمكانات مجتمعةً توفر الأساس الجينومي والخلوي والتناسلي اللازم لتحويل السمات المتوقعة للدودو إلى تعديلات يُتحقق من صحتها تجريبياً. ويأتي هذا الإعلان استكمالاً للتطورات التي أبلغت عنها الشركة في عام 2025 في مجالات الخلايا الجرثومية الأولية للحمام، والدجاج البديل المعدل جينياً، والجينومات المقارنة للطيور. وتصف Colossal، التي أسسها رجل الأعمال Ben Lamm وعالم الوراثة George Church، نفسها بأنها أول شركة تطبق تقنية CRISPR على إعادة إحياء الأنواع المنقرضة.

منصة GenoMorph

تجمع GenoMorph بين علم الجينوم المقارن وعلم الأحياء النمائي والقياسات الشكلية ثلاثية الأبعاد عالية الدقة، للتنبؤ بالعناصر التنظيمية التي قد تكون نشطة أثناء النمو، وتحديد العناصر الأكثر ارتباطاً بالاختلافات في الهيئة الجسدية. وعلى خلاف الجينات المشفِّرة للبروتينات، التي تحمل تعليمات بناء الحيوان، يتحكم الحمض النووي التنظيمي في توقيت تفعيل تلك التعليمات ومكانه وشدته، مساهماً في تشكيل سمات مثل حجم جمجمة الطائر ومنقاره وبنيتهما.

لإنشاء المنصة، أعدّ فريق Colossal المعني بالطيور ما يسميه أطلساً تنظيمياً للطيور، استناداً إلى مئات العينات التي جُمعت من الدجاج والسمان والبط والحمام، وشملت ست مراحل من التطور الجنيني وثلاث مناطق من الوجه النامي. ودمج الفريق هذه البيانات مع جينومات وقياسات للجماجم مستخلصة من التصوير المقطعي المحوسب لأكثر من 70 نوعاً من الطيور، من بينها الحمام النيكونباري، أقرب أقرباء الدودو الأحياء، ورُسمت خرائطها باستخدام 541 معلماً تشريحياً.

عند تطبيق التحليل على برنامج الدودو، حُدّدت 653 عنصراً تنظيمياً مرشحاً يرتبط بحجم المنقار، و1,698 عنصراً يرتبط بسماكته وعرضه. وقالت Colossal إن النتائج لا تثبت أن هذه العناصر تتسبب في تلك السمات، بل تقدم أهدافاً ذات أولوية للاختبار التجريبي. وقد تُدرس لاحقاً العناصر التي يتأكد تأثيرها في نمو القحف والوجه لإجراء تعديلات دقيقة على جينوم الحمام النيكونباري.

قال Ben Lamm، الرئيس التنفيذي والمؤسس المشارك لشركة Colossal: «إن إعادة إحياء الأنواع المنقرضة مشكلة تتعلق بالبيانات بقدر ما هي مشكلة تتعلق بعلم الأحياء». وأوضح أنه نظراً إلى أن ما تبقى من جينومات الدودو قليل جداً، لا تستطيع الشركة الاعتماد على المقارنات على مستوى الجماعات السكانية المتاحة لكثير من الأنواع الحية، وأن GenoMorph يتعلم بدلاً من ذلك كيف يشكّل الحمض النووي التنظيمي الطيور الحية قبل تحديد المفاتيح الجينية التي ربما أسهمت في تكوين تشريح الدودو المميز. ووصف Lamm المنصة بأنها نهج قابل للتكرار لدراسة الأنواع المنقرضة التي لا تتوفر عنها سجلات جينومية إلا بقدر مماثل من المحدودية.

من التنبؤ إلى التحقق التجريبي

قالت الشركة إن العناصر المرشحة تدخل حالياً دراسات للتحقق من وظائفها، وإن العناصر التي يتأكد تأثيرها في نمو القحف والوجه قد تُمنح الأولوية لإجراء تعديلات دقيقة على جينوم الحمام النيكونباري. وقالت Beth Shapiro، كبيرة المسؤولين العلميين، إن السمات التشريحية المميزة للدودو نشأت من شبكات من التعليمات التنظيمية يصعب تفسيرها بالاعتماد على الحمض النووي القديم وحده، وإن الجمع بين تنوع الطيور الحية الواسع والذكاء الاصطناعي يتيح لـGenoMorph تحديد التغييرات التنظيمية الأرجح أنها أسهمت في تشكيل الدودو، ثم إخضاعها للتحقق الوظيفي.

قالت Anna Keyte، مديرة قسم الأنواع الطيرية في Colossal: «لا يمكن تدريب الذكاء الاصطناعي على الإجابة عن سؤال نمائي دقيق باستخدام بيانات عامة فحسب». وأوضحت أن الفريق احتاج إلى رصد كيفية تغير النشاط التنظيمي بين الأنواع ومراحل النمو ومناطق الوجه، وأن إنشاء مجموعة البيانات تطلب أكثر من عام من العمل التجريبي المكثف.

عُرضت النتائج الأولية في Craniofacial Gordon Research Conference والاجتماع السنوي لعام 2026 التابع لـ Society for Molecular Biology and Evolution. وتفصّل ملصقة مؤتمر أعدّها باحثون من Colossal ومتعاونون أكاديميون المنهجَ الأساسي: شبكة عصبية التفافية دُرّبت على بيانات إتاحة الكروماتين من تشريحات قحفية وجهية لأجنّة الحمام والدجاج والسمان والبط في ست مراحل نمائية، ثم استُخدمت للتنبؤ بإتاحة الكروماتين عبر محاذاة تضم 363 نوعًا من الطيور. وتفيد الملصقة بأن متوسط دقة التنبؤ، المقاس بالمساحة تحت منحنى خصائص تشغيل المستقبل، بلغ 0.863 داخل الأنواع و0.848 بين الأنواع. وكشف انحدار تطوري بين إتاحة الكروماتين المتنبأ بها وقياسات طول المنقار المستمدة من VertNet عبر الأنواع الـ363، أن 210 من أصل 293,686 منطقة كروماتين مفتوحة خضعت للاختبار ترتبط ارتباطًا ذا دلالة إحصائية بطول المنقار، عند معدل اكتشافات كاذبة يقل عن 0.2، مع إبراز الجين CACHD1 بوصفه أحد أبرز المرشحين. وتشير الملصقة أيضًا إلى ارتفاع مستوى التعبير عن CACHD1 لدى الأنواع طويلة المنقار طوال فترة نمو الناتئ الجبهي الأنفي، وإلى أن تحليلًا نسخيًا منفصلًا حدّد 356 جينًا تختلف ديناميكيات التعبير عنها بين الأنواع طويلة المنقار وقصيرته.

جينوم أكثر اكتمالًا لطائر الدودو

أعلنت Colossal أيضًا عن إحراز تقدم في العمل على جينوم طائر الدودو نفسه. فالحمض النووي القديم يبقى على هيئة شظايا قصيرة ومتضررة، وتعتمد طرق التجميع التقليدية على محاذاة هذه الشظايا مع جينوم مرجعي لكائن حي، وهو في هذه الحالة حمام نيكوبار، ما قد يؤدي إلى استبعاد الشظايا شديدة الاختلاف التي يتعذر محاذاتها. وقد يخلّف ذلك فجوات في التجميع ويجعل الجينوم المعاد بناؤه منحازًا نحو النوع الحي.

تستخدم طريقة التجميع التكراري التي نشرتها الشركة، وطوّرتها ضمن برنامجها الخاص بالذئب الرهيب، الحمض النووي الجديد لطائر الدودو بعد محاذاته لتحديث الجينوم المرجعي تدريجيًا، ما يتيح للشظايا التي لم يسبق أن أمكن محاذاتها ملء الفجوات في كل جولة متعاقبة، إلى أن يستقر عدد التسلسلات المستعادة حديثًا. وأفادت Colossal بأن 95% من قواعد جينوم طائر الدودو تغطيها الآن 5 قراءات على الأقل، فيما يبلغ متوسط التغطية 65 قراءة. وقالت شابيرو إن الفريق يمر بالمراحل النهائية من تحليل جينوم طائر الدودو، وإن مزيدًا من النتائج سيصدر بعد اجتياز ورقة الجينوم مراجعة الأقران.

نمو المستعمرة والخلايا الجذعية وتحرير الأجنة

وسّعت Colossal مستعمرتها من حمام نيكوبار في تكساس إلى 36 طائرًا، بعد نجاح التكاثر بين الأزواج التي سبق أن استقرت معًا. واستُخدمت البيوض التي جُمعت خلال أحدث موسم للتكاثر لاستخلاص الخلايا الجرثومية الأولية لحمام نيكوبار، وهي الخلايا التي تتطور في نهاية المطاف إلى حيوانات منوية وبويضات. وقالت Colossal إن إنشاء هذه الخلايا ضروري لإحداث تعديلات جينومية قابلة للتوريث وإنتاج أجيال مقبلة من الطيور التي تحمل سمات مختارة من طائر الدودو. وتعمل الشركة أيضًا على تطوير جينوم لحمام نيكوبار من طرف إلى طرف، لتحسين التجميع الحالي على مستوى الكروموسومات، وتخطط لإعادة محاذاة بيانات التسلسل المتاحة حديثًا لطائر الدودو رودريغز، وهو قريب منقرض لطائر الدودو، مع المرجع المحسّن، بهدف زيادة التغطية والاكتمال.

فقس علماء الشركة أول دجاجات خيمرية أُنتجت باستخدام منصة جديدة تعتمد على الخلايا الجذعية الجنينية للطيور. وقالت Colossal إن ذلك يؤكد احتفاظ الخلايا المستزرعة بقدرتها النمائية على الاندماج في جنين مضيف والمساهمة في تكوين أنسجته. ويجري توسيع نظام الاستزراع ليشمل الحمام، كي يتسنى اختبار الخلايا الجذعية المعدّلة في حمام خيمري للتحقق من آثارها المتوقعة في النمط الظاهري قبل إدخال أي تعديلات على الخلايا الجرثومية الأولية، وبذلك تُنشأ منصة لفحص النمط الظاهري.

وأخيرًا، أفادت Colossal بتطوير منصة توصيل بالجسيمات النانوية الدهنية تُدخل الحمض النووي والحمض النووي الريبي وأدوات تحرير الجينات CRISPR إلى أجنة الطيور النامية، مع تحسين قابلية الأجنة للبقاء مقارنة بطرق التوصيل التقليدية. وفي تجارب الشركة، أدى تحرير المنظّم Runx2 المسؤول عن نمو العظام إلى ظهور نمط ظاهري قحفي وجهي واضح، واستُخدم النظام مع أجنة الحمام الصخري والبط. وقالت Colossal إن علماءها يستخدمون المنصة للتحقق من العناصر التنظيمية التي حددها GenoMorph في وقت قريب من الزمن الفعلي، وإن أقوى العناصر المرشحة يجري إدخالها هندسيًا إلى الخلايا الجرثومية الأولية لحمام نيكوبار لإجراء مزيد من دراسات التحرير الدقيق، وإن مخطوطة تصف المنصة قُدّمت إلى خادم المسودات الأولية bioRxiv.