Η Colossal παρουσιάζει το GenoMorph AI για τον εντοπισμό στόχων γονιδιακής επεξεργασίας στο ντόντο

Στις 14 Οκτωβρίου 2026, η Colossal Biosciences παρουσίασε το GenoMorph, μια πλατφόρμα τεχνητής νοημοσύνης που αναπτύχθηκε για τον εντοπισμό στόχων γονιδιακής επεξεργασίας σε είδη για τα οποία υπάρχουν περιορισμένα γονιδιωματικά δεδομένα, και ανέφερε ότι το σύστημα εντόπισε περίπου 2.300 υποψήφια ρυθμιστικά στοιχεία DNA που σχετίζονται με το μέγεθος και το σχήμα του ράμφους των πτηνών, στο πλαίσιο του προγράμματος της εταιρείας για την επαναφορά του ντόντο.

Η εταιρεία, με έδρα το Ντάλας, ανακοίνωσε την πλατφόρμα μαζί με μια σειρά εξελίξεων στο ερευνητικό της πρόγραμμα για τα πτηνά: μια σημαντικά βελτιωμένη συναρμολόγηση του γονιδιώματος του ντόντο, η οποία δημιουργήθηκε με τεχνολογία από το πρόγραμμά της για τον τρομερό λύκο· μια διευρυμένη αποικία περιστεριών Νικομπάρ· νεοπαραχθέντα αρχέγονα γεννητικά κύτταρα περιστεριών Νικομπάρ· τις πρώτες χίμαιρες κοτόπουλου από εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα που εκκολάφθηκαν· και ένα σύστημα λιπιδικών νανοσωματιδίων για τη μεταφορά εργαλείων γονιδιακής επεξεργασίας σε έμβρυα πτηνών. Η Colossal δήλωσε ότι οι δυνατότητες αυτές παρέχουν από κοινού τη γονιδιωματική, κυτταρική και αναπαραγωγική βάση που απαιτείται για να μετατραπούν προβλεπόμενα χαρακτηριστικά του ντόντο σε πειραματικά επικυρωμένες γονιδιακές αλλαγές. Η ανακοίνωση βασίζεται στις εξελίξεις που είχε αναφέρει η εταιρεία το 2025 σχετικά με αρχέγονα γεννητικά κύτταρα περιστεριών, γενετικά τροποποιημένα κοτόπουλα-υποκατάστατα και συγκριτικά γονιδιώματα πτηνών. Η Colossal, που ιδρύθηκε από τον επιχειρηματία Ben Lamm και τον γενετιστή George Church, αυτοχαρακτηρίζεται ως η πρώτη εταιρεία που εφαρμόζει την τεχνολογία CRISPR για την επαναφορά εξαφανισμένων ειδών.

Η πλατφόρμα GenoMorph

Το GenoMorph συνδυάζει τη συγκριτική γονιδιωματική, την αναπτυξιακή βιολογία και τη μορφολογία υψηλής ανάλυσης σε 3D, ώστε να προβλέπει ποια ρυθμιστικά στοιχεία ενδέχεται να είναι ενεργά κατά την ανάπτυξη και να εντοπίζει εκείνα που σχετίζονται περισσότερο με διαφορές στη σωματική μορφή. Σε αντίθεση με τα γονίδια που κωδικοποιούν πρωτεΐνες και περιέχουν τις οδηγίες για τη δημιουργία ενός ζώου, το ρυθμιστικό DNA ελέγχει πότε, πού και σε ποιον βαθμό ενεργοποιούνται αυτές οι οδηγίες, διαμορφώνοντας χαρακτηριστικά όπως το μέγεθος και τη δομή του κρανίου και του ράμφους ενός πτηνού.

Για την ανάπτυξη της πλατφόρμας, η ομάδα της Colossal που ασχολείται με τα πτηνά δημιούργησε αυτό που αποκαλεί ρυθμιστικό άτλαντα πτηνών, βασισμένο σε εκατοντάδες δείγματα από κοτόπουλα, ορτύκια, πάπιες και περιστέρια. Ο άτλαντας καλύπτει έξι στάδια εμβρυϊκής ανάπτυξης και τρεις περιοχές του αναπτυσσόμενου προσώπου. Η ομάδα συνδύασε αυτά τα δεδομένα με γονιδιώματα και μετρήσεις κρανίων από αξονικές τομογραφίες για περισσότερα από 70 είδη πτηνών, μεταξύ των οποίων και το περιστέρι Νικομπάρ, ο πλησιέστερος εν ζωή συγγενής του ντόντο. Οι μετρήσεις χαρτογραφήθηκαν με 541 ανατομικά σημεία αναφοράς.

Στο πλαίσιο του προγράμματος για το ντόντο, η ανάλυση εντόπισε 653 υποψήφια ρυθμιστικά στοιχεία που σχετίζονται με το μέγεθος του ράμφους και 1.698 που σχετίζονται με το πάχος και το πλάτος του. Η Colossal δήλωσε ότι τα ευρήματα δεν αποδεικνύουν πως τα στοιχεία αυτά προκαλούν τα συγκεκριμένα χαρακτηριστικά, αλλά παρέχουν στόχους προτεραιότητας για πειραματικό έλεγχο. Τα στοιχεία που θα επιβεβαιωθεί ότι επηρεάζουν την κρανιοπροσωπική ανάπτυξη ενδέχεται στη συνέχεια να εξεταστούν για επεξεργασία του γονιδιώματος ακριβείας στο περιστέρι Νικομπάρ.

«Η επαναφορά εξαφανισμένων ειδών είναι εξίσου πρόβλημα δεδομένων όσο και πρόβλημα βιολογίας», δήλωσε ο Ben Lamm, διευθύνων σύμβουλος και συνιδρυτής της Colossal. Είπε ότι, επειδή σώζονται ελάχιστα γονιδιώματα ντόντο, η εταιρεία δεν μπορεί να βασιστεί στις συγκρίσεις σε επίπεδο πληθυσμού που είναι διαθέσιμες για πολλά ζωντανά είδη. Αντί γι’ αυτό, το GenoMorph μαθαίνει πώς το ρυθμιστικό DNA διαμορφώνει τα σύγχρονα πτηνά και στη συνέχεια εντοπίζει τους γενετικούς διακόπτες που ενδέχεται να συνέβαλαν στην ιδιαίτερη ανατομία του ντόντο. Ο Lamm περιέγραψε την πλατφόρμα ως μια επαναλήψιμη προσέγγιση για εξαφανισμένα είδη των οποίων τα γονιδιωματικά αρχεία είναι εξίσου περιορισμένα.

Από την πρόβλεψη στην πειραματική επικύρωση

Τα υποψήφια στοιχεία περνούν σε μελέτες λειτουργικής επικύρωσης, ενώ όσα επιβεβαιωθεί ότι επηρεάζουν την κρανιοπροσωπική ανάπτυξη ενδέχεται να λάβουν προτεραιότητα για επεξεργασία ακριβείας στο γονιδίωμα του περιστεριού Νικομπάρ, δήλωσε η εταιρεία. Η Beth Shapiro, επικεφαλής επιστημονική διευθύντρια, είπε ότι η χαρακτηριστική ανατομία του ντόντο προέκυψε από δίκτυα ρυθμιστικών οδηγιών που είναι δύσκολο να ερμηνευτούν με βάση μόνο το αρχαίο DNA. Πρόσθεσε ότι ο συνδυασμός της μεγάλης ποικιλίας των σύγχρονων πτηνών με την τεχνητή νοημοσύνη επιτρέπει στο GenoMorph να δίνει προτεραιότητα στις ρυθμιστικές αλλαγές που είναι πιθανότερο να διαμόρφωσαν το ντόντο και να τις προωθεί για λειτουργική επικύρωση.

«Δεν μπορείς να εκπαιδεύσεις την τεχνητή νοημοσύνη ώστε να απαντήσει σε ένα συγκεκριμένο αναπτυξιακό ερώτημα χρησιμοποιώντας μόνο γενικά δεδομένα», δήλωσε η Anna Keyte, διευθύντρια του προγράμματος πτηνών της Colossal. Είπε ότι η ομάδα έπρεπε να καταγράψει πώς μεταβάλλεται η ρυθμιστική δραστηριότητα μεταξύ ειδών, σταδίων ανάπτυξης και περιοχών του προσώπου, και ότι η δημιουργία του συνόλου δεδομένων απαίτησε περισσότερο από έναν χρόνο στοχευμένης πειραματικής εργασίας.

Τα προκαταρκτικά ευρήματα παρουσιάστηκαν στο Craniofacial Gordon Research Conference και στην ετήσια συνάντηση του 2026 της Society for Molecular Biology and Evolution. Σε μια επιστημονική αφίσα συνεδρίου, που συνέταξαν ερευνητές της Colossal και ακαδημαϊκοί συνεργάτες τους, περιγράφεται η μέθοδος στην οποία βασίζεται η έρευνα: ένα συνελικτικό νευρωνικό δίκτυο εκπαιδεύτηκε με δεδομένα προσβασιμότητας της χρωματίνης από αναλύσεις κρανιοπροσωπικών ιστών εμβρύων περιστεριού, κοτόπουλου, ορτυκιού και πάπιας σε έξι αναπτυξιακά στάδια και στη συνέχεια χρησιμοποιήθηκε για να προβλέψει την προσβασιμότητα σε μια ευθυγράμμιση 363 ειδών πτηνών. Σύμφωνα με την αφίσα, η μέση ακρίβεια των προβλέψεων, μετρούμενη ως το εμβαδόν κάτω από την καμπύλη λειτουργικού χαρακτηριστικού δέκτη, ήταν 0,863 εντός των ειδών και 0,848 μεταξύ των ειδών. Μια φυλογενετική παλινδρόμηση, η οποία συνέκρινε την προβλεπόμενη προσβασιμότητα με μετρήσεις του μήκους του ράμφους από το VertNet για τα 363 είδη, έδειξε ότι 210 από τις 293.686 περιοχές ανοικτής χρωματίνης που εξετάστηκαν σχετίζονταν σημαντικά με το μήκος του ράμφους, με ποσοστό ψευδών ανακαλύψεων κάτω από 0,2· ως κορυφαίο υποψήφιο αναδείχθηκε το γονίδιο CACHD1. Η αφίσα αναφέρει επίσης ότι η έκφραση του CACHD1 ήταν αυξημένη στα είδη με μακρύ ράμφος καθ’ όλη τη διάρκεια της ανάπτυξης της μετωπορινικής απόφυσης, ενώ ξεχωριστή μεταγραφωμική ανάλυση εντόπισε 356 γονίδια με αποκλίνουσα δυναμική έκφρασης μεταξύ ειδών με μακρύ και κοντό ράμφος.

Ένα πληρέστερο γονιδίωμα του ντόντο

Η Colossal ανέφερε επίσης πρόοδο στην ίδια την αποκωδικοποίηση του γονιδιώματος του ντόντο. Το αρχαίο DNA διατηρείται σε μικρά, κατεστραμμένα τμήματα, ενώ οι συμβατικές μέθοδοι συναρμολόγησης αντιστοιχίζουν αυτά τα τμήματα σε ένα γονιδίωμα αναφοράς ζωντανού είδους —στην προκειμένη περίπτωση, του περιστεριού Νικομπάρ— και ενδέχεται να απορρίψουν όσα είναι υπερβολικά διαφορετικά για να ευθυγραμμιστούν. Αυτό μπορεί να αφήσει κενά στη συναρμολόγηση και να μεροληπτήσει το ανακατασκευασμένο γονιδίωμα υπέρ του ζωντανού είδους.

Η δημοσιευμένη επαναληπτική μέθοδος συναρμολόγησης της εταιρείας, η οποία αναπτύχθηκε στο πλαίσιο του προγράμματός της για τον τρομερό λύκο, χρησιμοποιεί νεοαντιστοιχισμένο DNA του ντόντο για να ενημερώνει σταδιακά το γονιδίωμα αναφοράς. Έτσι, σε κάθε διαδοχικό κύκλο, τμήματα που προηγουμένως δεν είχαν αντιστοιχιστεί μπορούν να καλύπτουν κενά, μέχρι ο αριθμός των νέων αλληλουχιών που ανακτώνται να φτάσει σε ένα plateau. Η Colossal ανέφερε ότι πλέον το 95% των βάσεων του γονιδιώματος του ντόντο καλύπτεται τουλάχιστον 5×, με μέση κάλυψη 65×. Η Shapiro δήλωσε ότι η ομάδα βρίσκεται στα τελικά στάδια ανάλυσης του γονιδιώματος του ντόντο και ότι θα ακολουθήσουν περισσότερα νέα όταν το άρθρο για το γονιδίωμα περάσει από αξιολόγηση από ομοτίμους.

Ανάπτυξη αποικίας, βλαστοκύτταρα και επεξεργασία εμβρύων

Η Colossal αύξησε την αποικία περιστεριών Νικομπάρ στο Τέξας σε 36 πτηνά, έπειτα από επιτυχημένες αναπαραγωγές μεταξύ ζευγαριών που είχαν ήδη σχηματιστεί. Τα αυγά που συλλέχθηκαν κατά την πιο πρόσφατη περίοδο αναπαραγωγής χρησιμοποιήθηκαν για την παραγωγή αρχέγονων γεννητικών κυττάρων περιστεριού Νικομπάρ, τα οποία μελλοντικά εξελίσσονται σε σπερματοζωάρια και ωάρια. Η Colossal ανέφερε ότι η δημιουργία αυτών των κυττάρων είναι απαραίτητη για την παραγωγή κληρονομήσιμων γονιδιωματικών τροποποιήσεων και μελλοντικών γενεών πτηνών που θα φέρουν επιλεγμένα χαρακτηριστικά του ντόντο. Η εταιρεία αναπτύσσει επίσης ένα γονιδίωμα περιστεριού Νικομπάρ από τελομερές σε τελομερές, με στόχο να βελτιώσει την υφιστάμενη συναρμολόγηση σε επίπεδο χρωμοσωμάτων, και σχεδιάζει να επαναχαρτογραφήσει τα νέα διαθέσιμα δεδομένα αλληλούχησης του μονάχου της Ροντρίγκες, ενός εξαφανισμένου συγγενικού είδους του ντόντο, με βάση το βελτιωμένο γονιδίωμα αναφοράς, ώστε να αυξήσει την κάλυψη και την πληρότητά του.

Οι επιστήμονες της εταιρείας εκκόλαψαν επίσης τα πρώτα χιμαιρικά κοτόπουλα που δημιουργήθηκαν με μια νέα πλατφόρμα βασισμένη σε εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα πτηνών. Σύμφωνα με την Colossal, αυτό επιβεβαιώνει ότι τα κύτταρα που καλλιεργούνται διατηρούν τη δυνατότητα να ενσωματωθούν σε ένα έμβρυο-ξενιστή και να συμβάλουν στη δημιουργία των ιστών του. Το σύστημα καλλιέργειας επεκτείνεται στα περιστέρια, ώστε να δοκιμαστούν επεξεργασμένα βλαστοκύτταρα σε χιμαιρικά περιστέρια και να αξιολογηθούν οι προβλεπόμενες επιδράσεις τους στον φαινότυπο πριν από οποιαδήποτε τροποποίηση αρχέγονων γεννητικών κυττάρων, δημιουργώντας έτσι μια πλατφόρμα ελέγχου του φαινοτύπου.

Τέλος, η Colossal ανέφερε ότι ανέπτυξε μια πλατφόρμα χορήγησης με λιπιδικά νανοσωματίδια, η οποία εισάγει DNA, RNA και εργαλεία γονιδιακής επεξεργασίας CRISPR σε αναπτυσσόμενα έμβρυα πτηνών, βελτιώνοντας παράλληλα τη βιωσιμότητα των εμβρύων σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους χορήγησης. Στα πειράματα της εταιρείας, η επεξεργασία του ρυθμιστή της ανάπτυξης των οστών Runx2 προκάλεσε σαφή κρανιοπροσωπικό φαινότυπο, ενώ το σύστημα έχει χρησιμοποιηθεί σε έμβρυα αγριοπερίστερων και πάπιας. Η Colossal ανέφερε ότι οι επιστήμονές της χρησιμοποιούν την πλατφόρμα για να επικυρώνουν σχεδόν σε πραγματικό χρόνο τα ρυθμιστικά στοιχεία που εντοπίζει το GenoMorph, ότι οι ισχυρότεροι υποψήφιοι εισάγονται με γενετική μηχανική σε αρχέγονα γεννητικά κύτταρα περιστεριού Νικομπάρ για περαιτέρω μελέτες επεξεργασίας ακριβείας και ότι ένα χειρόγραφο που περιγράφει την πλατφόρμα έχει υποβληθεί στον διακομιστή προδημοσιεύσεων bioRxiv.