Colossal dévoile GenoMorph, une IA destinée à identifier les cibles de modification génétique du dodo

Le 14 octobre 2026, Colossal Biosciences a dévoilé GenoMorph, une plateforme d’intelligence artificielle conçue pour identifier des cibles de modification génétique chez les espèces disposant de données génomiques limitées. L’entreprise a indiqué que le système avait identifié environ 2 300 éléments régulateurs candidats de l’ADN associés à la taille et à la forme du bec des oiseaux dans le cadre de son programme de dé-extinction du dodo.

L’entreprise, basée à Dallas, a annoncé la plateforme en même temps qu’une série d’avancées dans le cadre de ses travaux sur les oiseaux : un assemblage du génome du dodo considérablement amélioré grâce à une technologie issue de son projet consacré au loup sinistre, une colonie élargie de pigeons de Nicobar, de nouvelles cellules germinales primordiales de pigeon de Nicobar, les premières chimères de poulet issues de cellules souches embryonnaires à avoir éclos, ainsi qu’un système de nanoparticules lipidiques permettant d’introduire des outils de modification génétique dans des embryons d’oiseaux. Selon Colossal, ces capacités constituent ensemble les fondements génomiques, cellulaires et reproductifs nécessaires pour transformer les caractéristiques prédites du dodo en modifications validées expérimentalement. Cette annonce s’appuie sur les avancées présentées par l’entreprise en 2025 dans les cellules germinales primordiales de pigeon, les substituts de poulet génétiquement modifiés et les génomes aviaires comparatifs. Fondée par l’entrepreneur Ben Lamm et le généticien George Church, Colossal se présente comme la première entreprise à appliquer la technologie CRISPR à la dé-extinction d’espèces.

La plateforme GenoMorph

GenoMorph associe génomique comparative, biologie du développement et morphologie 3D à haute résolution afin de prédire quels éléments régulateurs pourraient être actifs au cours du développement et de repérer ceux qui sont le plus fortement associés aux différences de forme physique. Contrairement aux gènes codant des protéines, qui contiennent les instructions nécessaires à la construction d’un animal, l’ADN régulateur contrôle quand, où et avec quelle intensité ces instructions sont activées, façonnant ainsi des caractéristiques telles que la taille et la structure du crâne et du bec des oiseaux.

Pour mettre au point la plateforme, l’équipe aviaire de Colossal a créé ce qu’elle appelle un atlas aviaire des éléments régulateurs, à partir de centaines d’échantillons prélevés sur des poulets, des cailles, des canards et des pigeons. Cet atlas couvre six stades du développement embryonnaire et trois régions du visage en développement. L’équipe a combiné ces données avec des génomes et des mesures de crânes obtenues par tomodensitométrie provenant de plus de 70 espèces d’oiseaux, dont le pigeon de Nicobar, le plus proche parent actuel du dodo, et les a cartographiés à l’aide de 541 repères anatomiques.

Appliquée au programme consacré au dodo, l’analyse a identifié 653 éléments régulateurs candidats associés à la taille du bec et 1 698 associés à son épaisseur et à sa largeur. Colossal a précisé que ces résultats ne démontrent pas que les éléments sont à l’origine de ces caractéristiques, mais qu’ils fournissent plutôt des cibles prioritaires à tester expérimentalement. Les éléments dont l’influence sur le développement craniofacial aura été confirmée pourront ensuite être envisagés pour une modification précise du génome du pigeon de Nicobar.

« La dé-extinction est autant un problème de données que de biologie », a déclaré Ben Lamm, PDG et cofondateur de Colossal. Il a expliqué que, comme très peu de génomes de dodo ont survécu, l’entreprise ne peut pas s’appuyer sur les comparaisons à l’échelle des populations dont disposent les chercheurs pour de nombreuses espèces actuelles. GenoMorph apprend plutôt comment l’ADN régulateur façonne les oiseaux actuels avant de repérer les interrupteurs génétiques qui pourraient avoir contribué à l’anatomie distinctive du dodo. Lamm a décrit la plateforme comme une approche reproductible pour les espèces disparues dont les données génomiques sont tout aussi limitées.

De la prédiction à la validation expérimentale

Selon l’entreprise, les éléments candidats font l’objet d’études de validation fonctionnelle, et ceux dont l’influence sur le développement craniofacial sera confirmée pourront être considérés en priorité pour une modification précise du génome du pigeon de Nicobar. Beth Shapiro, directrice scientifique, a déclaré que l’anatomie caractéristique du dodo résultait de réseaux d’instructions régulatrices difficiles à interpréter à partir du seul ADN ancien. Elle a ajouté qu’en tirant parti de la diversité des oiseaux actuels et de l’IA, GenoMorph peut repérer en priorité les changements régulateurs les plus susceptibles d’avoir façonné le dodo et les soumettre à une validation fonctionnelle.

« On ne peut pas entraîner une IA à répondre à une question précise sur le développement avec de simples données génériques », a déclaré Anna Keyte, directrice des espèces aviaires chez Colossal. Elle a expliqué que l’équipe devait saisir comment l’activité régulatrice varie selon les espèces, les stades de développement et les régions du visage, et que la constitution du jeu de données avait nécessité plus d’un an de travail expérimental ciblé.

Les résultats préliminaires ont été présentés à la Craniofacial Gordon Research Conference et à la réunion annuelle 2026 de la Society for Molecular Biology and Evolution. Une affiche de conférence, rédigée par des chercheurs de Colossal et leurs collaborateurs universitaires, décrit la méthode employée : un réseau neuronal convolutif entraîné à partir de données d’accessibilité de la chromatine issues de dissections craniofaciales d’embryons de pigeon, de poulet, de caille et de canard à six stades de développement, puis utilisé pour prédire l’accessibilité sur un alignement de 363 espèces d’oiseaux. L’affiche indique que la précision moyenne des prédictions, mesurée par l’aire sous la courbe ROC, était de 0,863 au sein d’une même espèce et de 0,848 entre espèces. Une régression phylogénétique mettant en relation l’accessibilité prédite et les mesures de longueur du bec recueillies dans VertNet pour les 363 espèces a révélé que 210 des 293 686 régions de chromatine ouverte testées étaient significativement associées à la longueur du bec, avec un taux de fausses découvertes inférieur à 0,2 ; le gène CACHD1 a été mis en avant comme candidat de premier plan. L’affiche indique également que l’expression de CACHD1 était élevée chez les espèces à long bec tout au long du développement du processus frontonasal et qu’une analyse transcriptomique distincte a identifié 356 gènes présentant des dynamiques d’expression divergentes entre les espèces à long bec et celles à bec court.

Un génome du dodo plus complet

Colossal a également fait état de progrès concernant le génome du dodo lui-même. L’ADN ancien subsiste sous forme de fragments courts et endommagés, et les méthodes classiques d’assemblage alignent ces fragments sur le génome de référence d’une espèce vivante — en l’occurrence le pigeon de Nicobar —, ce qui peut conduire à écarter les fragments trop divergents pour être alignés. Cela peut laisser des lacunes dans l’assemblage et biaiser le génome reconstitué en faveur de l’espèce vivante.

La méthode d’assemblage itérative publiée par l’entreprise, mise au point dans le cadre de son programme sur le loup sinistre, utilise les nouvelles séquences d’ADN du dodo alignées pour actualiser progressivement le génome de référence. Les fragments qui n’avaient auparavant pas pu être alignés peuvent ainsi combler les lacunes à chaque nouvelle étape, jusqu’à ce que le nombre de séquences nouvellement récupérées atteigne un plateau. Colossal a indiqué que 95 % des bases de son génome du dodo bénéficient désormais d’une couverture d’au moins 5×, avec une couverture moyenne de 65×. Shapiro a déclaré que l’équipe en était aux dernières étapes de l’analyse du génome du dodo et que d’autres résultats seraient communiqués une fois l’article consacré au génome évalué par les pairs.

Croissance de la colonie, cellules souches et édition d’embryons

Colossal a porté à 36 oiseaux sa colonie de pigeons de Nicobar au Texas, après la réussite de la reproduction de couples déjà constitués. Les œufs recueillis pendant la dernière saison de reproduction ont servi à produire des cellules germinales primordiales de pigeon de Nicobar, qui se différencient ensuite en spermatozoïdes et en ovules. Selon Colossal, l’établissement de ces cellules est essentiel pour créer des modifications génomiques héréditaires et produire de futures générations d’oiseaux porteuses de caractères choisis du dodo. L’entreprise met également au point un génome du pigeon de Nicobar de télomère à télomère afin d’améliorer l’assemblage existant à l’échelle chromosomique. Elle prévoit de réaligner sur cette référence améliorée les données de séquençage nouvellement disponibles du solitaire de Rodrigues, un parent éteint du dodo, afin d’en accroître la couverture et l’exhaustivité.

Les scientifiques de l’entreprise ont également fait éclore les premiers poulets chimériques produits au moyen d’une nouvelle plateforme reposant sur des cellules souches embryonnaires aviaires. Selon Colossal, cela confirme que les cellules cultivées conservent la capacité de se développer, de s’intégrer à un embryon hôte et de contribuer à la formation de ses tissus. Le système de culture est en cours d’adaptation aux pigeons afin que des cellules souches modifiées puissent être testées chez des pigeons chimériques et que leurs effets prévus sur le phénotype soient évalués avant toute modification des cellules germinales primordiales, ce qui permettra de mettre en place une plateforme de criblage phénotypique.

Enfin, Colossal a annoncé la mise au point d’une plateforme d’administration par nanoparticules lipidiques qui introduit de l’ADN, de l’ARN et des outils d’édition génétique CRISPR dans des embryons d’oiseaux en développement, tout en améliorant leur viabilité par rapport aux méthodes d’administration traditionnelles. Dans les expériences de l’entreprise, la modification de Runx2, un régulateur du développement osseux, a produit un phénotype craniofacial marqué ; le système a été utilisé sur des embryons de pigeon biset et de canard. Colossal a indiqué que ses scientifiques se servaient de la plateforme pour valider presque en temps réel les éléments régulateurs identifiés par GenoMorph, que les candidats les plus prometteurs étaient introduits par génie génétique dans des cellules germinales primordiales de pigeon de Nicobar en vue d’études complémentaires d’édition de précision, et qu’un manuscrit décrivant la plateforme avait été soumis au serveur de prépublication bioRxiv.