Colossal lanserer GenoMorph AI for å identifisere mål for genredigering hos dronten

Colossal Biosciences lanserte GenoMorph 14. oktober 2026, en KI-plattform utviklet for å identifisere mål for genredigering hos arter med begrensede genomdata. Selskapet opplyste at systemet hadde identifisert anslagsvis 2 300 kandidatregulerende DNA-elementer knyttet til størrelse og form på fuglenebb i selskapets program for å gjenopplive dronten.

Selskapet, som har hovedkontor i Dallas, kunngjorde plattformen sammen med en rekke fremskritt i sitt fugleprogram: en betydelig forbedret genomsamling for dronten, utviklet ved hjelp av teknologi fra selskapets prosjekt for skrekkulven; en utvidet koloni med nikobarduer; nylig utledede primordiale kjønnsceller fra nikobarduer; de første kyllingkimærene fra embryonale stamceller som har klekket; og et system med lipidnanopartikler for å levere genredigeringsverktøy inn i fugleembryoer. Colossal sa at disse fremskrittene samlet gir det genomiske, cellulære og reproduktive grunnlaget som trengs for å omsette forutsagte drontetrekk til eksperimentelt validerte genredigeringer. Kunngjøringen bygger videre på fremskritt selskapet rapporterte om i 2025 innen primordiale kjønnsceller fra duer, genredigerte surrogathøner og sammenlignende fuglegenomer. Colossal, som ble grunnlagt av gründeren Ben Lamm og genetikeren George Church, omtaler seg selv som det første selskapet som bruker CRISPR-teknologi til å gjenopplive utdødde arter.

GenoMorph-plattformen

GenoMorph kombinerer sammenlignende genomikk, utviklingsbiologi og høyoppløselig 3D-morfologi for å forutsi hvilke regulatoriske elementer som kan være aktive under utviklingen, og identifisere dem som er sterkest knyttet til forskjeller i fysisk form. I motsetning til proteinkodende gener, som inneholder oppskriften på hvordan et dyr skal bygges, styrer regulatorisk DNA når, hvor og hvor sterkt disse instruksjonene aktiveres. Slik formes trekk som størrelsen og strukturen på fuglens hodeskalle og nebb.

For å utvikle plattformen opprettet Colossals fugleteam det selskapet kaller et regulatorisk fugleatlas, basert på hundrevis av prøver fra høns, vaktler, ender og duer. Materialet dekker seks stadier i embryoutviklingen og tre områder av ansiktet under utvikling. Teamet kombinerte disse dataene med genomer og CT-baserte skallmålinger fra mer enn 70 fuglearter, deriblant nikobarduen, drontens nærmeste nålevende slektning. Målingene var kartlagt ved hjelp av 541 anatomiske landemerker.

Da analysen ble brukt i dronteprogrammet, identifiserte den 653 kandidatregulerende elementer knyttet til nebbstørrelse og 1 698 knyttet til nebbets tykkelse og bredde. Colossal sa at funnene ikke viser at elementene forårsaker disse trekkene, men i stedet gir prioriterte mål for eksperimentell testing. Elementer som bekreftes å påvirke utviklingen av hodeskalle og ansikt, kan deretter vurderes for presisjonsredigering av genomet hos nikobarduen.

«Å gjenopplive utdødde arter er like mye et dataproblem som et biologisk problem», sa Ben Lamm, administrerende direktør og medgrunnlegger av Colossal. Han sa at selskapet, fordi så få drontegenomer er bevart, ikke kan basere seg på sammenligninger på populasjonsnivå, slik man kan for mange nålevende arter. I stedet lærer GenoMorph hvordan regulatorisk DNA former nålevende fugler, før plattformen identifiserer de genetiske bryterne som kan ha bidratt til drontens særegne anatomi. Lamm beskrev plattformen som en metode som kan gjentas for utdødde arter med tilsvarende begrensede genomdata.

Fra prediksjon til eksperimentell validering

Kandidatelementer er på vei inn i studier for funksjonell validering, og elementer som bekreftes å påvirke utviklingen av hodeskalle og ansikt, kan prioriteres for presisjonsredigering av nikobarduenes genom, opplyste selskapet. Forskningssjef Beth Shapiro sa at drontens karakteristiske anatomi utviklet seg gjennom nettverk av regulatoriske instruksjoner som det er vanskelig å tolke ut fra gammelt DNA alene. Hun sa også at GenoMorph, ved å kombinere KI med det store mangfoldet blant nålevende fugler, kan prioritere de regulatoriske endringene som mest sannsynlig formet dronten, og føre dem videre til funksjonell validering.

«Man kan ikke trene KI til å besvare et presist spørsmål om utvikling ved bare å bruke generiske data», sa Anna Keyte, Colossals direktør for fuglearter. Hun sa at teamet måtte kartlegge hvordan regulatorisk aktivitet endrer seg mellom arter, utviklingsstadier og områder i ansiktet, og at det tok mer enn ett år med målrettet eksperimentelt arbeid å bygge opp datasettet.

Foreløpige funn er blitt presentert på Craniofacial Gordon Research Conference og årsmøtet til Society for Molecular Biology and Evolution i 2026. En konferanseplakat, skrevet av forskere fra Colossal og akademiske samarbeidspartnere, beskriver metoden som ligger til grunn: et konvolusjonelt nevralt nettverk som er trent på data om kromatintilgjengelighet fra kraniofaciale disseksjoner av due-, hønse-, vaktel- og andeembryoer på seks utviklingsstadier, og deretter brukt til å forutsi tilgjengelighet på tvers av en sekvensjustering for 363 fuglearter. Plakaten oppgir en gjennomsnittlig prediksjonsnøyaktighet, målt som arealet under ROC-kurven, på 0,863 innenfor arter og 0,848 mellom arter. En fylogenetisk regresjonsanalyse av predikert tilgjengelighet og målinger av nebbelengde hentet fra VertNet for de 363 artene viste at 210 av 293 686 undersøkte åpne kromatinregioner var signifikant forbundet med nebbelengde ved en falsk oppdagelsesrate under 0,2. Genet CACHD1 ble trukket fram som en av de fremste kandidatene. Plakaten oppgir også at uttrykket av CACHD1 var forhøyet hos arter med langt nebb gjennom hele utviklingen av det frontonasale anlegget, og at en separat transkriptomisk analyse identifiserte 356 gener med artsspesifikke forskjeller i uttrykksdynamikk mellom arter med langt og kort nebb.

Et mer komplett dodo-genom

Colossal rapporterte også om framgang i arbeidet med selve dodo-genomet. Gammelt DNA bevares i korte, skadde fragmenter, og konvensjonelle metoder for genomsammenstilling kartlegger disse fragmentene mot et referansegenom fra en levende art, i dette tilfellet nikobarduen. Da kan fragmenter som er for ulike til å kunne justeres, bli forkastet. Dette kan føre til hull i sammenstillingen og gjøre at det rekonstruerte genomet blir skjevt i retning av den levende arten.

Colossals publiserte metode for iterativ genomsammenstilling, utviklet gjennom selskapets program for ulv (Canis dirus), bruker nylig kartlagt dodo-DNA til gradvis å oppdatere referansegenomet. Dermed kan fragmenter som tidligere ikke lot seg samsvare, fylle hull for hver nye runde, helt til antallet nyfunne sekvenser flater ut. Colossal rapporterte at 95 % av basene i dodo-genomet nå har minst 5-fold dekning, med en gjennomsnittlig dekning på 65-fold. Shapiro sa at teamet er i sluttfasen av analysen av dodo-genomet, og at mer vil komme etter at genomartikkelen har gjennomgått fagfellevurdering.

Kolonivekst, stamceller og redigering av embryoer

Colossal utvidet kolonien sin av nikobarduer i Texas til 36 fugler etter vellykket hekking blant etablerte par. Egg som ble samlet inn i den siste hekkesesongen, ble brukt til å utvinne primordiale kjønnsceller fra nikobarduer – cellene som etter hvert utvikler seg til sædceller og egg. Colossal sa at det er avgjørende å etablere disse cellene for å kunne lage arvelige genomredigeringer og produsere framtidige generasjoner fugler som bærer utvalgte dodo-trekk. Selskapet utvikler også et telomer-til-telomer-genom for nikobarduen for å forbedre den eksisterende kromosomnivå-sammenstillingen, og planlegger å kartlegge nylig tilgjengelige sekvensdata fra Rodrigues-solitaire, en utdødd slektning av dodoen, mot den forbedrede referansen for å øke dekningen og fullstendigheten.

Selskapets forskere klekket også de første kimære kyllingene som er produsert ved hjelp av en ny plattform basert på embryonale stamceller fra fugler. Ifølge Colossal bekrefter dette at dyrkede celler beholder potensialet til å integreres i et vertsembryo under utviklingen og bidra til vevet det består av. Dyrkingssystemet utvides nå til å omfatte duer, slik at redigerte stamceller kan testes i kimære duer for å undersøke de forventede virkningene på fenotypen før eventuelle redigeringer gjøres i primordiale kjønnsceller. Slik etableres en plattform for fenotypescreening.

Til slutt rapporterte Colossal at selskapet har utviklet en plattform for levering med lipidnanopartikler, som fører DNA, RNA og CRISPR-verktøy for genredigering inn i embryoer av fugler under utvikling og samtidig forbedrer embryoenes levedyktighet sammenlignet med tradisjonelle leveringsmetoder. I selskapets eksperimenter ga redigering av regulatoren Runx2, som styrer beinutviklingen, en tydelig kraniofacial fenotype, og systemet er blitt brukt på embryoer av klippedue og and. Colossal sa at forskerne bruker plattformen til å validere regulatoriske elementer identifisert av GenoMorph nesten i sanntid, at de sterkeste kandidatene blir satt inn i primordiale kjønnsceller fra nikobarduer for videre studier av presisjonsredigering, og at et manuskript som beskriver plattformen, er sendt inn til preprint-serveren bioRxiv.