Edelmischung: Klonwesen aus Mensch und Tier

Eine Dekade nach dem Tod von ­Klonschaf Dolly haben die ­Genetiker ihre Methoden perfek­tioniert. Am ­Horizont sind Mischwesen aus Mensch und Tier – als biologische ­Fabriken für Arzneien, Zellen und ganze Organe. Das ist gut so – und heikel zugleich.

Superstars sind nicht zu beneiden: Stets unter Beobachtung der Öffentlichkeit, führen sie ein temporeiches, intensives Leben, dem nicht selten ein allzu früher Tod folgt. Diese Umstände treffen in manchen Fällen sogar auf prominente Wesen aus dem Tierreich zu – auf Dolly zum Beispiel, das gewiss bekannteste geklonte Säugetier dieser Erde. Im Juli 1996 von Forschern des schottischen Roslin Institute nach zähen Versuchen mit 277 Eizellen sowie 29 Embryonen zur Welt gebracht, war dem Schaf ein ebenso turbulentes wie kurzes Dasein beschieden. Vor knapp zehn Jahren, am 14. Februar 2003, verstarb Dolly erst sechsjährig, während Schafe im Schnitt zehn bis zwölf Jahre alt werden. Doch die Gesundheit hatte nicht mehr mitgespielt, eine böse Arthritis dem Tier zugesetzt, und überdies hatte sich Dolly zuletzt ein Lungenvirus eingefangen, wodurch keine andere Wahl als die tierärztliche Euthanasie blieb.

Trauer um Dolly
Die Nachricht vom Tod des Wiederkäuers löste beinahe eine Welle globalen Mitgefühls aus. Besonders zutraulich sei Dolly gewesen, hieß es, was auf die stete humane Zuwendung zurückzuführen sei. Allüren seien ihr, die den Artgenossen gerne das Futter weggefressen habe, allerdings auch nicht fremd gewesen. Die ­öffentliche Reaktion hatte sechs Jahre ­zuvor noch ganz anders geklungen, nachdem die Forscher Ian Wilmut und Keith Campbell in fachlich nüchternen Worten vermeldet hatten, die praktisch hundertprozentige Kopie eines Säugetiers zuwege gebracht zu haben. Die Wissenschafter hatten Zellkerne von Euterzellen in entkernte Eizellen eingebracht und diese einer Leihmutter, einem Scottish-Blackface-Schaf, implantiert. Das Ergebnis, ein Klon jenes Tieres, von dem die Spenderzellen stammten, sorgte zunächst für allgemeine Entrüstung, und in grellsten Farben wurde ausgemalt, welche Monstren derart erschaffen werden könnten.

Heute, eine Dekade nach Dollys Tod, ist das Klonen gleichsam Routine, auch wenn noch keineswegs alle Hürden gemeistert sind. So braucht es immer noch zahlreiche Versuche, um auf diese Art Leben zu kreieren. „Es ist noch nicht effizient genug“, sagt Samuel Camenzind, der sich an der Wiener Veterinärmedizinischen Universität mit ethischen Fragen der Klontechnik befasst. Zudem würden, wie auch bei Dolly, nicht selten vorzeitig gesundheitliche Probleme auftreten.
Dennoch: Es gibt kaum ein Geschöpf, das noch nicht reproduziert worden wäre – ob Kuh, Pferd, Maus, Maultier, Kaninchen, Ziege, Kamel, ein Hund namens „Snuppy“ oder ein genetisch aufgemotzter Kampfstier, quasi die De-luxe-Ausführung edlen Zuchtviehs. Selbst im Auftrag trauernder Heimtierbesitzer werden die Schöpfer in den Biotechlabors tätig. Große Aufmerksamkeit erntete „Little Nicky“ – um mehr als 37.000 Euro hatte eine Texanerin bei einem Gentechnikunternehmen die Version 2.0 ihrer verstorbenen Katze bestellt.

Biologisches Outsourcing
Mittlerweile sind die Sensationsberichte über gelungene Klonexperimente deutlich seltener geworden, was nicht zuletzt daran liegt, dass es heute immer weniger um das bloße Vorführen künstlich gezeugter Kreaturen geht, sondern um konkrete Anwendungen der Technologie. Im Grunde werde hier ein neues Kapitel eröffnet, so Camenzind: „Da geht es nicht mehr nur um das Kopieren von Genen, sondern um das Manipulieren. Das muss man getrennt betrachten.“ Die Konzentration auf den praktischen Nutzen mag auf den ersten Blick zwar nicht so spektakulär klingen, doch das Potenzial für neue Behandlungswege bei gravierenden Leiden – darunter Krebs, Diabetes und neurodegenerative Krankheiten wie Alzheimer – ist auf mittlere und lange Sicht zweifellos enorm.
Im Hinblick auf den therapeutischen Einsatz genetischen Manipulierens hat sich allerdings inzwischen ein neues Reizwort in die Debatten eingeschlichen: das so genannte „Humanisieren“, also die Vermenschlichung von Organismen bis zu einem gewissen Grad. Mischformen von Mensch und Tier sind das aktuelle große Thema in den Fachjournalen. „Aufmarsch der Chimären“ titelte kürzlich das deutsche Wissenschaftsmagazin „Bild der Wissenschaft“ und beschrieb ausführlich, wie Genetiker momentan daran arbeiten, „Tiere in Homunkuli zu verwandeln“. Die Grundidee ist, etwas vereinfacht ausgedrückt, biologisches Outsourcing. Menschliches Zellmaterial wird gleichsam in den Tierkörper ausgelagert, um dort mit dem Methodenarsenal der modernen Biomedizin einem konkreten gesundheitlichen Zweck zugeführt zu werden.
Die Grenzen des Möglichen werden dabei kontinuierlich nach außen verschoben. „Die Technik schreitet so rasant voran wie nie zuvor“, schwärmte jüngst der amerikanische Genetiker George Church im Magazin „Der Spiegel“. Zwar ist der Einsatz all der Methoden noch nicht im medizinischen Alltag angekommen, doch was die technischen Fertigkeiten betrifft, wird nun allmählich Realität, was lange lediglich in kühnen Forschervisionen existierte.

Am wenigsten Irritation löst die Praxis aus, Tiere gewissermaßen als Arzneifabriken zu verwenden. Das Prinzip als solches, genannt „Gene Pharming“, existiert schon geraume Zeit. So züchteten die Experten am Roslin Institute bereits 1997 Hühner, die in ihren Eiern spezielle Proteine reifen ließen, welche zur Behandlung von Krebs und multipler Sklerose geeignet sein sollen. Und erst im vergangenen Oktober berichteten Forscher aus Neuseeland von einer gentechnisch veränderten Kuh, die Milch ohne ein bestimmtes Eiweiß liefert, das bei manchen Säuglingen Allergien verursacht. Die Forscher brachten veränderte Erbgutbestandteile in Rinderzellen ein, wodurch die Produktion des bedenklichen Eiweißes blockiert wurde. Nach dem Dolly-Verfahren wurden Kühen dann die modifizierten Embryonen eingesetzt.

Menschliche Zellen im Spiel
Inzwischen sind bei ähnlichen Vorhaben indes immer öfter menschliche Zellen im Spiel: So präsentierten argentinische Wissenschafter im Juni 2011 das geklonte Kalb „Isa“, dem zwei humane Gene eingeschleust worden waren. Das Kalb soll im Erwachsenenalter Milch liefern, die menschlicher Muttermilch nachempfunden ist. Im amerikanischen Sioux Falls in South Dakota wiederum wird eine Herde „humanisierter“ Holstein-Rinder gehalten, die als Antikörperreservoirs dienen. Monat für Monat, so die Eigenangabe des Biotechunternehmens Hematech, könne man den Kühen, die aufgrund gentechnischer Manipulation menschliche Antikörper im Blut bilden, rund zehn Liter Blutplasma abzapfen – deutlich mehr als bei konventionellen Plasmaspenden. Profitieren sollen davon Aids-Patienten oder andere Menschen mit beeinträchtigtem Immunsystem. Geklont wird auch hier – allerdings nur zwecks effektiven Erhalts der „humanen“ Eigenschaften in den Rindern. In solchen Anwendungen „sehe ich den größten Nutzen“, urteilt der Wiener Klon-Experte Samuel Camenzind. „Klonen ist hier Mittel zum Zweck.“

Ein zweiter Bereich des Humanisierens zielt auf die Bekämpfung von Infektionen ab. Grundprinzip ist der Transfer menschlicher Immunabwehr in einen fremden Organismus, um an diesem etwa die Wirkung von Viren zu testen. Ein internationales Forscherkonsortium, dem Experten aus Deutschland, Frankreich, Holland und den USA angehören, hat Mäuse zweifach humanisiert: Es gibt Nager mit menschlichem Immunsystem sowie solche, deren Leber zur Hälfte aus menschlichen Leberzellen besteht. Ziel ist es, die Antwort der humanen Immunabwehr auf Hepatitis-C-Infektionen zu studieren und, basierend auf den Resultaten, neue Substanzen gegen die Krankheit zu entwickeln.

Das dritte Anwendungsgebiet ist jenes, das am ehesten Reibungsflächen für ethische Kontroversen bietet: die Züchtung von für den Menschen geeigneten Zellen oder Organteilen im Tier. Die so genannte Xenotransplantation ist zwar schon lange Thema in der Medizin, doch erst die moderne Gentechnik hat das Potenzial, das größte Problem dabei zu lösen – die Abstoßung fremden Zellgewebes durch das menschliche Immunsystem. Grundsätzlich lassen sich zwei Wege beschreiten: An der Münchner Ludwig-Maximilians-Universität beispielsweise versuchen Forscher, Schweine mittels genetischer Modifikationen so zu verändern, dass das menschliche Immunsystem deren Organe toleriert – etwa Herz und Bauchspeicheldrüse. Die zweite Variante ist jene, die bereits Mahner wie den Wissenschaftsautor Jeremy Rifkin auf den Plan rief, der in gewohnt bedeutungsschwangeren Worten warnte, „diese Tür zu öffnen“: Dabei soll nicht das Tier auf eine für den Menschen geeignete Weise adaptiert werden, sondern humanes Zellmaterial auf den tierischen Organismus übertragen werden.

Hoffnung für taube Menschen
Welche Horizonte das eröffnen kann, zeigt ein Versuch von Forschern der Universität Sheffield, der im September des Vorjahres publik wurde: Die Wissenschafter züchteten aus menschlichen embryonalen Stammzellen Vorläufer von Ohr-Sinneszellen und implantierten diese einer tauben Wüstenrennmaus. In rund zehn Wochen hatten die neuen Zellen die geschädigten Gehörareale der Maus fast gänzlich ersetzt – das Tier konnte wieder hören. Die Hoffnung ist, eines Tages auch taube Menschen so kurieren zu können.

Noch beachtlicher klang eine Vollzugsmeldung von Esmail Zanjani, Professor an der Universität Nevada: Er berichtete von einem Schaf mit einem Anteil von 15 Prozent Mensch. Zanjanis Team hatte dem Tier Stammzellen aus dem Knochenmark eines erwachsenen Menschen eingepflanzt, und im Körper des Schafs hatten sich die Zellen ausgebreitet und verschiedenes Organgewebe geformt – ­darunter Leberzellen, wodurch das Schaf eine teils humane Leber besaß. Sinn des Experiments war die Züchtung von für den Menschen maßgeschneiderten Organen, die das Immunsystem nicht als fremd ablehnt. Israelische Forscher wiederum implantierten Mäusen menschliche Nierenstammzellen und schufen Mini-Nieren in den Nagern, die angeblich voll funktionstüchtig waren.
Fast notgedrungen resultiert aus solchen Studien die Frage: Gibt es eine Grenze des Manipulierens? Und falls ja, wo wäre diese zu ziehen? Darf ein bestimmter Prozentsatz von Mensch im Tier nicht überschritten werden? Im Hinblick auf die bisherigen Experimente argumentieren die meisten Forscher, die Anteile von Humangewebe in den tierischen Organismen seien deutlich zu gering, um von echten „Mischwesen“ zu sprechen. Ein paar Prozent Mensch machten schließlich noch keine echte Chimäre. Doch was wäre mit 30 Prozent, mit 50 oder gar 80 Prozent? Und außerdem: Darf man an jedem Organ manipulieren? Was wäre vor allem mit dem Gehirn? Der deutsche Genforscher und Direktor des Luxemburger Zentrums für Systembiologie, Rudi Balling, meinte etwa jüngst in „Bild der Wissenschaft“: Er habe zwar kein Problem damit, zum Beispiel menschliche Hautzellen im Tier reifen zu lassen, doch „das Gehirn ist tabu“.
Nicht jedoch für ehrgeizige Wissenschafter wie Irving Weissman, Genetiker an der Stanford University: Dass man menschliche Stammzellen in Mäusegehirne einbringen kann, demonstrierte er bereits – vor zwei Jahren verkündete er sein Vorhaben, ein Mäusegehirn mit 100 Prozent menschlichem Zellmaterial zu schaffen. Bloß um der Sensation willen geschehe dies nicht. Vielmehr würden solche Studien die Pforten zur Erforschung und Behandlung von Krankheiten wie Alzheimer und Parkinson öffnen.

Zudem ist die Mehrheit der Fachleute überzeugt, dass derart modifizierte Mäuse noch lange nicht wie Menschen denken würden: Die Anatomie der Maus bedinge, dass in deren Schädel auch humane Zellen stets nur ein Mäusegehirn formen könnten. Selbst auf dem Menschen ähnlichere Tiere würde dies zutreffen, glauben viele Forscher: Auch ein Schimpanse mit großteils humanem Gehirn würde „nicht gleich anfangen, Shakes­peare zu rezitieren“, versprach der kalifornische Neurobiologe Evan Snyder.
Die Probe aufs Exempel wird nicht lange auf sich warten lassen: Ende Oktober des Vorjahres beantragten zwei amerikanische Biotechunternehmen Patente, um zwar nicht das Gehirn, aber doch das Immunsystem von Schimpansen zu humanisieren. Ziel seien Tests mit Antikörpern, um etwa Therapien gegen Aids zu erproben. Schon steht damit die Mischform aus Mensch und Schimpanse, englisch Chimpanzee, im Raum – der „Humanzee“.

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Gentech-Sprech
Häufige Begriffe der Biotechno­logie und was sie bedeuten.

Chimären: Der Begriff ist aus dem griechischen „Chimaira“ hergeleitet. Schon in der Ilias wurden wundersame Mischwesen aus Mensch und Tier beschrieben. In der modernen Gentechnik werden freilich nur einzelne Gene übertragen – von Chimären zu sprechen, wäre daher übertrieben. Mitte der 1980er-Jahre schufen US-Forscher indes tatsächlich ein Geschöpf aus Ziegenkopf und Schafskorpus: die „Schiege“.

Gene Pharming: Die Wortschöpfung zielt auf die Produktion von Substanzen für den Pharmabereich ab – im Wege landwirtschaftlicher Herstellung („Farming“). Es geht um pharmazeutische Wirkstoffe aus genetisch veränderten Organismen.

Humanisierung: Im Grunde ein rein technischer Begriff, der das Einbringen menschlicher Zellen in tierische Organismen bezeichnet, um Effekte auf molekularer Ebene zu studieren oder Strategien gegen bestimmte Krankheiten zu entwickeln. Eine „Vermenschlichung“ im landläufigen Sinn ist nicht gemeint.

Xenotransplantation: Übertragung von Zellen, Zellhaufen oder ganzen Organen von einer Spezies in eine andere, im Regelfall von Tieren wie etwa Schweinen auf Menschen. Die Gentechnik zielt dabei vorwiegend darauf ab, die Abstoßung durch das menschliche Immunsystem zu unterbinden.

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Wiederbelebungsversuche
Wie Forscher mittels Klonen bedrohte Tier­arten retten wollen – oder gar ausgestorbene Spezies neu erschaffen könnten.

Erst Mitte November des Vorjahres brachten Forscher die Idee wieder ins Gespräch: die Vorstellung, vom Aussterben bedrohte Tierarten durch Klonen zu retten. Diesmal waren es brasilianische Wissenschafter, die vorschlugen, derart etwa zum Überleben des Jaguars oder des Mähnenwolfs beizutragen. Auf längere Sicht könnten sich die Tiere dann wieder selbst fortpflanzen und so auf natürliche Weise für den weiteren Arterhalt sorgen.

Vergleichbare Initiativen waren in der Vergangenheit bereits für verschiedenste Tiere vorgeschlagen worden, ob nun rare Rinderarten oder paarungsfaule Pandas. Technisch wäre das kein Problem – man braucht im Grunde nicht einmal ein Exemplar des zu erhaltenden Tiers: Experten in New Orleans zum Beispiel nutzten gewöhnliche Hauskatzen als Leihmütter für Zellspenden seltener oder gefährdeter Katzenarten, ganz nach dem Dolly-Prinzip: Die Körperzellen der bedrohten Spezies werden in eine entkernte Eizelle injiziert und das biologische Material anschließend einer Hauskatze eingesetzt.

In letzter Konsequenz trachten manche Forscher danach, bereits ausgestorbene Tierarten neu zu beleben, wobei der jüngste diesbezügliche Plan wohl zugleich den Extremfall darstellt: Aus der DNA eines Mammuts will unter anderem der umstrittene Koreaner Hwang Woo Suk genügend Zellmaterial gewinnen, um es anschließend einer Elefantenkuh zu implantieren. Zumindest theoretisch könnte dies tatsächlich machbar sein: Das Erbgut des Mammuts ist aufgrund diverser Funde weitgehend entschlüsselt.

Freilich gibt es auch Skepsis gegenüber solchen Vorhaben, darunter seitens des Münchner Genetikers und Klon-Experten Eckhard Wolf: Schließlich seien manche Tiere aus gutem Grund ausgestorben, argumentiert Wolf, etwa, weil sich die Umweltbedingungen zu ihrem Nachteil geändert haben oder die Lebensräume geschwunden sind. Durch das Klonen könne man diese Probleme nicht lösen.