Forscher klonen Javaaffen Das Klonen rückt dem Menschen näher

Vor über zwanzig Jahren wurde das Schaf Dolly geklont. Jetzt hat die Methode auch bei Java-Äffchen funktioniert. Menschliche Klone sind damit aber nicht unbedingt wahrscheinlicher geworden.
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Zhong Zhong, einer der beiden nach der Dolly-Methode geklonten Affen. (Foto: Qiang Sun and Mu-ming Poo, CAS)
Geklonter Affe

Zhong Zhong, einer der beiden nach der Dolly-Methode geklonten Affen. (Foto: Qiang Sun and Mu-ming Poo, CAS)

BerlinEs war am 5. Juli 1996, als das Forscherteam um Ian Wilmut am schottischen Roslin-Institut die Geburt von „6LL3“ im Versuchsprotokoll notierte. Dass es sich dabei um „Dolly“ handelte, den ersten Klon eines Säugetiers aus der Euterzelle eines weiblichen Schafs, erfuhr die Welt erst am 27. Februar 1997 aus einem Artikel im Fachblatt „Nature“. Und sofort brach eine aufgeregte Diskussion los, ob nun alsbald auch Menschen geklont würden.

Tatsächlich versuchten sich einige mehr oder weniger zwielichtige Forscher daran. Darunter waren klare Blender wie etwa die Firma Clonaid der französischen Chemikerin und Sektenanhängerin Brigitte Boisselier. Aber auch handwerklich Geschicktere probierten es, etwa der Österreicher Karl Illmensee, der zuvor immerhin Fliegen geklont hatte und zwischen 2001 und 2013 heimlich im Labor des US-Fortpflanzungsmediziners Panayiotos Zavos in Kentucky mit menschlichen Ei- und Körperzellen Klone zu erschaffen versuchte.

Doch niemand meldete Vollzug, obwohl sich 23 andere Säugetierarten mehr oder weniger problemlos klonen ließen. Nicht einmal bei anderen Primaten als dem Menschen gelang die aufwändige Prozedur, bei der der Zellkern einer Haut- oder sonstigen Körperzelle in eine entkernte Eizelle gespritzt wird.

Erst jetzt vermelden chinesische Forscher im Fachblatt „Cell“, dass sie zwei Java-Äffchen klonen konnten: Zhong Zhong und Hua Hua, benannt nach dem chinesischen Wort „Zhonghua“, das die „chinesische Nation“ oder das „chinesische Volk“ umschreibt.

Der Aufwand war immens, den die Forscher vom Zentrum für Exzellenz in der Hirnforschung und Intelligenztechnologie und den staatlichen „Schlüssellabors“ für Neurowissenschaften und Neurobiologie der Primaten in Shanghai betreiben mussten. 127 Eizellen „ernteten“ sie aus den Eierstöcken von Java-Äffchen, um zunächst 109 Klonembryonen herstellen zu können. Von diesen entwickelten sich 79 augenscheinlich gut genug, um sie – verteilt auf 21 Leihmütter-Äffchen – in die Gebärmutter einzusetzen.

In sechs Fällen kam eine Schwangerschaft zustande, die vor acht und sechs Wochen zu den zwei Geburten führte. Eigenen Angaben zufolge probierten die Forscher verschiedene Klonmethoden aus, „aber nur eine funktionierte“, die Dolly-Methode, sagte Qiang Sun, der Direktor der Forschungsstation für die Erforschung von nicht-menschlichen Primaten der Chinesischen Akademie der Wissenschaften.

Streng genommen sind die beiden Java-Affen nicht die ersten Primatenklone, die Forscher hergestellt haben. 1999 hatten Forscher den Rhesusaffen „Tetra“ durch eine andere als die bei Dolly verwendete Methode geklont, das Embryosplitting. Dabei wird ein Embryo in einem sehr frühen Zwei- oder Vierzellstadium durchgeschnürt. Dabei passiert im Grunde das Gleiche wie bei der natürlichen Entstehung von Zwillingen, die ebenfalls Klone sind, weil sie (fast) ein und dasselbe Erbgut teilen.

Mit dieser Methode können aber nur wenige (etwa vier) Klone produziert werden. Außerdem taugt sie nicht, um das eigentliche Ziel der Forscher zu erreichen: Hat man genetisch identische Versuchstiere zur Verfügung, wie etwa bei Mäusen schon lange der Fall, lässt sich bei der Interpretation von Experimenten eine Unsicherheit, die genetische Variabilität, ausschließen. Das heißt, wenn man zwanzig identische Äffchen hat, von denen zehn Affen ein Medikament gegeben oder bei denen ein Gen verändert wird, dann lässt sich mit größerer Sicherheit die Wirksamkeit des Medikaments oder die Funktion des Gens durch den Vergleich mit den zehn unbehandelten, ansonsten aber identischen Affen erkennen.

„Es gibt viele Fragestellungen in der Primatenbiologie, die mit solchen Modellorganismen beantwortet werden können“, sagte Sun. Mit der neuen Klonprozedur können die Forscher nun im Reagenzglas Affenzellen gentechnisch verändern und daraus beliebig viele identische Affen züchten, mit denen sich die Ursachen diverser Erkrankungen untersuchen lassen.

Das Klonen bleibt technisch aufwändig

Dollys Erben leben länger
Klonschaf Dolly
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Sie war die erste: Dolly, das Klon-Schaf. Der 5. Juli 1996 gilt vielen Forschern als der Beginn des Klonzeitalters. An diesem Tag wurde in einem Stall in Schottland ein Schaf geboren, das in die Geschichtsbücher eingehen sollte. Dolly - der erste Klon eines erwachsenen Säugetiers. Doch Dolly kränkelte, hatte ein für Schafe relativ kurzes Leben und starb am 14. Februar 2003.

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Museumsstück
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Heute steht das Schaf ausgestopft in einer Glasvitrine im Royal Museum in Edinburgh. Mittlerweile können geklonte Tiere, anders als Dolly, normal altern. Wie gesund Klonschafe im Alter sein können, zeigen britische Forscher um Kevin Sinclair von der Universität Nottingham eindrücklich in einer neuen Studie, die sie im Fachjournal „Nature Communications“ präsentieren.

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Geklonte Schafe altern normal
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Rund 20 Jahre nach der Geburt von Dolly untersuchten die Wissenschaftler 13 geklonte Schafe im Alter von sieben bis neun Jahren. Das entspricht einem Menschenalter von etwa 60 bis 70 Jahren. Vier der Tiere namens Debbie, Denise, Dianna und Daisy stammen aus derselben Zelllinie wie Dolly, besitzen also das gleiche Genmaterial. Sinclair und seine Kollegen machten mit den 13 Schafen einen Gesundheitscheck bisher nicht erfolgten Ausmaßes. So wollten sie feststellen, ob diese besonders an Alterskrankheiten leiden.

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Bislang nicht angemessen untersucht
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Die Forscher untersuchten unter anderem deren Bewegungsapparat, Stoffwechsel und Blutdruck. Röntgenbilder aller Gelenke gaben Hinweise auf Gelenkentzündungen, die sogenannte Osteoarthritis, an der Dolly litt. Die Ergebnisse verglichen sie mit einer Gruppe gleichalter, normal gezeugter Schafe.

Trotz ihres fortgeschrittenen Alters zeigten die Schafe, die wie Dolly mithilfe des sogenannten somatischen Zellkerntransfers (SCNT) geklont worden waren, keine Zeichen frühzeitigen Alterns. Sinclair und seine Kollegen berichten lediglich von einigen leichten Fällen von Osteoarthritis. Diese seien jedoch dem Alter der Tiere entsprechend normal. Die Gesundheit von Klontieren im Alter sei bisher nicht angemessen untersucht worden, so Sinclair in einer begleitenden Pressemitteilung der Universität Nottingham.

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Zellkerntransfer
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Beim somatischen Zellkerntransfer (SCNT) wird aus einer Eizelle der Kern entfernt und durch den Kern einer Körperzelle ersetzt. Die umfunktionierte Eizelle wird anschließend in einer Nährlösung zur Teilung angeregt und einer Ersatzmutter eingepflanzt.

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Noch nicht ausgereift
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Die vorliegende Studie belege, dass die hier untersuchten Schafe ihrem Alter angemessen gesund seien und geklonte Tiere ein langes und gesundes Leben führen könnten. Es sei jedoch noch ein langer Weg, ehe das Klonen mit SCNT ganz ausgereift sei, betont Sinclair. Je besser aber die zugrundeliegende Biologie verstanden werde, desto schneller seien auch Fortschritte zu erwarten. Eines Tages könne SCNT vielleicht dazu dienen, Stammzellen für Therapien für Menschen herzustellen, sagt Sinclair.

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Klonkalb Uschi
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„Ich denke, es ist schon lange bekannt - wenn auch nicht so systematisch dokumentiert wie in der Studie von Kevin Sinclair und Kollegen - dass es klinisch gesunde Klontiere bei verschiedenen Arten gibt“, bewertete Eckhard Wolf vom Genzentrum der Ludwig-Maximilians-Universität in München die Veröffentlichung. Wolf hat als erster Wissenschaftler in Deutschland ein Säugetier geklont. Klonkalb Uschi wurde 1998 geboren und ist inzwischen mehrfache Großmutter. „Nach unserer Erfahrung und auch nach Erfahrung anderer Arbeitsgruppen ist die verwendete Zelllinie ein wesentlicher Faktor, der über den Klonerfolg und den Gesundheitsstatus der Nachkommen entscheidet“, so Wolf weiter. „Im Einzelfall ist das aber immer noch nicht vorhersehbar.“

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Zur Routine wird das Klonen allerdings nach wie vor nicht werden. Die chinesischen Forscher hatten offenbar mit großen technischen Schwierigkeiten zu kämpfen. Auch dem Klonrezept à la Dolly widersetzten sich die Primatenzellen zunächst hartnäckig.

Erfolgreich war Suns Team erst, als es die Bindegewebszellen, die aus Affen-Föten stammten, mit speziellen Enzymen behandelte. Diese Stoffe lockern gewissermaßen die Verpackung der Gene (das Chromatin), und versetzen dadurch das Erbgut in einen embryonaleren Zustand.

Offenbar akzeptieren die Eizellen „gealtertes“ Erbgut wie aus den fötalen Affenzellen erst, wenn es verjüngt (reprogrammiert) wurde. Allerdings reichte die Verjüngungskur wohl nicht aus, um aus älteren Zellen (von ausgewachsenen, adulten Affen) Java-Äffchen zu klonen. Damit bleibt die Vision, einen lebenden oder gar gerade gestorbenen Affen oder Menschen per Klonen zu „kopieren“, nach wie vor Science-Fiction.

Neu ist der Verjüngungstrick, der je nach Zelltyp mal besser, mal schlechter funktioniert, ohnehin nicht, sagte der Klonforscher Eckhard Wolf. Allein am Schwein hat der Forscher in den vergangenen zehn Jahren etwa 50.000 Klonierungsversuche durchgeführt.

Entscheidend für Klonerfolge sei die Wahl des Zelltyps, von dem das Erbgut fürs Klonen stammt. „Die chinesischen Kollegen waren erfolgreich, weil sie die Infrastruktur und Ressourcen haben, um sehr viele verschiedene Bedingungen zu testen.“

Menschliche Klone seien aufgrund des Erfolgs der chinesischen Forscher allerdings nicht wahrscheinlicher geworden, meint Wolf, der an der Ludwig-Maximilians-Universität München forscht. „Das Klonen von Menschen wäre in erster Linie eine Frage der Logistik und schon längst gemacht worden, würde es wirklich jemand darauf anlegen.“

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