Sun Wukong hat sich in einen kleinen Affen verwandelt. Kann sich Yangli Daxian in ein kleines Lamm verwandeln?

Am 5. Juli 1996, in einer lauen Sommernacht im schottischen Roslin, wurde in einer Scheune in der Nähe des Roslin Institute eines der berühmtesten Schafe der Geschichte geboren. Ihre Geburt erhielt nicht so viel Aufmerksamkeit wie später, es gab kein mediales Rampenlicht und nicht einmal ihr Hauptschöpfer, Ian Wilmut, war sich des Augenblicks bewusst. Erst im Februar des folgenden Jahres wurde die Existenz des kleinen Tierchens öffentlich bekannt.

Ein Schaf, das für die Geschichte bestimmt ist | Paul Hudson / Wikimedia Commons

Das grau-weiße Tier sah aus wie jedes andere Lamm in den schottischen Bergen, doch seine besonderen Eigenschaften lösten bald eine weltweite Debatte aus – es war das erste Säugetier, das erfolgreich aus einer somatischen Zelle geklont wurde, ein vollständiger Organismus, der aus dem Zellkern einer Milchzelle eines erwachsenen Schafs entwickelt wurde. Ian Wilmut benannte das Lamm Dolly nach der amerikanischen Countrysängerin Dolly Parton.

Das erste geklonte Schaf

„Klon“ kommt vom griechischen Wort „κλών“ (klōn, junger Zweig), das sich auf den Prozess der Züchtung neuer Pflanzen durch Stecklinge junger Zweige bezieht. Wir haben in Biologie-Lehrbüchern für die Oberstufe über die Totipotenz von Zellen gesprochen. Es ist relativ einfach, die Differenzierung und Entwicklung somatischer Pflanzenzellen anzuregen. Die Nährorgane vieler Pflanzen können ohne jegliche Induktion zu neuen Stämmen heranwachsen. Im Laufe der langen Geschichte der landwirtschaftlichen Produktion hat der Mensch viele Methoden der ungeschlechtlichen Pflanzenvermehrung erforscht und natürlich auch darüber nachgedacht, ob dieselben Methoden zur Massenproduktion von Tieren mit hervorragenden Eigenschaften eingesetzt werden könnten.

Aus den Biologiebüchern erfahren wir allerdings auch, dass die Wiederherstellung der Totipotenz tierischer Zellen weitaus schwieriger ist. Schon vor Dolly hatte man mit dem Klonen von Tieren begonnen und einige Erfolge erzielt. Bereits 1952 klonten Robert Briggs und Thomas J. King den Nordamerikanischen Leopardfrosch. 1963 klonte Tong Dizhou den Karpfen. Wie kann der Fortschritt der Biotechnologie ohne Zebrafische aussehen? 1981 wurde dann auch der Zebrafisch geklont.

Man hofft, die Klontechnologie nach und nach auch auf komplexere Tiere anwenden zu können. Ein Jahrzehnt vor Dollys Geburt war es bereits gelungen, Schafe und Mäuse zu klonen – allerdings unter Verwendung früher embryonaler Zellen statt somatischer Zellen (was eher nach assistierter Reproduktionstechnologie als nach Klonen klingt). Offensichtlich ist das Klonen durch Kerntransplantation bei niederen Tieren (oder solchen mit primitiveren Merkmalen) und weniger differenzierten Zellen leichter zu erreichen, was auch die Bedeutung von Dolly unterstreicht. Wie oben erwähnt, handelt es sich hierbei um das erste erfolgreiche Klonen eines Säugetiers unter Verwendung somatischer Zellkerne.

Ihr Zellkernspender war ein Finn-Dorset-Schaf und ihre Eizellenspenderin ein Scottish-Blackface-Schaf. Offensichtlich sollten Dollys Eigenschaften durch den Zellkern bestimmt werden, und sie ist natürlich auch ein Finn-Dorset-Schaf.

Ist das Klonen eine gefährliche Technologie?

Der Klonvorgang von Dolly verlief nicht ganz reibungslos. Zur gleichen Zeit wie Dolly wurden 277 Eier getestet, aber nur 13 davon entwickelten sich zu Embryonen. Nach der Transplantation der Embryonen wurde nur Dolly geboren. Die Erfolgsrate lag bei 1:13:277, was zeigt, dass das Klonen durch somatische Zelltransplantation in den 1990er Jahren noch eine sehr unausgereifte Technologie war, was die Menschen jedoch nicht davon abhielt, darüber zu diskutieren und sich enthusiastisch darauf zu freuen.

Wenn wir auf das vergangene 20. Jahrhundert zurückblicken, so haben viele Fortschritte auf dem Gebiet der Biomedizin den Lebensstil und die soziale Form der Menschheit stark verändert, wie etwa die Entdeckung des Penicillins, die Erforschung der genetischen Struktur, die Ausrottung der Pocken und so weiter. Die Geburt von Dolly ist eine davon, doch anders als die vorherigen förderte Dollys Geburt das Verständnis der Menschen für ihre eigene Bedeutung.

Um es etwas zu übertreiben: Die Definition von „Mensch“ hat sich geändert, seit Dolly an die Öffentlichkeit gelangte. Konnten wir früher die technologische Kluft als Ausrede zur Flucht nutzen, stehen wir heute vor folgendem Problem:

„Werden Menschen Menschen klonen?“

Vor Dollys Geburt war das Klonen von Menschen eher ein Science-Fiction-Thema oder wurde als technologische Möglichkeit angepriesen (wie etwa in „Blade Runner“) und viele Menschen glaubten, dass es keine Hoffnung auf eine Realisierung in naher Zukunft gab. Mit dem Aufkommen von Dolly verschlechterte sich jedoch die Einstellung der Gesellschaft zur Klontechnologie drastisch, und manche glaubten sogar, die Entwicklung der Wissenschaft stehe kurz vor der Vernichtung der Menschheit. Im literarischen und künstlerischen Schaffen erstrahlt das altehrwürdige Science-Fiction-Thema „Klonen“ erneut in hellem Glanz. Filme wie „Der sechste Tag“, „Flucht von der Insel“ und „Moon“ spiegeln diese Denkweise wider.

Künstlerisches Schaffen ist jedoch einfach künstlerisches Schaffen. Das Klonen von Menschen ist zumindest derzeit bei keinem Forscher geplant und auch die materiellen Grundlagen fehlen. Die Bedeutung der vollständigen Reproduktion des Klonens von Tieren ist recht begrenzt. Man hat erkannt, dass der Schutz der genetischen Vielfalt ein wesentlicher Bestandteil des Artenschutzes ist und eine bloße Erhöhung der Individuenzahl sinnlos ist. Im Jahr 1998 startete ein inländisches Forschungsteam ein Projekt zur Zucht von Großen Pandas mittels heterospezifischer nuklearer zytoplasmatischer Klonierung (Einsetzen des Zellkerns einer somatischen Zelle eines Großen Pandas in eine entkernte Eizelle eines anderen Tieres). Das Projekt machte zunächst einige Fortschritte, doch die Misserfolgsrate bei der Embryosynthese blieb hoch. Verbunden mit dem Wandel der Naturschutzkonzepte wurde die Idee der „Artenrettung durch Klonen“ letztlich verworfen.

Dolly wurde alt geboren?

Darüber hinaus ist das Leben ein komplexes System, das im Prozess der Interaktion mit der Umwelt entsteht, und der Mensch ist die Summe sozialer Beziehungen. Das Klonen einer Armee von Pandas oder Menschen ist derzeit wohl nur Science-Fiction. Die realistischere Bedeutung des Klonens von Dolly dürfte in den Möglichkeiten für die medizinische Forschung liegen, etwa im gezielten Klonen von Organen, im Klonen genetisch veränderter Tiere und sogar in der Herbeiführung der Selbstregeneration des menschlichen Körpers. Schon wenige Jahre nach Dollys Geburt schossen von biomedizinischen Unternehmen initiierte Forschungsprojekte zum Klonen und Kultivieren von Organen wie Pilze nach einem Frühlingsregen aus dem Boden. Es ist anzumerken, dass das menschliche Selbstbewusstsein damals weit weniger ausgeprägt war als heute und dass das Humangenomprojekt erst nach fast einem Jahrzehnt abgeschlossen sein würde.

Der Klonwahn schien jedoch schnell nachzulassen. An diesem Tag im Jahr 2003 (14. Februar) starb die sechseinhalbjährige Dolly im Roslin Institute. Sie erreichte nicht die durchschnittliche Lebenserwartung eines Schafes von elf bis zwölf Jahren. Todesursache waren eine Lungenerkrankung und Arthritis. Die damals vorherrschende Meinung war, dass Dolly bei ihrer Geburt genetisch sechs Jahre alt war, also genau wie die Zellkernspenderin.

Tatsächlich hatten einige Leute ähnliche Bedenken geäußert, als Dolly geboren wurde. Der Anfang des 20. Jahrhunderts entdeckte Telomermechanismus schien insgeheim Dollys Schicksal der vorzeitigen Alterung zu bestimmen. Telomere sind Basensequenzen an den Enden von Chromosomen mit der 500- bis 3000-mal wiederholten Grundeinheit TTAGGG, die mit einigen Proteinen kombiniert sind (dies sind die Telomere von Säugetieren; die Telomersequenzen und Wiederholungsraten anderer biologischer Gruppen sind anders). Bei jeder Teilung des genetischen Materials verkürzen sich die Telomere, um die Chromosomen selbst vor Schäden zu schützen.

Die Telomere in primitiven Stammzellen sind die längsten. Wenn die Telomere vollständig verkürzt sind, werden bei der Zellteilung die Chromosomen selbst beschädigt, was zum Zelltod führt. Einige Zellen (wie etwa Eizellen) enthalten Enzyme, die Telomere verlängern, während Telomerase in somatischen Zellen im Allgemeinen fehlt. Gegner der Ansicht, dass „geklonte Schafe vorzeitig altern“, glauben, dass Eizellen, da sie über eine eigene Telomerase verfügen, möglicherweise einen Mechanismus nutzen, um die kurzen Telomere somatischer Zellen zu verlängern.

Die Zukunft des Klonens

Die Realität scheint auf der Seite der Pessimisten zu sein. Eine Studie aus dem Jahr 1999 zeigte, dass Dollys Telomere tatsächlich kurz waren, was darauf schließen lässt, dass Dolly möglicherweise übermäßig gealtert ist. Es scheint, dass das Klonen somatischer Zellen bald obsolet wird. Doch spätere Berichte erhoben Einwände. Das Roslin Institute gab an, dass bei Dolly keine Anzeichen vorzeitiger Alterung festgestellt worden seien und dass Dollys schlechter Gesundheitszustand möglicherweise auf eine Lungenerkrankung zurückzuführen sei, die auf das lange Leben in geschlossenen Räumen zurückzuführen sei.

Im Jahr 2016 ging eine neue Studie noch einen Schritt weiter und berichtete, dass 13 geklonte Schafe gesund bis zum Alter von acht Jahren lebten, vier davon stammten aus derselben Zelllinie wie Dolly. Es wurden keine Hinweise auf Alterskrankheiten bei ihnen gefunden, was die negativen Auswirkungen des Klonens somatischer Zellen grundsätzlich ausschloss und auch zeigte, dass Dollys Tod höchstwahrscheinlich ein Unfall während des Experiments war.

Dies sind zweifellos gute Nachrichten für den biomedizinischen Bereich, doch die aktuelle Forschungsrichtung konzentriert sich noch immer hauptsächlich auf die Technologie der induzierten Stammzellen (iPS-Zellen), bei der Induktionsfaktoren verwendet werden, um reife somatische Zellen zu dedifferenzieren und sie in den Stammzellzustand zurückzuführen. Heutzutage entwickelt sich die iPS-Zelltechnologie rasant und wird breit eingesetzt, sie hat jedoch auch zu zahlreichen wissenschaftlichen Betrügereien geführt.

Bis heute sind die Mechanismen hinter dem Klonen somatischer Zellen von Tieren nicht vollständig verstanden. Dolly und ihre Nachfolger haben uns immer mehr Mechanismen beschert, die erforscht und moralische und ethische Fragen geklärt werden müssen. Obwohl das vollständige Klonen von Menschen nicht zugelassen wird, könnten in Zukunft dennoch entsprechende abgeleitete Technologien eingesetzt werden, um Menschen selbst zu transformieren oder sogar neu zu definieren.

Das ist jedoch etwas, was weder wir noch die Lämmer verstehen können.