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Geklonte Affenbabys

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Die beiden geklonten Affenbabys Zhong-Zhong und Hua-Hua (Foto: Qiang Sun and Mu-ming Poo / Chinese Academy of Sciences)
Nach jahrelangem Scheitern ist es nun gelungen: Chinesische Forscher haben erstmals erfolgreich Affen nach der „Dolly“-Methode geklont. Aus der Verschmelzung von reprogrammierten Körperzellen mit entkernten Eizellen gingen zwei lebende Jungtiere hervor. Die beiden von Leihmüttern ausgetragenen Langschwanzmakaken-Babys sind bisher wohlauf und entwickeln sich normal, wie die Wissenschaftler berichten. Ob das Klonen bei ihnen möglicherweise Spätfolgen hinterlassen hat, muss sich allerdings noch zeigen.

Die Methode ist spätestens seit dem berühmten Klonschaf „Dolly“ bestens bekannt: Um ein Tier zu klonen, nehme man die Körperzelle eines Tieres und pflanze sie in eine entkernte Eizelle der gleichen Art ein. Die Eizellumgebung sorgt dann dafür, dass der verpflanzte Zellkern wieder in einen ursprünglichen, embryonalen Zustand versetzt wird – notfalls hilft man mit leichten Stromstößen oder speziellen Nährstoffcocktails nach. Als Folge entwickelt sich diese Zelle wie eine normale befruchtete Eizelle zu einem Embryo und einem kompletten neuen Organismus weiter. Dieses neue Wesen ist ein Klon des ursprünglichen Zellspenders – eine 100-prozentige genetische Kopie. Mit der Methode dieses sogenannten somatischen Zellkern-Transfers haben Wissenschaftler inzwischen schon 23 verschiedene Säugetierarten geklont – neben Schafen wie „Dolly“ auch Mäuse, Rinder, Schweine, Katzen und Hunde.

Doch bei Affen scheiterte diese Klonmethode bisher. Ein 1999 erfolgreicher Klonversuch bei einem Rhesusaffen war nur deshalb erfolgreich, weil Forscher dabei Zellen von einem frühen Embryo abtrennten – sie ahmten damit einfach die natürliche Entstehung von eineiigen Zwillingen nach. Die Erzeugung von Klonkopien einer somatischen Zelle gelang jedoch nicht. Der Grund: Die bereits differenzierten Zellen von Primaten lassen sich nicht so einfach wieder in den embryonalen Zustand zurückversetzen wie die anderer Säugetiere. Um sie zu reprogrammieren, sind Methoden nötig, die entscheidende, im adulten Zustand abgeschaltete Gene wieder aktivieren, wie Zhen Liu und seine Kollegen vom Labor für Primatenneurobiologie in Schanghai erklären. „Wir haben verschiedenen Ansätze versucht, aber zunächst schien keiner zu funktionieren“, berichtet Seniorautor Qiang Sun. „Erst nach vielen Fehlschlägen gelang es uns, auf diese Weise erfolgreich einen Affen zu klonen.“

Erfolgreiche Geburt

Für ihr Klon-Experiment entnahmen die Forscher zunächst einem Langschwanzmakaken-Fötus einige Bindegewebszellen, sogenannte Fibroblasten. Aus diesen entfernten sie den Zellkern und verpflanzten ihn in eine zuvor entkernte Eizelle. Nachdem dieser eingewachsen war, fügten die Wissenschaftler einen Cocktail aus speziellen Enzymen hinzu, die die Anlagerungen am Erbgut des Zellkerns veränderten und so die Reprogrammierung auslösten. Von den insgesamt 109 auf diese Weise erzeugten Klon-Eizellen entwickelten sich 79 weiter. Sie wurden 21 als Leihmüttern dienenden Makakenweibchen eingepflanzt. Einen Monat später ergaben Kontrolluntersuchungen, dass vier dieser Affenweibchen trächtig waren – in ihnen entwickelten sich geklonte Affenjunge. Zwei dieser Ungeborenen jedoch starben schon in den ersten zwei Monaten und gingen als Fehlgeburt ab, wie die Forscher berichten.

Bei zwei geklonten Affenjungen gelang das Experiment: Sie blieben gesund und wurden mittels Kaiserschnitt geboren. Ersten Untersuchungen nach entwickeln sich die beiden Jungtiere normal. „Beide Affenkinder, Zhong-Zhong und Hua-Hua getauft, sind in gutem Zustand und bekommen nun die Flasche“, sagen Liu und seine Kollegen. Diese Jungtiere sind damit die ersten lebenden Affen, die durch die Dolly-Methode produziert wurden. „Das beweist, dass das Klonen von nichtmenschlichen Primaten durch den somatischen Zellkern-Transfer machbar ist“, konstatieren die Forscher. Im Unterschied zu Dolly allerdings gelang ihnen dies bisher nur mit Ausgangszellen, die aus einem Fötus stammten. Bei einem parallelen Experiment mit adulten Affenzellen als Zellkernspendern entwickelten sich zwar ebenfalls zwei geklonte Jungtiere, diese starben aber wenige Stunden nach der Geburt, wie die Wissenschaftler berichten. Sie führen dies darauf zurück, dass die Reprogrammierung der adulten Zellen offenbar auch mit den ergänzenden Enzymgaben weniger effektiv ist.

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„Ein methodischer Fortschritt“

„Technisch-methodisch gesehen ist diese Arbeit ganz klar ein Fortschritt: Es ist erstmals gelungen, lebende Affen nach einem Kerntransfer aus einer Körperzelle in eine entkernte Eizelle zu erhalten“, kommentiert Rüdiger Behr vom Deutschen Primatenzentrum in Göttingen die Arbeit der chinesischen Forscher. „Biologisch gesehen ist das neue Verfahren schon ein Schritt hin zum Menschen.“ Aus ethischen Gründen aber ist schon die Forschung daran bei uns in Deutschland und in vielen anderen Ländern verboten. Hinzu kommt, dass die Erfolgsrate bei dem aktuellen Experiment nicht sehr hoch war und auch die beiden Klonaffen noch sehr jung sind. „Ob diese Tiere in ihrer weiteren Entwicklung normal und gesund bleiben, oder ob sie zum Beispiel später Stoffwechsel- oder Herzkreislauferkrankungen entwickeln, bleibt abzuwarten“, meint Behr.

Dennoch könnte auch die Erschaffung von geklonten Affen für die Forschung durchaus Vorteile bringen: „Die Methode des Klonens von Tieren, einschließlich von Affen, kann aus Forschungssicht viel Sinn machen – insbesondere, um schwere Krankheiten des Menschen zu erforschen.“ Das betonen auch Liu und seine Kollegen: Sie sehen in solchen Klonaffen in Möglichkeit, genetisch identische Tiere zu erschaffen, an denen man gezielter als bisher die Funktion oder Fehlfunktion nur eines Gens untersuchen kann. „Dadurch kann man Modelle für genetisch bedingte Hirnerkrankungen, Krebs, Immun- oder Stoffwechselerkrankungen des Menschen erzeugen und die Wirksamkeit von Medikamenten besser testen“, sagen die Forscher. Allerdings: Der Einsatz von Affen in der Forschung ist alles andere als unumstritten, wie auch Liu und seine Kollegen einräumen: „Wir sind uns dessen sehr bewusst, dass zukünftige Forschung mit nichtmenschlichen Primaten davon abhängt, dass die Forscher dabei sehr strikten ethischen Standards folgen“, betonen sie.

Quelle:

© wissenschaft.de – Nadja Podbregar
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