Das Karriereportal für Wissenschaft & Forschung von In Kooperation mit DIE ZEIT Forschung und Lehre

Kopie aus dem Labor

VON ULRICH BAHNSEN UND MARTIN SPIEWAK

Zellbiologen in den USA ist es erstmals gelungen, menschliches Leben zu klonen - ein wissenschaftlicher Durchbruch, der gar nicht mehr benötigt wird.

Kopie aus dem Labor© digitalbalance - Fotolia.comEine mit dem Zellkern einer menschlichen Zelle kombinierte Eizelle bildet durch Teilung einen geklonten Embryo
Shoukhrat Mitalipov gibt keine Interviews. Der Doktor sei untröstlich, sagt sein Pressesprecher Jim Newman, »die Anfragen der Reporter haben uns völlig überrollt«. Aber am Abend gebe es eine große Telefonkonferenz. »Wenn Ihnen das reicht?«

Mit einer spektakulären Ankündigung hat der Zellbiologe von der Oregon Health & Science University die Medien in Aufruhr versetzt: Die Entwicklung eines Menschenlebens, vom befruchteten Ei zum Embryo, vom Neugeborenen zum Erwachsenen mit all seinen spezialisierten Körperzellen, ist nicht länger ein Trip auf der Einbahnstraße. Mitalipov und seine Kollegen haben die Uhr des Lebens zurückgedreht.

Der russischstämmige Forscher hat in Beaverton, im US-Bundesstaat Oregon, menschliches Leben geklont. Aus Hautzellen von Föten und kranken Kindern ließen er und sein Team wieder lebensfähige Embryonen entstehen. In Kulturschalen voller Nährflüssigkeit wuchsen die Laborwesen heran, dann verwandelte man sie in Zellkulturen. Damit steht seit Mittwochabend dieser Woche, knapp 16 Jahre nach dem Klonschaf Dolly, offiziell fest: Der Mensch ist ein Tier, auch in Sachen Klonen. Die Klonprozedur funktioniert in Mitalipovs Labors im Oregon National Primate Research Center sogar besser als bei Tieren. Unter optimalen Ausgangsbedingungen sei ihnen bei jedem zweiten Versuch ein Kopiererfolg gelungen, berichten die Forscher im Fachblatt Cell. Wird nun der Mensch zu einem Serienprodukt der Fortpflanzungstechnik?

Dabei ging es den Forschern gar nicht um geklonte Menschenkinder. Sie hatten es auf embryonale Stammzellen (ES) abgesehen, die in der regenerativen Medizin als große Hoffnungsträger gelten. Dazu ließen sie die Klonembryonen in ihren Kulturschalen sieben Tage wachsen, bis diese aus jeweils etwa 150 Zellen bestanden. Dann züchtete man aus ihnen ES-Kulturen, die nun in den Brutschränken der US-Forscher wachsen.

Das deutsche Embryonenschutzgesetz muss dringend überarbeitet werden

Die Kollegen hätten da gute Arbeit geleistet, urteilt der Stammzellexperte Hans Schöler vom Münsteraner Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin, der Mitalipov sehr gut kennt: »Wenn einer das schaffen konnte, dann er.« Gleichwohl ist die Veröffentlichung aus Oregon heikel. Denn die Rezeptur könnte auch verwendet werden, um tatsächlich Klonbabys auf die Welt zu bringen. Denn nichts lässt derzeit vermuten, dass die Klonembryonen sich nicht noch viel weiter hätten entwickeln können und - in die Gebärmutter einer Frau übertragen - zu lebensfähigen Föten herangewachsen wären. »Man kann das überhaupt nicht ausschließen«, sagt Schöler, »die große Hürde ist überwunden.« Das Klonen sei damit prinzipiell machbar.

Chronik des Klonens

1902
teilt der Zoologe Hans Spemann einen zweizelligen Salamanderembryo mithilfe eines Haares. Beide Zellen entwickeln sich zu vollständigen Tieren, zu Klonen.

1952
übertragen Robert Briggs und Thomas King Zellkerne von Fröschen in entkernte Eizellen. Bei 104 Versuchen entstehen 35 Embryonen und 27 Kaulquappen, jedoch kein lebensfähiger Frosch.

1986
klont der Däne Steen Willadsen das erste Säugetier. Ein Lamm entsteht durch Übertragung eines embryonalen Zellkerns in eine entkernte Eizelle.

1994
zerteilt der amerikanische Reproduktionsmediziner Jerry Hall einen menschlichen embryonalen Zellhaufen und lässt die so entstandenen Klone eine Weile wachsen, bevor er sie zerstört.

1996
kommt Klonschaf Dolly zur Welt und sorgt bei der Präsentation durch Ian Wilmut im Februar 1997 weltweit für Aufregung. Denn Dolly ist der erste Klon aus der Zelle eines erwachsenen Tieres. Bald darauf klonen Ryuzo Yanagimachi und Teruhiko Wakayama von der University of Hawaii die erste Maus.

1997
stellt Wilmut das erste gentechnisch veränderte Klonschaf Polly vor. Solche Tiere sollen Arzneimittel liefern, etwa Gerinnungsfaktoren für Bluterkranke. Am 5. Dezember 1997 verkündet der Reproduktionsmediziner Richard Seed, er wolle Menschen klonen. Die meisten Experten halten den Harvard-Absolventen für verrückt.

1998
produziert die US-Firma Advanced Cell Technology (ACT) das erste Klonkalb, Zweifel an der Nutzbarkeit der Dolly-Methode schwinden. Der Amerikaner James Thomson züchtet im Labor menschliche embryonale Stammzellen.

1999
heilt der Bonner Neurobiologe Oliver Brüstle nervengeschädigte Mäuse mit embryonalen Maus-Stammzellen. 2000 beantragt er die Forschung an importierten menschlichen Stammzellen.

2001
beruft Bundeskanzler Schröder den Nationalen Ethikrat. Der Bundestag debattiert über Stammzellforschung, die Kritik am veralteten Embryonenschutzgesetz nimmt zu. Die US-Firma ACT klont einen menschlichen Embryo, um Stammzellen zu gewinnen.

2002
erlaubt der Bundestag den Import embryonaler Stammzellen unter strengen Auflagen. Die Zellen müssen vor dem 1. Januar 2002 entstanden sein; so soll jeder Anreiz zur Nutzung neuer Embryonen vermieden werden. Großbritannien erlaubt therapeutisches Klonen.

2003
gelingt dem US-Forscher James Thomson das gezielte Ausschalten oder Ersetzen kranker Gene in menschlichen embryonalen Stammzellen. Der Bundestag fordert mit breiter Mehrheit ein totales und globales Klonverbot für menschliche Embryonen.

2004
verkündet eine südkoreanische Forschergruppe um Hwang Woo Suk die erstmalige Gewinnung menschlicher Stammzellen aus einem geklonten Embryo. Die Arbeit stellt sich Jahre später als Betrug heraus. Im November scheitert bei den UN ein Antrag, das Klonen weltweit zu verbieten.

2006
zeigt der Japaner Shinya Yamanaka, dass nur vier Faktoren in der unbefruchteten Eizelle - die Produkte der Gene Oct4, c-Myc, Sox-2 und Klf-4 - bewirken, dass die Prägungen der Erbanlagen gelöscht werden und die Entwicklung eines neuen Lebewesens anlaufen kann. Die Japaner schleusen die vier Gene in Hautzellen von Mäusen ein. Aus diesen induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS) können alle Typen von Körperzellen hervorgehen. Ein Jahr später gelingt Yamanakas Forscherteam das Experiment mit menschlichen Zellen.

2007
gelingt es Forschern der Oregon Health and Science University erstmals, Primaten - genauer: Rhesusaffen - zu klonen. Dabei verbrauchen sie 304 Eizellen. Aus den geklonten Embryonen gewinnt das Team embryonale Stammzellen.

2008
klonen japanische Forscher erstmals lebendige Tiere aus den Zellen von Mäusen, die 16 Jahre lang im minus 20 Grad Celsius kalten Frostfach des Labors lagerten.

2010
verurteilt ein Berufungsgericht den als Fälscher entlarvten Klon-Spezialisten Hwang Woo Suk aus Südkorea zu 18 Monaten auf Bewährung - wegen Untreue und illegaler Beschaffung von Eizellen für seine Experimente. Die eigentlichen Fälschungen waren nicht Gegenstand des mehr als vier Jahre dauernden Verfahrens.
Sein Kollege, der deutschstämmige Stammzellforscher Rudolf Jaenisch vom Whitehead Institute in Boston, ist da skeptischer. Auch wenn sich diese Embryonen in die Gebärmutter einnisten könnten, bleibe noch immer die große Frage: »Sind sie auch gesund?« So spricht zwar wenig dafür, dass die Klonanleitung aus Oregon tatsächlich demnächst für die Reproduktion eines Menschen benutzt wird. Dennoch löst die zumindest theoretische Machbarkeit auch hierzulande Besorgnis aus. So kritisiert etwa der sozialdemokratische Ethikexperte und Bundestagsabgeordnete René Röspel die Klonexperimente als »technisches Gefummel«. Patienten würden davon »niemals profitieren«, ist sich Röspel sicher. Es sei daher falsch, für diese Technik ethische Standards aufzugeben. Christiane Woopen, die Vorsitzende des Deutschen Ethikrats, sieht dennoch Handlungsbedarf. Das deutsche Recht, insbesondere das Embryonenschutzgesetz, müsse nun dringend überarbeitet und präzisiert werden. So sei zum Beispiel nicht geregelt, ob einem geklonten Embryo dieselben Wertungen und Schutzpflichten zukämen wie einem normalen. Da müsse Klarheit geschaffen werden, fordert Woopen.

Dabei hatte es nach Dollys erstem »Bääääh« im Versuchsstall des schottischen Roslin Institute lange so ausgesehen, als sei der Mensch schon durch seine Biologie vor Klonversuchen sicher. Zwar gelang den Forschern der Kopiertrick mit fast allen Tierarten. Das Klonen von Nutztieren, vor allem von Rindern, ist heute fast schon alltäglich. Doch ausgerechnet beim Menschen versagte die Labortechnik regelmäßig. Trotz zahlreicher Versuche gelang es Wissenschaftlern in den vergangenen 15 Jahren nie, einen lebensfähigen menschlichen Embryo zu klonen. Wenn doch ein Versuch reüssierte, verkümmerten die Retortengeschöpfe nach kurzer Zeit kläglich. Angesichts der beständigen Fehlschläge erklärten einige Forscher, Primaten seien infolge biologischer Barrieren grundsätzlich nicht klonbar.

Ein Irrtum, wie sich nun zeigt. Den ersten Hinweis darauf lieferten Experimente in Mitalipovs Laboren bereits 2007. Damals vermeldeten die Forscher in Oregon nach langen Tüfteleien die ersten geklonten Rhesusaffen. Der Mensch, so ahnten manche, werde wohl folgen. Was dem einen als hoffnungsfrohe Utopie, dem anderen als heraufziehender Albtraum erscheint, begann mit einem seinerzeit eher bizarr anmutenden Experiment, das der junge britische Zellbiologe John Gurdon zu Beginn der 1960er Jahre an Fröschen durchführte. Der Forscher verschob den Kern von Darmzellen mitsamt deren Erbmolekülen in Froscheier. Deren eigenen Zellkern hatte er zuvor entfernt. Das Ergebnis war spektakulär. In den Eiern traten - damals noch völlig unbekannte - Faktoren in Aktion: Die Erbanlagen im transplantierten Zellkern verloren ihre Spezialisierung auf die Darmfunktion. Stattdessen wurden jene Gene aktiv, die für die geordnete Entwicklung eines Embryos verantwortlich sind - das übertragene Erbgut befand sich plötzlich im Funktionsmodus eines Embryos. Tatsächlich wuchsen aus Gurdons Froscheiern mit dem Darmzellkern Kaulquappen, dann Frösche. Mit Gurdons Experiment war ein Verfahren in der Welt, das heute somatic cell nuclear transfer genannt wird - die Klontechnik.

Dass diese nun beim Menschen doch noch zum Erfolg führt, mutet wie eine Ironie der Wissenschaftshistorie an. Denn der Durchbruch kommt zu einer Zeit, wo er eigentlich nicht mehr benötigt wird. Inzwischen gibt es längst Alternativen zum Klonverfahren. Er glaube daher nicht, dass Zellkulturen aus geklonten Embryonen therapeutische Bedeutung erlangten, sagt Rudolf Jaenisch. Hinter den Versuchen aus Oregon stecke eher ein anderes Motiv: »Es hat nie funktioniert, und man wollte unbedingt verstehen, warum.« Bis vor einigen Jahren dagegen galten Kulturen embryonaler Stammzellen aus geklonten Embryonen tatsächlich noch als begehrter Rohstoff für die medizinische Forschung. Denn sie wären patientenspezifisch: Einerseits können sie jeden Zelltyp, jedes Gewebe und Organ des menschlichen Körpers hervorbringen, andererseits passen sie immunologisch perfekt zu dem Menschen, von dem sie abstammen, und würden daher von dessen Immunsystem nicht abgestoßen werden. Solche individuellen ES-Zellen galten daher als ideales Ausgangsmaterial für eine künftige regenerative Medizin, die kranke Organe und Gewebe durch gezüchteten Ersatz aus dem Labor behandeln soll.

Im Jahr 2004 schien der Durchbruch geschafft zu sein. Der Südkoreaner Hwang Woo Suk vermeldete, wie er aus Körperzellen von Patienten Embryonen geklont und diese zur Züchtung individuell passender ES-Zellen verwendet habe. In nur wenigen Monaten stieg Hwang zum Star der Zellbiologie auf - und stürzte ebenso jäh, als er der Fälschung überführt wurde. Die Elite der Stammzellforscher hatte sich von einem Betrüger verschaukeln lassen.


Die Uhr des Lebens lässt sich nicht nur durch Klonen zurückdrehen

Doch schon vor dieser Pleite hatten die Forscher spekuliert, dass sich die Lebensuhr auch anders als durch Klonen zurückdrehen ließe. Den Beweis erbrachte der Japaner Shinya Yamanaka von der Universität in Kyoto. Er und seine Mitarbeiter entdeckten, das der biologische Jungbrunnen von überraschend simpler Natur ist: Nur vier Eiweißfaktoren, genannt the cocktail - die Produkte der Gene Oct4, c-Myc, Sox-2 und Klf-4 - bewirken, dass die gewebetypischen Prägungen gelöscht werden; die Zelle kehrt daraufhin zum embryonalen Modus zurück. Die Technik der Herstellung von induzierten pluripotenten Zellen (iPS) war erfunden. 2006 hatte Yamanakas Team ausgewachsene Hautzellen von Mäusen in einen embryonalen Zustand versetzt. Auch diese Laborschöpfungen können sich in alle Typen von Körperzellen verwandeln. Schon im folgenden Jahr wiederholten die japanischen Forscher ihre Glanztat mit menschlichen Hautzellen. Dafür bekam Yamanaka im vergangenen Jahr den Medizin-Nobelpreis zugesprochen - zusammen mit dem Pionier John Gurdon.

Seither sehen viele Beobachter die Ära der neuen regenerativen Medizin heraufziehen. Sie verspricht nahezu biblische Wunder - Blinde sehend, Taube hörend und Lahme gehend werden zu lassen. »Wenn die iPS-Zellen-Technik keine Fortschritte für Patienten erreichen kann«, sagte Yamanaka bei der Nachricht aus Stockholm, werde er trotz der Anerkennung ein trauriger Mann bleiben. Neue Hoffnung setzten die Zellforscher auch in die herkömmlichen ES-Zellen, die aus überzähligen Embryonen gewonnen werden, die bei künstlicher Befruchtung entstehen. Durch den Einsatz neuer Techniken zum Genomdesign könnten sie künftig in eine zum Empfängergewebe immunologisch passende Fasson gebracht werden. Der Körper behandelter Patienten würde solcherlei Zellersatz nicht länger abstoßen. Mit beiden Typen von Reparaturzellen - iPS und ES - sind bereits erste Therapiestudien der altersabhängigen Makuladegeneration, einer Netzhauterkrankung.

Besonders weit gediehen sind die Fortschritte bei der dreidimensionalen Zucht von echten Gewebe- und Organanlagen am japanischen Großforschungsinstitut Riken. Wissenschaftler um den Zellbiologen Yoshiki Sasai züchten dort bereits menschliche Augenknospen mit intakter Netzhaut oder Gewebeblöcke künstlicher Hirnrinde. Doch trotz dieser Verheißung bleibt die breite Anwendung von iPS- und ES-Zelltherapien bislang eine unsichere Option. Könnte eine dritte Säule für die regenerative Medizin - die geklonten ES-Zellen - womöglich am Ende doch willkommen sein? Der Düsseldorfer Stammzellexperte James Adjaye winkt ab: Wissenschaftlich sei die Klontat in Oregon hochinteressant, doch aus ethischen Gründen hätten diese Zellen in der regenerativen Medizin keine Chance.

Gleichwohl können sich inzwischen auch manche Politiker eine Zulassung des Menschenklonens zu Forschungszwecken durchaus vorstellen. Einst wussten die Anhänger eines strikten Embryonenschutzes eine breite Koalition aus Parteien und Kirchen, Behindertenverbänden, Ärzteschaft und Frauenbewegung hinter sich. Mittlerweile hat sich das geändert. »Die Bioethik-Debatte ist viel pragmatischer geworden«, sagt der stellvertretende Vorsitzende des Ethikrates, Wolf-Michael Catenhusen. Eine neue Politikergeneration ziehe ihre Argumente nicht mehr aus der deutschen Vergangenheit, meint der erfahrene SPD-Politiker, sondern orientiere sich mehr an der Gegenwart und den Erfahrungen der europäischen Nachbarn mit den Biotechniken.

Ulrike Flach, Staatssekretärin im Bundesgesundheitsministerium, kann sich vorstellen, den strikten Embryonenschutz zu lockern - »falls das Forschungsklonen tatsächlich zu einem Durchbruch führt«. Im Sinne einer »Ethik des Heilens« sieht die FDP-Politikerin sogar »eine Pflicht«, das Embryonenschutzgesetz in der nächsten Legislaturperiode zugunsten der Patienten zu reformieren. Umso wichtiger wäre es aber, endlich eine weltweit verbindliche Ächtung des Klonens zur Fortpflanzung zu erreichen. Niemals dürfe einer Frau ein »Klon-Konstrukt« eingepflanzt werden, fordert Ethikrätin Woopen. Bislang sind alle Versuche einer internationalen Einigung gescheitert - auch am Widerstand der Deutschen, die mit dem reproduktiven zugleich das therapeutische Klonen verbieten wollten. »Ein Eigentor«, sagt Woopen heute.

Aus DIE ZEIT :: 16.05.2013

Ausgewählte Artikel
Ausgewählte Stellenangebote