Dolly – 20 Jahre danach

Am 5. Juli 1996 wurde Dolly geboren, das erste aus erwachsenen (adulten) Zellen geklontes Säugetier. Das nach Dolly Parton benannte Tier brachte es zum Weltruhm als das Klon Schaf.  Nach 6 Jahren starb die wissenschaftliche Sensation jung an einer Lungenkrankheit. Heute noch heute ist Dolly in einem Museum in Schottland ausgestellt.  Nun sind 20 Jahre seit seiner Geburt vergangen. Was haben wir seither gelernt und wie weit kam die Forschung?

Die Methode des Klonens

Viele Schafe- sind sie geklont? (Foto: Werner / pixelio.de)

Viele Schafe- sind sie geklont? (Foto: Werner / pixelio.de)

In ihrer wissenschaftlichen Publikation in der Fachzeitschrift Nature vom Jahre 1997 beschrieben die schottischen Wissenschaftler vom Roslin Institut in Edinburgh ihr Klonierungsverfahren. Einer Spendermutter werden Eizellen entnommen und deren Zellkern mit dessen genetischen Material wird entfernt. Anschließend wird einem anderen Spendertier, welches geklont werden soll, adulte Zellen entnommen und dort der Zellkern ebenfalls entfernt. Dieser Zellkern wird dann in die Eizelle gebracht und einer Leihmutter zur Austragung eingepflanzt. Damals wurden 277 Eizellen entnommen, woraus 29 Embryonen entstanden, von denen nur einer überlebte. Daraus wurde Dolly. Sie hatte also drei Mütter. Und war damit auch kein hundertprozentiger Klon. Denn die Mitochondrien, die sogenannten Kraftwerke der Zelle, haben ihr eigenes genetisches Material und werden immer von der Mutter durch die Eizelle weitergegeben. Diese stammten also noch von der ersten Spendermutter.

Was kam danach?

Schon nach einigen Jahren zeigte das Tier jedoch viel zu früh  Alterserscheinungen und starb schließlich sehr jung an einer Lungenkrankheit im Alter von sechs Jahren.Viele vermuteten, dass dies Folgeerscheinungen des Klonens waren und sich die genetische Uhr nicht zurückdrehen ließe. Doch Dolly konnte während ihres Lebens auch zwei Kinder auf natürliche Weise zeugen und die verantwortlichen Wissenschaftler sagen, dass der Virus von einem anderen Tier übertragen wurde und der Tod nichts mit dem Klonen zu tun hatte. Und tatsächlich altern Dollys Geschwister, die für eine neue Studie geboren wurden, normal.
Seitdem wurde das Verfahren sehr oft angewendet und viele Säugetiere geklont: Pferde,  Ziegen, Schweine, Mäuse, Kaninchen, Katzen und Hunde wurden alle auf diese Weise ohne Komplikationen geklont. Heutzutage ist jedoch die Hauptanwendung beim Klonen die Unterbringung von genetischen Modifikationen. Transgene Schweine oder Rinder, die zum Beispiel gegen eine Krankheit resistent sind, lassen sich so einfach herstellen . Auch beim Menschen wäre es möglich. Doch ein Nachteil bleibt: die Mehrzahl der Klone stirbt und es braucht viele Eizellen, um einen Erfolg zu haben. Außerdem, so konnte die Forschung nach einiger Zeit später durch dieses Grundlagen wissen zeigen, konnten durch die Zugabe von speziellen Faktoren Stammzellen aus adulten Zellen erzeugt werden (induzierte pluripotente Stammzellen– Nobelpreis in Medizin 2012).

Ethische Bedenken und Klonen eines Menschen

Nachdem das Dogma des Klonens gebrochen war, wurden sofort negative Stimmen laut. Sollte man überhaupt klonen? Es ist unethisch und unsicher, einen Menschen zu klonen. Andererseits könnten damit vielleicht Krankheiten geheilten werden. Kontrovers war der Fall Woo Suk Hwang, ein Südkoreanischer Wissenschaftler und eine Größe im Bereich des Klonens, der damals und noch heute Hunde klonte. 2004 behauptete er, eine menschliche klonierte Embryonenzelllinie erstellt zu haben, anschließend noch elf weitere. Beide Publikationen wurden zurückgezogen, da sie sich als Betrug herausstellten.
Es ist nicht die technische Barriere, die uns davon abhält, Menschen zu klonen, sondern eine moralische. Außerdem ist eine Person nicht nur durch ihr Genom charakterisiert. Es bleibt also dabei: Die Würde des Menschen ist unantastbar.

Vorschau: Nächsten Monat geht es um neue Methoden der Molekularbiologie.

Domestikation- Wie der Hund zum besten Freund des Menschen wurde

Die Deutschen halten schätzungsweise 30 Millionen Haustiere, vor allem sind dies Hunde und Katzen. Bist du ein Katzenmensch oder ein Hundemensch – dazu gibt es mitunter tiefgehende Debatten. Doch egal, welches Tier einem mehr zusagt, es nicht selbstverständlich, dass wir Haustiere halten.

Eines der wichtigsten domestizierten Tiere: Das Rind (Foto: Wolfgang Dirscherl  / pixelio.de)

Eines der wichtigsten domestizierten Tiere: Das Rind (Foto: Wolfgang Dirscherl / pixelio.de)

Das wohl älteste domestizierte Tier ist der Hund, der sich vor circa 30.000 Jahren aus dem Wolf entwickelt hat (obwohl molekulargenetische Berechnungen auf 100.000 Jahre kommen, so zeigt der Fossilrekord anderes auf). Über viele Generationen hinweg wurden die Tiere genetisch von der Wildform isoliert und auf viele Charakteristika gezüchtet. Das Schaf, welches vom Mufflon abstammt, das Rind, welches vom Auerochsen abstammt, das Schwein, die Ziege und die Katze, welche auch ihre jeweiligen Wildformen haben, folgten vor circa 10 000 Jahren. Zur gleichen Zeit wurden Pflanzen durch die gleiche Art zu Kulturpflanzen gezüchtet. Pferde, Hühner und viele andere Tiere, die oft speziell für die jeweilige Region der Welt waren, kamen vor einigen tausend Jahren nach.

Theoretisch kann jedes Tier domestiziert werden, jedoch gibt es sechs Eigenschaften, welche das Tier haben sollte, sodass es dazu kommt und die in dem Buch Guns, Germs and Steel beschrieben wurden: Kann sich das Tier von den Abfällen der Menschen ernähren und hat keine speziellen Anforderungen hinsichtlich der Ernährung, ist dies sehr hilfreich. Die Generationenfolge, also auch die Lebenserwartung, sollte die des Menschen nicht überschreiten. Ist sie kurz genug, ist die Züchtung besser möglich und eine kurze Zeit für das Erreichen des Erwachsenenalters ist wichtig, damit es seinen Zweck erfüllen kann. Die Fortpflanzung muss auch in der Gefangenschaft des Menschen stattfinden können. Sind die Tiere generell weniger aggressiv und leichter umgänglich, ist dies ebenfalls von Vorteil. Sie sollten ebenfalls ruhiger sein und nicht scheu. Zuletzt ist es ebenfalls wichtig, dass die Tiere eine flexible soziale Hierarchie haben und den Menschen als Herrchen anerkennen.

Viele domestizierte Arten weisen Gemeinsamkeiten auf. Schon Darwin beobachtete, dass menschennahe Spezies fallende Ohren besitzen. Die selektive Fortpflanzung hat also bestimmte folgen. 1950 wurde in Russland ein Langzeitversuch gestartet. Der russische Silberfuchs sollte domestiziert werden, der aufgrund seiner Aggressivität als nicht domestizierbar galt. Dieser Versuch dauert bis heute an. In jeder Generation wurden die weniger aggressiven Tiere ausgesucht. Als die ersten Tiere nach 20 Generationen und ungefähr 25 Jahren als Haustiere gehalten werden konnten, hatten sie kürzere Schnauzen, kleinere Zähne, weiche, fallende Ohren, einen kurvigeren Schwanz und eine andere Fellfarbe. Genetische Veränderungen führten zu hormonellen Veränderungen und so ist ein Fuchs mit einem kleineren Adrenalinlevel auch zahmer. Bei anderen Arten findet man ebenfalls kleinere Gehirne und verringerte akute Sinnesorgane, die in der freien Wildbahn noch überlebenswichtig waren.

Eine überzüchtete Hunderasse: die englische Bulldogge (Foto: M. Großmann  / pixelio.de)

Eine überzüchtete Hunderasse: die englische Bulldogge (Foto: M. Großmann / pixelio.de)

Rassenhunde zeigen uns heute auch die Schattenseiten der Züchtung auf. Reinrassige Hunde wurden vor gerade einmal Hundert Jahren durch Inzucht auf die verschiedenen Charakteristika gezüchtet. Rassen wie der Boxer und die Bulldogge haben zum Beispiel kürzere Schnauzen und diese Brachycephalie führt zu Atemwegsproblemen und einer gestörten Thermoregulation. Aber auch andere Rassen leiden unter den verschiedensten Krankheiten, welche zu einer kürzeren Lebenserwartung führt. Sogenannte Mischlinge sind die genetisch gesünderen Individuuen.

Doch der Mensch hat sich sogar selbst domestiziert. Der Übergang von einer Jäger und Sammler-Gesellschaft zu einer sesshaften Farmer-Gesellschaft, brachte Vor- und Nachteile. Mehr Nahrungsmittel waren vorhanden und die Abstände zwischen Geburten verringerten sich aufgrund der Sesshaftigkeit. Die Population stieg an. Dies führte aber auch dazu, dass sich neue Infektionskrankheiten entwickelten, die sich nur in einer dichten Population entwickeln konnten. Genetische Veränderungen führten zur Entwicklung von Resistenzfaktoren (unter anderen die AB0 Blutgruppen), einer adulten Laktose Persistenz und einem besseren Alkoholmetabolismus für das im westlichen Eurasien getrunkene, nährstoffreiche Bier. Die Verkürzung des Kiefers, im Gegensatz zu unseren Hominiden Vorfahren, zeigt ebenfalls, analog zum Fuchs-Experiment, ein Merkmal des weniger aggressiven und wilden Menschen auf.

Vorschau: Nächsten Monat geht es um die Kristalle in unserem Ohr.