Durchbruch mit zweifelhaftem Nutzen

<typohead type="3">Durchbruch mit zweifelhaftem Nutzen

Von Christina Hohmann

US-amerikanische Forscher haben vermutlich das therapeutische Klonen ein Stück vorangebracht: Sie gewannen nach eigenen Angaben erstmals menschliche Embryonen aus Hautzellen. Wenn die Ergebnisse stimmen, wäre dies ein erster Schritt auf dem Weg zur Produktion maßgeschneiderter embryonaler Stammzellen.

Die Schlagzeile kommt einem bekannt vor: »Erster menschlicher Embryo aus Körperzelle geklont«. Bereits 2004 gab der südkoreanische Klonforscher Woo Suk Hwang an, dies geschafft zu haben. Nun melden Wissenschaftler eines kalifornischen Unternehmens erneut, dass ihnen der Durchbruch gelungen sei. Sie veröffentlichten ihre Ergebnisse in der Onlineausgabe des Fachjournals »Stem Cells« (Doi: 10.1634/stemcells.2007-0252).

Das Team um Andrew French von der Stemagen Corporation in La Jolla entnahm drei jungen Frauen zwischen 20 und 24 Jahren insgesamt 29 Eizellen. Aus diesen entfernten sie innerhalb von zwei Stunden nach der Entnahme den Zellkern und fügten jeweils den Zellkern von Hautzellen ein. Diese stammten von zwei jungen Männern. Die so entstandene Zelle regten die Forscher zum Teilen an. Durch den als somatischen Zell-Nucleus-Transfer bezeichneten Prozess, der auch bei der Erschaffung des Klonschafs »Dolly« angewendet wurde, entstanden insgesamt 21 Embryonen. Fünf von ihnen entwickelten sich zu Blastozysten weiter. Als Blastozyste bezeichnet man ein frühes Stadium der embryonalen Entwicklung (etwa ab dem vierten Tag nach der Befruchtung), bei dem der Keim etwa 40 bis 70 Zellen enthält. Die Blastozysten wurden strengen genetischen Tests unterworfen. Unabhängige Labore konnten nachweisen, dass drei der fünf Keime das Erbgut eines der Spendermänner enthielten. In einem wurde neben dem Erbgut eines Mannes auch die mitochondriale DNA einer Frau identifiziert. Dies sei der definitive Beweis dafür, dass der Embryo durch Klonen entstanden ist, schreibt das Team um French.

Damit gelang den Forschern das, was der Südkoreaner Hwang von der Seoul National University 2004 im Fachjournal »Science« behauptet hatte. Er hatte außerdem angegeben, aus den geklonten Embryonen maßgeschneiderte embryonale Stammzellen gewonnen zu haben. Doch seine Ergebnisse hatten sich später als Fälschung herausgestellt, woraufhin »Science« die Publikationen zurückzog.

Der guten Qualität der Eizellen sei es zu verdanken, dass French erreichte, was Hwang nicht gelang. Die Eizellen stammten von jungen Frauen und wurden innerhalb von zwei Stunden nach der Entnahme aus dem Eierstock weiter behandelt.

Der letzte Schritt fehlt

Den ersten menschlichen Embryo klonten 2005 Miodrag Stojkovic und seine Kollegen von der Newcastle University in Großbritannien. Allerdings fügten die britischen Forscher in die entkernten Eizellen nicht Nuclei von Körperzellen, sondern von embryonalen Stammzellen ein, was weniger schwierig ist. Außerdem gelang es dem Team nicht, aus den gewonnenen Blastozysten embryonale Stammzellen zu entnehmen, was das eigentliche Ziel des therapeutischen Klonens ist. Die Embryonen starben vorher ab.

Embryonale Stammzellen konnten auch French und seine Kollegen aus den geklonten Keimen nicht isolieren. Der Grund sei, dass die Blastozysten nach den genetischen Tests nicht mehr zur Entnahme von Zellen geeignet waren, gibt French an. Er arbeite jedoch bereits an diesem weiteren Schritt. Während einige Experten wie Stojkovic die Publikation als einen »Durchbruch« feiern, bemängeln andere die Qualität der erzeugten Klonembry-onen. So sagt Robert Lanza, ein Konkurrent auf diesem Gebiet, dass die Blastozysten »ungesund aussehen«. Sie seien vermutlich nicht für die Isolierung embryonaler Stammzellen geeignet. Der Forscher vom US-amerikanischen Unternehmen Advanced Cell Technology (ACT) hatte vergangene Woche eine Methode zur Gewinnung von Stammzellen vorgestellt, bei dem der Embryo nicht zerstört wird (siehe dazu Stammzellgewinnung: Mögliche Lösung eines Dilemmas, PZ 03/2008).

Andere Wege

Es ist fraglich, ob es für die Gewinnung embryonaler Stammzellen nötig ist, erst Embryonen zu erzeugen, um sie anschließend wieder zu zerstören. Es gibt zwei alternative Wege zu dieser Methode. So lassen sich adulte Körperzellen zu embryonalen Zellen umprogrammieren - ohne dabei den Umweg über das entkernte Ei nehmen zu müssen. Gleich zwei Forschergruppen ist es gelungen, mit einem »Cocktail« aus vier Genen menschliche Hautzellen in eine Art embryonales Stadium zurückzuversetzen. Dafür werden die ausdifferenzierten Hautzellen mit einem Retrovirus beimpft, der vier Gene in das Erbgut einschleust. Durch deren Wirkung verjüngt sich die Zelle und wird zur sogenannten »induzierten pluripotenten Zelle« (iPS-Zelle) reprogrammiert, die zur Differenzierung in verschiedenste Zelltypen geeignet ist.

Diese Reprogrammierung gelang Forschern um Shinya Yamanaka bei humanen Fibroblasten, wie die Forscher im vergangenen November im Fachjournal »Cell« (Doi: 10.1016/j.cell.2007.11.019) berichteten. Mit derselben Methode konnten auch James Thomson und seine Kollegen von der Universität Wisconsin in Madison iPS-Zellen erzeugen (»Science«, Doi: 10.1126/science.1151526). Die Methode ist zwar ethisch unbedenklich, birgt aber die Gefahr der Krebsinduktion.

Eine zweite Alternative stellt die Bildung von Hybrid-Embryonen dar. Hierfür werden die Zellkerne von menschlichen Zellen in entkernte Eizellen von Tieren eingefügt, zum Beispiel von der Kuh oder vom Kaninchen. Zwei britische Forschergruppen haben nun die Erlaubnis von der Human Fertilisation and Embryology Authority (HFEA) erhalten, erste Experimente dieser Art durchzuführen. Eizellen von Tieren sind besser für die Zellkerntransfer geeignet und außerdem einfacher zu gewinnen als menschliche Eizellen. Doch die Entscheidung der HFEA ist stark umstritten, Kritiker sprechen laut der Fachzeitschrift »Deutsches Ärzteblatt« von einem desaströsen Rückschritt für die Würde des Menschen.

Zellbiologen verstehen unter Klonen die Erzeugung eines erbgleichen Organismus mithilfe des Erbguts eines bestehenden Organismus. Die etablierte Methode ist der somatische Zellkerntransfer. Hierbei wird ein isolierter Zellkern einer ausdifferenzierten Körperzelle in eine entkernte Eizelle eingefügt. Die so entstandene Zelle wird zur Teilung angeregt, wodurch ein Embryo entsteht. Beim therapeutischen Klonen wird dieser in einem frühen Stadium zerstört und die gewonnenen embryonalen Stammzellen in Kultur gehalten. Da sie totipotent sind, sich also in alle Zelltypen differenzieren können, wird ihnen ein hohes therapeutisches Potenzial zugeschrieben. Beim reproduktiven Klonen wird der Embryo einer Leihmutter eingepflanzt, die den Klon austrägt. Das berühmteste Beispiel hierfür ist das 1996 geborene Klonschaf Dolly, das weltweit erste geklonte Säugetier. Das therapeutische Klonen ist in einigen Ländern wie Großbritannien oder den USA erlaubt, das reproduktive Klonen am Menschen ist weltweit geächtet.

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