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Medizin

Die ersten Klonaffen nach der „Dolly“-Methode: Zhong Zhong und Hua Hua

Mittwoch, 24. Januar 2018

Im Dezember 2017 kamen die ersten Klonaffen Zhong Zhong (rechts ) und Hua Hua (links) zur Welt. /Qiang Sun and Mu-ming Poo Chinese Academy of Sciences
Vor 9 und 7 Wochen kamen die ersten Klonaffen Zhong Zhong (rechts) und Hua Hua (links) zur Welt. Ihr Erbgut ist identisch. /Qiang Sun and Mu-ming Poo Chinese Academy of Sciences

Shanghai – Nach Klonschaf „Dolly“ ist es erstmals gelungen, eine nichthumane Primatenart zu klonen. Die Forscher von der Chinese Academy of Science führten dafür einen Kerntransfer aus einer Körperzelle in eine entkernte Eizelle durch (Somatic Cell Nuclear Transfer, SCNT). Die genetisch identischen Eizellen wurden dann von einer Leihmutter ausgetragen. Die Methodik hat das Autorenteam um Zhen Liu und Qiang Sun heute in Cell publiziert (2018; doi: 10.1016/j.cell.2018.01.020). Ein Sprecher der Fachzeitschrift teilte dem Deutschen Ärzteblatt mit, dass beide Affen zum aktuellen Zeitpunkt (9 und 7 Wochen alt) noch leben und noch keine Anzeichen gesundheitlicher Schäden aufweisen würden.

Ungeschlechtliche Vermehrung durch somatischen Zellkerntransfer

  • Entkernung: Der Zellkern einer Eizelle eines Spendertiers wird abgesaugt.
  • Transfer/Fusion: Ein Zellkern mit Erbinformationen einer somatischen Zelle (hier: fetale Bindegewebszelle) wird auf eine entkernte Eizelle übertragen.
  • Reprogrammierung: Das genetische Programm der Zelle wird durch ein frühes embryonales Programm ersetzt. Dabei verliert die DNA durch epigene­tische Mechanismen ihre frühere Spezialisierung, indem sich die DNA-Verpackung ändert und somit das Aktivitätsmuster der Gene. (hier: Kdm4d-mRNA-Injektion zur Unterstützung)
  • Embryonentransfer in die Leimutter
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Die Forscher aus China fusionierten somatische Zellkerne aus fetalen Fibroblasten (Bindegewebszellen) mit geringem Differenzierungsgrad mit Eizellen, aus denen zuvor der Zellkern mitsamt der Erbsubstanz abgesaugt worden war. Das Klonen mit adulten Spenderzellen gelang dagegen trotz vieler Versuche nicht. Es folgt eine Reprogrammierung, bei der das genetische Programm der Körperzelle durch ein frühes embryonales Programm ersetzt wird. Dafür injizierten die Forscher eine mRNA, die einen Faktor induzieren sollte, der es ermöglicht, resistente Regionen der DNA trotzdem zugänglich zu machen. „Damit wurde eine weitgehende Reprogrammierung möglich, die ausreichte, um aus gering, aber nicht hochgradig differenzierten Zellen gesunde Individuen zu erzeugen, die bis zur Geburt gelangten“, erklärt Stefan Schlatt, Direktor des Centrums für Reproduktionsmedizin und Andrologie, Universitätsklinikum Münster.

Ob sich der Klonerfolg aber allein auf die hier versuchte epigenetische Modifikation zurückführen lässt, könne anhand der publizierten Daten nicht beurteilt werden, sagt Heiner Niemann vom Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit in Neustadt. Denn eine entsprechende Vergleichsgruppe würde fehlen. Auch Studien dazu in Mäusen, Rindern und Schweinen seien inkonsistent, erklärt der Leiter des Instituts für Nutztiergenetik (ING) am Friedrich-Loeffler-Institut. „Aus meiner Sicht ist es eher wahrscheinlich, dass weitere methodische Verbesserungen des eigentlichen Klonprozesses zum Klonerfolg bei den Javaneraffen beigetragen haben.“

/Youtube, Qiang Sun and Mu-ming Poo, Chinese Academy of Sciences

Mit diesem Klonprozess erzeugten die Forscher 109 SCNT-Embryonen, von denen sie 79 in 21 Javaneraffen als Leihmütter einsetzten. Von 6 nachgewiesenen Schwanger­schaften führten 2 zu Lebendgeburten: Zhong Zhong und Hua Hua kamen vor inzwischen 9 und 7 Wochen Ende 2017 zur Welt.

Historie der ersten Tierklone

Schaf: Das erste geklonte Säugetier ist das Schaf Dolly.  Am 5. Juli 1996 in Schottland geboren ist es die Kopie einer 6 Jahre alten Artgenossin. 2003 wird Dolly wegen einer Lungenentzündung eingeschläfert.

Rind: Japanische Forscher präsentierten 1998 zwei Kälber, die erstmals nach der Dolly-Methode geklont wurden.

Katze: CC kommt 2001 in Texas zur Welt. Bei dem Versuch werden 87 Embryos in 8 Weibchen eingesetzt. 2004 klont eine US-Biotechfirma erstmals eine Katze auf Bestellung. Little Nicky kostet 40.000 Euro.

Pferd: Das erste Klonpferd ist ein Haflinger und kommt 2003 in Italien zur Welt. Das Erbmaterial von Prometea stammt von der Stute, die das Fohlen ausgetragen hat.

Hund: Snuppy wird 2005 in Südkorea geboren und ist die Kopie eines 3 Jahre alten Afghanischen Windhundes. Für den Versuch werden mehr als 1.000 Embryos in 123 Leihmütter verpflanzt. Snuppy stirbt 2016.

Quelle: dpa

Obwohl die schon bei Dolly verwendete SCTN-Technik bei mehr als 20 Tierarten wie etwa Kühen, Schweinen und Hunden gelang, waren Forscher mit dieser Methode bislang an Affen gescheitert. „Bei dieser Studie handelt es sich um eine Methoden­entwicklung, nicht primär um einen wissenschaftlich-inhaltlichen Durchbruch“, sagt Stefan Treue, Direktor des Deutschen Primatenzentrum (DPZ) – Leibniz-Institut für Primatenforschung, Göttingen.

Homogene Tierlinie ermöglicht kleinere Tierversuchszahlen

Wie die chinesischen Forscher angeben, sollen mit der Methode des SCNT als nächstes genetisch verwandte Klone von nichthumanen Primaten in Serie erzeugt werden, die sich als Tiermodelle menschlicher Erkrankungen eignen. Diese Möglichkeit sieht auch Treue: „Das Klonen wäre eine Möglichkeit, einzelne Tiere mit natürlich aufgetretenen Mutationen oder mit gentechnisch erzeugten Veränderungen als Spendertiere einzusetzen, um genetisch homo­gene Tierlinien zu züchten“, sagt der Sprecher der Initiative „Tierversuche verstehen“.

Wenn genetisch homogene Tierlinien verwendet werden, deren genetische Variabilität zwischen individuellen Tieren reduziert ist, könnte die für Studien nötige Tierzahl reduziert werden. Stefan Treue, Sprecher der Initiative „Tierversuche verstehen“

Bei den Javaneraffen, auch Langschwanzmakaken genannt, handelt es sich um die am häufigsten in Tierversuchen eingesetzte Affenart. Sie kämen insbesondere bei der Sicherheits- und Wirksamkeitsprüfung von neu entwickelten Medikamenten zum Einsatz, erklärt Treue. Für ihn birgt die Möglichkeit genetisch homogener Tierlinien auch wissenschaftliche und ethische Vorteile: „Die in der Publikation vorgestellte Methode hat das Potenzial, durch erhöhte Standardisierung von Tierversuchen mit Primaten – wie sie bei Nagern schon länger möglich ist – eine Verringerung der Tierversuchszahlen zu erreichen“, erklärt er. Auch die Rolle spezifischer Gene für verschiedene Krankheiten ließe sich mit solchen Tierlinien mit geringeren Tierzahlen erforschen.

Gesundheitliche Entwicklung der jungen Affen noch ungewiss

Trotzdem rät der Direktor des Deutschen Primatenzentrums abzuwarten, ob sich die noch sehr jungen Tiere gesund und normal entwickeln. „Die Erfahrungen mit Klonschaf Dolly zeigen, dass das Klonen bei einigen Tierarten nicht ohne Folgeschäden bleibt.“ Auch der Leiter der Abteilung Degenerative Erkrankungen am DPZ, Rüdiger Behr weist darauf hin, dass die SCNT-Methode bei einigen Tierarten oft mit übermäßigem Größenwuchs oder anderen Fehlbildungen einherging.

Biologisch gesehen ist das neue Verfahren schon ein Schritt hin zum Menschen. Rüdiger Behr, Leiter der Abteilung Degenerative Erkrankungen am DPZ

Zwar wird in der Studie von gesunden Tieren berichtet. Diese waren bei Einreichung des Manuskriptes aber erst 40 und 50 Tage alt. Genau wie Dolly würden auch diese Affen kein vollständig gesundes Erbgut haben, ist Schatt überzeugt. Eine kritische Diskussion über eine Anwendung beim Menschen würde daher sicherlich eher befeuert als beruhigt. „Biologisch gesehen ist das neue Verfahren schon ein Schritt hin zum Menschen“, sagt Behr, betont aber, dass das Klonen von Menschen und allein der Versuch dessen in Deutschland verboten sei.

Ganz neu ist das Klonen von Primaten aber nicht. „Es ist insofern nicht neu, da es bereits beim Affen gelungen ist, Embryonen zu erzeugen und Schwangerschaften zu induzieren“, sagt Schlatt. So entstand der Affe Tetra durch Embryonensplitting, wie im Jahr 2000 US-Forscher in Science berichteten. Beim Embryonensplitting wird die befruchtete Eizelle in einem sehr frühen Entwicklungsstadium geteilt, aus beiden Teilen können sich reife Embryonen entwickeln. © gie/aerzteblatt.de

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Avatar #759190
Albin0
am Freitag, 18. Januar 2019, 13:10

Mehr Homogenität bei den Tierlinien? Irgendwie ein Schritt in die falsche Richtung?

Versuchstier-Kohorten werden immer so homogen wie möglich abgeglichen (daher auch der wahnsinnig hohe Tierausschuss), sprich gleicher Stamm, gleiches Alter, gleiches Geschlecht, gleiche Haltung/Futter etc. Jetzt suggeriert der Artikel mit Klonen ginge das noch einen Schritt weiter...

Diese Homogenität in den Studien spiegelt aber nicht im Ansatz wider, was wir in unserer Gesellschaft vorfinden. Selbst innerhalb einer Spezies können Geschwister oder eineiige Zwillinge auf gleiche Medikamente oder Krankheiten unterschiedlich reagieren. Wir sind eben komplexe Systeme. Wieso um aller Welt, möchte man die Tierlinien noch homogener machen? Selbst wenn man damit die Zahl der Tiere in Studien verringern könnte, wäre das jeweilige Tier immer noch kein gutes Modell zur Übertragung auf den Menschen oder andere Tiere.

Man kriegt von der Fachwelt schon einen auf den Deckel, wenn man nur einen Paramter ändert, denn die Ergebnisse könnten durch diesen Faktor beeinflusst bzw. verfälscht sein. Oder man hat eine dermaßen hohe Standardabweichung, dass die Ergebnisse eh nix taugen.
Hier ist man penibler wie eh und je, aber die Übertragbarkeit von Maus/Tier auf einen völlig anderen Organismus Mensch (der eben nicht in standardisierten Verhältnissen heranwächst) wird gar nicht erst infrage gestellt. Manchmal frage ich mich schon, ob genau solche Studien wie oben erwähnt, nur gemacht werden, einfach weil man es kann - nicht weil sie einen echten Nutzen hätten.
LNS

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