Dolly, Schaf

Der Zoo der Klon-Tiere

Bereits im Jahr 1901 klonte der deutsche Biologe Hans Spemann per Zufall das erste Tier, einen Molch. Fast ein Jahrhundert später, im Jahre 1996, kam das Schaf Dolly auf die Welt. Dieses Ereignis rückte das Klonen in den Blickpunkt der Öffentlichkeit. Bald darauf wurde von genetisch identischen Kopien weiterer Nutztiere berichtet. Die Bilder der ersten geklonten Haustiere gingen um die Welt. In China wird seit 2016 eine Anlage zur Massenproduktion geklonter Tiere gebaut.

Klone, benannt nach dem griechischen Wort für Zweig, sind genetisch identische Organismen, die durch ungeschlechtliche Vermehrung entstanden sind. In der Natur gibt es dafür viele Beispiele: Einzeller wie Bakterien und Hefen vermehren sich durch Zweiteilung. Schwämme pflanzen sich durch das Abschnüren von Organismusteilen, auch Knospung genannt, fort. Viele Pflanzenarten wie etwa die Erdbeere oder Kartoffel vermehren sich durch Seitensprosse und klonen sich dadurch selbst.

geklonte Kühe

Geklonte Rinder. In der nordchinesischen Hafenstadt Tianjin steht die Massenproduktion geklonter Tiere unmittelbar bevor. Die Firma Boyalife kündigte die Produktion von zunächst 100.000 Rinderembyonen jährlich an, die auf bis zu eine Million Tiere gesteigert werden soll. Die Rinder sollen fünf Prozent des Fleisches liefern, das in China pro Jahr verzehrt wird.

Dolly, Schaf

Klonschaf Dolly mit seinem Schöpfer, Ian Wilmut.
Foto: Roslin Institut Edinburgh

Katze, Copycat

CopyCat, die erste geklonte Katze.

Foto: Texas A&M University

Maultier, Idaho Gem

Das Maultier Idaho Gem ist das erste geklonte pferdeartige Tier. Heute werden vor allem teure Sportpferde geklont.
Foto: University of Idaho/Phil Schofield

Großes Foto oben: Klon-Schaf Dolly, Roslin Institut Edinburgh

Bei Tieren werden Klone seit langem mit Hilfe von embryonalen Stammzellen erzeugt. Diese Zellen haben noch die ursprüngliche Entwicklungsfähigkeit (Totipotenz). Das bedeutet, sie können sich in jeden Zelltyp eines Individuums verwandeln, da noch alle Gene aktiv sind. In der Praxis wird die befruchtete Eizelle nach den ersten Teilungsschritten in mehrere identische Zellen aufgeteilt, die sich zu einem vollständigen Organismus entwickeln können. Auf diese Weise erzeugt man künstlich eine Mehrlingsgeburt. Die Nachkommen sind untereinander, jedoch nicht mit den Eltern identisch.

Das Klon-Schaf Dolly: Eine Sensation für die Wissenschaftswelt

Im Juli 1996 wurde das Klon-Schaf Dolly geboren und sorgte für großes Aufsehen. Dolly war das erste Säugetier, das nicht aus einer embryonalen Stammzelle, sondern aus einer bereits differenzierten, erwachsenen (somatischen) Zelle geklont wurde - eine Sensation für die Wissenschaftswelt. Denn normalerweise hat eine adulte Zelle nicht die Fähigkeit, sich durch Teilung und Vermehrung in die unterschiedlichen Gewebe zu entwickeln.

Die Forscher des Roslin-Instituts in Schottland behandelten eine Euterzelle eines erwachsenen Schafs auf besondere Weise, um die ursprüngliche Entwicklungsfähigkeit wieder herzustellen. Sie vermehrten die Zelle auf einem Nährmedium. Dann wählten sie daraus eine Zelle aus. Diese setzten sie in eine neue Nährlösung, die gerade genug Nährstoffe enthielt, um die Zelle am Leben zu halten. Die „hungernde“ Körperzelle schaltete daraufhin alle noch aktiven Gene ab und trat in ein Ruhestadium ein.

Parallel dazu entnahm man einem anderen Schaf eine Eizelle und entfernte den Kern, also die Erbinformation. Auch die Eizelle befand sich zu diesem Zeitpunkt in einem inaktiven Zustand. Dann wurden Ei- und Körperzelle zusammengebracht, und ein elektrischer Impuls löste die Verschmelzung der Zellen aus. Anschließend begann die neu entstandene Zelle sich zu teilen und zu einem Embryo zu entwickeln. Dieses Verfahren wird somatischer Kerntransfer oder auch nach dem beteiligten Institut „Roslin-Technik“ genannt.

Der geklonte Embryo wurde nach wenigen Tagen im Reagenzglas in die Gebärmutter eines dritten Schafs, der Leihmutter, eingepflanzt und normal ausgetragen. Es brauchte fast dreihundert Anläufe und über zehn Jahre, bis die Wissenschaftler ein lebensfähiges Tier geschaffen hatten. Dolly ist mit dem Schaf, das die Körperzelle gespendet hat, genetisch identisch – also ein Zwilling.

Klontechnik: Erst Probleme, bald Routine

Doch auch wenn die Klonforscher von einem großen Erfolg sprachen, waren noch viele Fragen offen. Bald stellte sich heraus, dass das Erbgut von Dolly dem alter Tiere glich und das Schaf daher eine verkürzte Lebensdauer hatte. Im Februar 2003 wurde Dolly im Alter von sechs Jahren auf Grund einer schweren Lungenerkrankung eingeschläfert. Sie litt außerdem an Arthritis sowie Übergewicht. Normalerweise werden Schafe elf bis zwölf Jahre alt. Die Lungenkrankheit führen die Forscher jedoch nicht darauf zurück, dass Dolly ein Klon war. Nun ist das ausgestopfte Klon-Schaf die Attraktion im schottischen Royal Museum in Edinburgh.

Dem Schaf Dolly folgte eine Vielzahl von Klonversuchen mit unterschiedlichen Tierarten, die jedoch häufig fehlschlugen. Inzwischen scheinen diese Schwierigkeiten überwunden. In China und den USA zeichnet sich sogar eine kommerzielle Nutzung der Klontechnik ab.

Im Jahr 2001 erblickte die erste geklonte Katze CC das Licht der Welt. Sie ist nach dem Kürzel für Carbon Copy, dem englischen Wort für Durchschlag, benannt. Drei Jahre darauf soll nach Medienberichten in den USA die erste Klon-Katze über die Ladentheke gegangen sein. Im April 2005 folgte der erste geklonte Hund.

Heute kann man in Südkorea bei der Firma Sooam Biotech seinen Hund für 100.000 Dollar klonen lassen, in den USA bieten Unternehmen das Klonen von Hunden und Katzen an. Andere Forschungsprojekte haben das Ziel, vom Aussterben bedrohte Tierarten durch Klonen für die Nachwelt zu erhalten. So ist es in Vietnam Ende 2006 geglückt, eine gefährdete Wildschweinart zu klonen.

Klonen für die Landwirtschaft und menschliche Ernährung

Im Januar 2008 bewertete die US-Lebensmittelbehörde (FDA, Food and Drug Administration) Produkte von geklonten Kühen, Schweinen und Ziegen als sicher für die menschliche und tierische Ernährung und ließ sie für den Verkauf zu. Fleisch und Milch von geklonten Tiere und deren Nachkommen seien genauso sicher und ungefährlich für die Ernährung wie traditionell gezüchtete Tiere. Aufgrund mangelnder Informationen wurden andere Klontiere wie Schafe nicht zugelassen.

Es ist jedoch sehr unwahrscheinlich, dass Produkte von Klontieren tatsächlich in den Handel kommen, da die Tiere vor allem für die Zucht eingesetzt werden. Die Firma Trans Ova Genetics beispielsweise bringt jährlich rund 100 geklonte Kälber zur Welt und klont auch Schweine, Ziege, Schafe und Pferde. Die Tiere werden ausschließlich für Zuchtzwecke eingesetzt. Man kann davon ausgehen, dass der Nachwuchs dieser Klone über die ganze Welt verteilt ist. Ein Rückverfolgen der Herkunft dieser Tiere ist nahezu unmöglich.

In vielen Ländern geht die Forschung und Entwicklung zum Klonen von Nutztieren weiter. Auch in der EU forschen einige wenige Institutionen am Klonen von Tieren. In Europa sollen jedoch der Verkauf geklonter Nutztiere und deren Produkte sowie der Import verboten werden. Auch die Verwendung der Nachkommen sowie von Zuchtmaterial geklonter Tiere soll nicht erlaubt sein.