Brennpunkt

Alles über Dolly

Mit dem Klonschaf Dolly wurde 2003 für viele Menschen ein Stück Sciencefiction Wirklichkeit. Zum ersten Mal hatten Forscher damals ein Säugetier geklont.

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Dolly - Star der Presse. picture_alliance
Der Weg zum Klon. picture_alliance

Der 5. Juli 1996 gilt vielen Forschern als der Beginn des Klonzeitalters. An diesem Tag wurde in einem Stall in Schottland ein Schaf geboren, das in die Geschichtsbücher eingehen sollte: Dolly - der erste Klon eines erwachsenen Säugetiers, Symbol für den Beginn der Schöpfung von Menschenhand. Doch Dolly kränkelte, hatte ein für Schafe relativ kurzes Leben und starb vor zehn Jahren am 14. Februar 2003.

Wie eine zweite Mondlandung

Erst im Alter von sieben Monate wurde Dolly erstmals der Öffentlichkeit präsentiert. Das Ereignis im Februar 1997 rief ein enormes Medienecho hervor, vergleichbar mit den Berichten über die Mondlandung. Dolly stand auf den Titelseiten vieler Zeitungen und Magazine.

Weltweit löste das walisische Bergschaf eine Grundsatzdiskussionen über Ethik in der Wissenschaft aus. Befürworter und Kritiker, Hoffnungen und Ängste - kaum eine Wissenschaftsmeldung polarisierte die Menschen stärker. Dolly war einzigartig, gerade deshalb, weil sie es nicht war.

Das erste Säugetier ohne Vater

Den Forschern um Ian Wilmut vom Roslin-Institut bei Edinburgh war es gelungen, die exakte Kopie eines Säugetiers herzustellen - einen Klon. Zur Schaffung von Dolly, dem ersten Säugetier ohne biologischen Vater, entnahmen die Forscher einer Eizelle den Zellkern, in dem die Erbinformation steckt. An seine Stelle platzierten sie dann den Zellkern aus der Euterzelle eines Schafs. Die so umfunktionierte Eizelle wurde in einer Nährlösung zur Teilung angeregt und dann in eine Ersatzmutter, natürlich ein Schaf,  eingepflanzt.

Die bislang ungefragte Namenspatin von Dolly wurde die amerikanische Country-Sängerin Dolly Parton, was den britischen Humor der Forscher belegt. Für das aus einer Euterzelle geklonte Schaf wählten die Forscher den Namen in Anspielung auf die üppige Oberweite der Sängerin. Parton nahm diese Anspielung angeblich mit Gelassenheit und Humor auf.

277 Eizellen, ein Lamm

Technisch gesehen klingt das Klonen zwar recht einfach, doch die Erfolgsaussichten auf einen gesunden Klon sind bis heute eher gering: Für Dolly wurden insgesamt 277 Eizellen entkernt und mit einem neuen Zellkern versehen. 29 davon entwickelten sich zu Embryonen heran und wurden in Schafe eingesetzt. Geboren wurde nur ein einziges Lamm: Dolly.

Die Methode war für die Wissenschaftler nicht neu. Doch bisher hatte man für Klonversuche von Säugetieren nur embryonale Zellen verwendet. Dollys Geburt widerlegte die bis dahin gängige Meinung, die Erzeugung von einem geklonten Säugetier aus einer ausgereiften Zelle sei nicht möglich.

Die Mär von auferstandenen Mammut

Dolly löste eine Klonhysterie mit zum Teil bizarren Formen aus: 2002 verkündete die Ufo-gläubige Raelianer-Sekte die Geburt eines Klonbabys - den Beweis dafür blieb die Sekte jedoch bis heute schuldig. Meldungen weiterer Klonbabys aus China geisterten durch die Medien. Die Berichte wurden jedoch von Experten als unglaubwürdig bezeichnet. Die Methode sollte auch tiefgefrorenen Mammuts aus dem ewigen Eis in Sibirien zur Auferstehung verhelfen.

Für viele Menschen schien klar: Auch der geklonte Mensch wird kommen, es ist nur eine Frage der Zeit. Bis heute wurde jedoch nichts davon in die Realität umgesetzt. Waren die Ängste und Sorgen der Kritiker, aber auch die Hoffnungen vieler Wissenschaftler also übertrieben?

Klon - statt Kleintierzoo

Auf Dolly folgte rasch ein regelrechter Klontier-Zoo: Pferde, Ziegen und Schweine wurden ebenso kopiert wie Mäuse, Katzen, Hunde und Rinder. "Als wir mitbekommen haben, dass die Schotten ein Schaf klonen, haben wir so etwas Ähnliches beim Rind begonnen", sagt Prof. Eckhard Wolf vom Lehrstuhl für Molekulare Tierzucht und Biotechnologie der Ludwig-Maximilians-Universität München.

Wolf: "Wir haben damals auch Euterzellen verwendet und dann das erste Kalb in Europa geklont:  Uschi. Wir haben nur vier Embryonen übertragen und ein Kalb bekommen. Mittlerweile ist  Uschi Urgroßmutter.

Die Technik wird unter anderem in der Landwirtschaft bei Rindern eingesetzt. Klone sind für Züchter interessant, um besonders wertvolle Tiere zu kopieren. So lassen sich etwa die besten Milchkühe oder die besten Zuchtbullen vermehren.

Bei Rindern geht's am besten

"Es ist allgemein auch heute noch so, dass das Klonen bei Rindern am besten funktioniert", sagt Wolf. "Bei ihnen bekommt man - bezogen auf die auf Empfängertiere übertragenen geklonten Embryonen - im Schnitt 10 bis 20 Prozent Nachkommen. Bei anderen Spezies ist die Effizienz deutlich niedriger."

Seit vielen Jahren klonen Forscher zu medizinischen Zwecken. Dazu wird beispielsweise die Erbsubstanz genetisch verändert, um dem Klon neue Eigenschaften zu verpassen. Beschleunigtes Wachstum, Resistenz gegen Krankheitserreger, Milch ohne Laktose oder Tiere, die in ihrer Milch Medikamente produzieren - die Liste ist lang und erste Erfolge wurden bereits erzielt. So haben beispielsweise Forscher am Genzentrum der Ludwig-Maximilians-Universität München auf diese Weise ein Antithrombosemittel gewonnen.

Wichtig ist das Klonen auch für weitere Therapiefelder. "Wir haben zwei Zielrichtungen", sagt  Wolf. "Zum einen generieren wir Schweine, deren Organe möglicherweise für die Transplantation in menschliche Patienten geeignet sein könnten." Dabei geht es vor allem um die Langerhans-Inseln, die in der Bauchspeicheldrüse Insulin produzieren.

"Zweites Ziel ist es, Großtiermodelle für Erkrankungen des Menschen zu erzeugen", erzählt Wolf. "Wir haben mittlerweile Schweinemodelle für Diabetes und Mukoviszidose." Diese Tiere, so die Hoffnung, sollen eine zuverlässigere Prognose dazu ermöglichen, ob ein bestimmtes Behandlungsverfahren beim Menschen wirkt. «Die Schweinemodelle sollen eine Art Brückenfunktion haben zwischen den Mäusemodellen und der Anwendung beim Menschen», erläutert Wolf.

Zerstörte Embryonen

Besonders umstritten ist das sogenannte therapeutische Klonen, um beispielsweise künftig Ersatzgewebe für Patienten zu gewinnen. Dabei werden gespendete Eizellen von Frauen entkernt und dann Kerne mit dem Erbmaterial fremder Körperzellen eingesetzt. Daraus werden Embryonen und schließlich Stammzellen gewonnen.

Für das Verfahren muss der Embryo jedoch zerstört werden. Hauptziel des unter anderem in Großbritannien unter strengen Auflagen erlaubten Verfahrens ist die Produktion von Zellen, die maßgeschneidert zum Erbgut eines Patienten passen. Noch ist die Technik jedoch im Forschungsstadium.

Missgebildete Tiere

Auch beim reproduktiven Klonen von Tieren, also dem Erstellen der identischen Kopie eines Individuums, sind immer noch viele Probleme ungelöst. Der Ausschuss an Säugetierembryonen ist hoch und macht das Klonen teuer. Und Klontiere, die diese erste Hürde überleben, haben nach wie vor häufig Missbildungen und leiden sehr früh an Alterserkrankungen.

"Die Gefahr ist, dass es zu Veränderungen in der Entwicklung kommt, dass Tiere zum Beispiel Fehlbildungen zeigen", bestätigt auch Wolf. "Ich vermute, dass diese Problematik niemals ganz überwunden wird, weil die Reprogrammierung, die nach dem Klonen stattfindet, eine Art Zufallsprozess ist. Je nachdem, welche Gene wie gut reprogrammiert werden, kommt es zu Entwicklungsveränderungen. Wir haben de facto selbst aufgehört, an dem Verfahren zu forschen."

Seit einigen Jahren setzten Forscher beim Rückprogrammieren von Zellen auf eine neue Technik, die ethisch kaum umstritten ist: Die Herstellung von induzierten Pluripotenten Stammzellen (iPS-Zellen). So lassen sich mit einigen Genen oder wenigen Signalmolekülen ausgewachsene Körperzellen künstlich in eine Art embryonalen Urzustand zurückversetzen.

Für die Herstellung von iPS-Zellen erhielt der Japaner Shinya Yamanaka 2012 den Medizin-Nobelpreis. Er stützte sich auf Arbeiten des Briten John Gurdon, einem Pionier der Reprogrammierungsforschung, der die hohe Auszeichnung ebenfalls bekam.

Die iPS-Zellen lassen sich im Labor in fast alle möglichen Zelltypen verwandeln. Eines Tages sollen daraus Ersatzgewebe oder sogar ganze Organe entstehen. Zwei chinesische Teams konnten bereits 2009 lebensfähige Mäuse aus den iPS-Zellen generieren. Bis zur routinemäßigen Anwendung von iPS-Zellen in der Klinik ist es aber noch ein weiter Weg.

Biologisch hat Dolly keinen Vater. Aber um die geistige Vaterschaft wurde in der Vergangenheit viel gestritten. Ian Wilmut, der lange als Dollys "Vater" galt und mit Ehrungen überhäuft wurde, gab inzwischen zu, dass sein damaliger Kollege Keith Campbell maßgeblich an der Schaf-Schöpfung beteiligt war. Damit nicht genug: Auch zwei Techniker des Instituts erhoben Anspruch auf die Vaterrolle. Das Roslin-Institut verweist diplomatisch auf die "Teamarbeit" aller beteiligter Menschen.

Tod durch Übergewicht, Arthritis, Lungeninfektion

Im Februar 2003 starb Dolly mit sechs Jahren - kein Alter für ein Schaf, dessen durchschnittliche Lebenserwartung zehn bis zwölf Jahre beträgt. Übergewicht, Arthritis im linken Hinterbein und schließlich eine Lungeninfektion. Dolly brachte zwar mehrere natürlich gezeugte Lämmer zur Welt. Doch sie litt schon sehr früh an Alterserkrankungen und musste schließlich eingeschläfert werden.

Fest steht: Mit dem Alter verändert sich das Erbmaterial DNA in den Zellen. Die Enden der Erbgutträger, die Telomere, werden kürzer. Einflüsse von außen beeinflussen die Gensteuerung. Bei der Entstehung von Spermien und Eizelle wird die genetische Uhr der DNA wieder auf Null gestellt. Bei Dolly war das nicht der Fall. Ihr Ausgangsmaterial war eine Euterzelle von einem sechs Jahre alten Schaf.

Auch nach ihrem Tod bleibt Dolly der Nachwelt erhalten. Das Schaf steht ausgestopft in einer Glasvitrine im Royal Museum in Edinburgh.
        


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