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Chimären – Mischwesen aus Tier und Mensch

Lange gab es Tier-Mensch-Mischwesen nur in Sagen oder in Fantasy-Geschichten, doch inzwischen sind Chimären auch in Forschungslaboren Realität. Schon länger leben dort Mäuse, Schafe, Kühe oder Schweine mit menschlichen Zellanteilen oder Organen. Doch jetzt haben Forscher eine neue Grenze überschritten: Sie erschufen einen Embryo aus Zellen von Affe und Mensch. Was bedeutet dieser Durchbruch medizinisch – und welche ethischen Fragen wirft er auf?

Symbolbild Stammzelleninjektion
Schon im frühen Embryonalstadium werden artfremde Stammzellen in die frisch befruchtete Eizelle injiziert.

In der Natur sind Chimären – Wesen mit dem Erbgut zweier Arten – eine Ausnahme. Denn in der Regel verhindern biologische Unterschiede, dass sich Tiere aus zwei verschiedenen Spezies untereinander paaren. Ist es dennoch möglich, wie beispielsweise bei Esel und Pferd, sind die Nachkommen in der Regel unfruchtbar. Mit den Methoden der modernen Gentechnik und Biomedizin lassen sich diese natürliche Artschranken jedoch überwinden.

Wie erzeugt man Chimären?

Schon seit den 1970er Jahre experimentieren Wissenschaftler in Laboren weltweit damit, Chimären zu erzeugen. Dafür werden entweder Stammzellen eines Tieres in ein Jungtier oder Erwachsenes einer anderen Art implantiert oder aber man setzt noch früher an: Schon im frühen Embryonalstadium injizieren Forscher artfremde Stammzellen in die frisch befruchtete Eizelle. Diese Zellen wachsen dann mit denen ihres "Wirts" heran und es entsteht ein Wesen, in dem sich Zellen beider Arten mischen.

Doch längst finden solche Chimären-Züchtungen nicht mehr nur zwischen Tierarten statt – auch Mischwesen aus Mensch und Tier werden in den Laboren erzeugt. Schon 2003 versetzten Forscher um Esmail Zanjani von der University of Nevada Schafsembryonen mit menschlichen Stammzellen und züchteten daraus Lämmer, die bis zu 15 Prozent menschliche Zellen in sich trugen. Auch Mäuse mit menschlichen Nieren, Schweine mit Menschenorganen oder sogar Affen mit ins Gehirn injizierten menschlichen Stammzellen gab es bereits. 2013 wiesen Wissenschaftler erstmals nach, dass Mäuse mit Menschenzellen im Gehirn tatsächlich lernfähiger waren als ihre normalen Artgenossen.

Chimärische Maus mit Jungen
Chimärische Maus mit Jungen

Im Muttertier spiegelt sich das Erbgut verschiedener Mäusestämme in dem gescheckten Fell und der unterschiedlichen Augenfärbung wider. Der Effekt wird auch als genetisches Mosaik bezeichnet. Die Jungen haben dagegen eine klassische Agouti-Fellzeichnung.

Wozu soll das gut sein?

Solche Experimente sind dabei kein Selbstzweck, sondern sollen, so das Argument der Befürworter, die biomedizinische Forschung voranbringen. Denn viele Krankheiten lassen sich bisher nicht sonderlich gut an Tieren erforschen. Weil den tierischen Organismen und Geweben entscheidende Merkmale oder Prozesse unserer menschlichen Physiologie fehlen, sind Krebs, Alzheimer und viele andere Leiden nur in Teilen am Tiermodell nachvollziehbar. Chimären mit menschlichen Geweben und Zellen könnten dagegen die Suche nach Heilmitteln voranbringen.

Möglich wäre es auch, durch solche Chimären Ersatzorgane für menschliche Patienten zu züchten. In einem Schwein könnte dann beispielsweise ein Herz, eine Niere oder eine Leber mit passenden menschlichen Gewebemerkmalen für einen menschlichen Empfänger heranwachsen.

Ethisch fragwürdig

Doch so nützlich Mensch-Tier-Chimären theoretisch sein könnten, ihre Erschaffung wirft erhebliche ethische Fragen auf. „Mit der Chimären-Technologie haben Wissenschaftler die Macht, die Evolutionsgeschichte umzuschreiben – indem wir Teile unserer Art über den Rest des Tierreichs verteilen oder Teile anderer Arten mit unserem eigenen Genom verschmelzen und selbst neue menschliche Subspezies und Supermenschen erzeugen“, warnte der US-Autor und Biotechnologie-Kritiker Jeremy Rifkin schon in den 1980er Jahren. „Stehen wir an der Spitze einer biologischen Renaissance oder säen wir damit die Saat unserer Vernichtung?”

Eine der ethischen Fragen ist die nach der Grenze zwischen Mensch und Tier: Ab wann ist eine solche Chimäre noch ein Tier und ab wann ein Mensch? Wenn ein Schwein menschliche Organe trägt, ist es dann nur ein Ersatzteillager die Humanmedizin? Und was ist mit den Tieren, die sogar im Gehirn unsere Zellen tragen? Wie intelligent muss eine solche Chimäre werden, um als Persönlichkeit und vielleicht sogar als Person zu gelten?

In besonderem Maße gelten diese Fragen für Chimären aus Affe und Mensch, denn erstere sind uns in vielen Merkmalen und Fähigkeiten ohnehin schon ähnlich und noch dazu unsere engsten Verwandten. Der deutsche Ethikrat stufte solche Chimären bereits 2011 als unethisch ein. Denn, so die Argumentation, wenn chimärische Embryonen aus Affe und Mensch erzeugt werden, könnten Mischwesen entstehen, bei denen nicht mehr abgrenzbar ist, ob sie nun Tier oder Mensch sind. In anderen Ländern jedoch wird schon seit einigen Jahren an der Erzeugung solcher Misch-Embryonen geforscht.

Mäuseembryonen verschiedenen Alters. In diesem Falle sind die Embryonen Maus-Maus-Chimären
Mäuseembryonen verschiedenen Alters. In diesem Falle sind die Embryonen Maus-Maus-Chimären, ihr Zellmosaik wird durch den blauen Farbstoff deutlich

Ein Chimären-Embryo aus Affe und Mensch

Jetzt hat ein US-chinesisches Forscherteam Fakten geschaffen:  Sie haben erstmals Chimären-Embryos aus Langschwanzmakaken – einer Affenart - und dem Menschen erzeugt. Grundlage dafür waren frühe Stadien der Affenembryos, in die sechs Tage nach der Befruchtung menschliche Stammzellen injiziert wurden. Die Stammzellen waren mit Fluoreszenzgenen markiert, um ihre weitere Entwicklung und Vermehrung verfolgen zu können. Über 19 Tage hinweg wuchsen diese Misch-Embryonen heran und die Zellen beider Arten vermehrten sich und entwickelten sich zu ersten Vorformen embryonaler Gewebe weiter.

Am 13. Tag – etwa zu der Zeit, in der sich ein Embryo in der Gebärmutter einnistet – machten die menschlichen Zellen rund 7,8 Prozent der Embryos aus, wie die Forsche berichten. Allerdings entwickelten sich die Chimären langsamer als normal und bis zum 19. Tag waren nur noch drei von ihnen am Leben. Aus ethischen Gründen beendeten die Wissenschaftler dann das Experiment.

Symbolbild Mensch-Affen-Chimäre
Der farbig markierte Embryo im Frühstadium besteht aus Menschen- und Affenzellen.

Wichtige Erkenntnisse für die Organzucht….

Dennoch sehen sie in ihren Chimären einen bedeutenden Durchbruch. Denn die erfolgreiche Entwicklung der Mischwesen bis zu diesem Stadium belege erstmals, dass und wie sich solche chimärischen Embryonen aus Affe und Mensch erzeugen lassen, so das Team um Juan Carlos Izpisua Belmonte vom Salk Institute for Biological Studies in den USA. Sie hoffen nun, anhand solcher Chimären zu lernen, warum ähnliche Versuche mit weiter entfernten Tierarten wie dem Schwein deutlich weniger erfolgreich waren.

„Historisch krankte die Erzeugung solcher Tier-Mensch-Chimären an geringer Effizienz und ungenügender Integration der Menschenzellen in die Wirtstierart“, sagt Izpisua Belmonte. Wenn man nun aber Chimären von enger verwandten Spezies wie Affe und Menschen untersuchten könne, dann eröffne das wichtige Einblicke in die evolutionären Schranken und in Möglichkeiten, diese auch bei entfernteren Mischungen zu überwinden, so der Forscher.

…oder ethisch fragwürdiger Dammbruch?

Andere Wissenschaftler allerdings sehen die Embryo-Chimären weit kritischer – vor allem aus ehtischer Sicht. Denn anders als bei Versuchen, in denen einzelne menschliche Gewebe oder Organe in Tieren gezüchtet werden, ist die Entwicklung menschlicher Zelllinien in Misch-Embryonen nicht kontrollierbar. Dadurch könnten Wesen entstehen, die ein teilweise menschliches Gehirn besitzen oder deren Geschlechtsorgane gemischte Tier-Mensch-Keimzellen produzieren.

„Es ist aktuell noch unbekannt, wie sich chimäre Affe-Mensch-Embryonen nach Übertragung in einen Uterus weiterentwickeln würden“, kommentiert Rüdiger Behr vom Deutschen Primatenzentrum in Göttingen. „Hier besteht die Möglichkeit, dass echte Mischwesen entstehen, bei denen alle Organe sowohl aus Affen- und menschlichen Zellen bestehen – einschließlich des Gehirns und der Hoden und Eierstöcke.“ Er und viele andere Forscher sehen daher erheblichen Diskussionsbedarf – und fordern klare, weltweit einheitliche Regelungen für die Chimärenforschung.

NPO, 18.04.2016
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