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Digital In Arbeit

Von Klonen und Supermäusen

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Mit der „In-vitro-Fertilisie-rung", der Befruchtung von Tier (und Mensch!) in der Retorte, hat eine fragwürdige Entwicklung mit unabsehbaren Folgen ihren Anfang genommen.

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Mit der „In-vitro-Fertilisie-rung", der Befruchtung von Tier (und Mensch!) in der Retorte, hat eine fragwürdige Entwicklung mit unabsehbaren Folgen ihren Anfang genommen.

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Der genetische Bauplan, nach dem sich jede Zelle des Menschen und damit auch der gesamte Mensch aufbaut, wird von einem „langen Faden" gesteuert. Auf diesem Faden sind vier Basen, vergleichbar mit Würfeln, und die Reihenfolge, in der diese Würfel auf dem Faden aufgefädelt sind, gibt die Information, stellt also den Computerbauplan dar, nach der jede einzelne Zelle arbeitet Dieser lange Faden ist in jeder menschlichen Zelle vorhanden, und damit der Bauplan für den ganzen Menschen, obwohl immer nur ein ganz kleiner Teil von jeder Zelle abberufen wird, nämlich nur der Teil, den die Zelle momentan braucht.

Es kann nun vorkommen, daß in dieser langen Kette ein kleines Stück fehlt. Dadurch ist die Zelle nicht mehr in der Lage, ein bestimmtes Enzym oder ein Hormon oder sonst eine Eiweißstruktur, die für das normale Funktionieren der Zelle und des Menschen notwendig wäre, herzustellen. Das heißt, daß ein Kind, durch das Fehlen eines Enzyms, weil in diesem langen Faden des genetischen Codes einige kleine Stücke fehlen, schwachsinnig wird. Schwere klinische Syndrome können durch das Fehlen eines Fermentes oder eines Enzyms verursacht werden. Das fehlt deswegen, weil in dieser langen Kette, die den genetischen Bauplan des Menschen enthält, ein ganz kleines Stückchen fehlt.

Nun ist es möglich, daß man dieses fehlende Stück aus normalem, gesundem Gewebe isoliert und in jene Zelle, in der es fehlt, injiziert. Bei den meisten Krankheiten sind mehrere Genabschnitte betroffen, allerdings gibt es auch unilokale Gen-Erkrankungen. Da nun aber dieser Faden in jeder Zelle vorhanden ist, müßte man ihn wieder in jede Zelle des Menschen injizieren, was aber unmöglich ist, weil jeder Mensch Billionen von Zellen hat. Das geht nur, indem man das fehlende Genstück in eine befruchtete Eizelle bzw. in einen Embryo injiziert. Wenn man also weiß, daß zum Beispiel ein Kind einen Defekt haben wird, der darauf zurückzuführen ist, daß eben ein kleines Stückchen dieses genetischen Codes fehlt, so könnte man unter Umständen in die Eizelle oder in die befruchtete Eizelle mittels Mikromanipulation das fehlende Genstück injizieren. Dies ist etwas einfacher erzählt, als es tatsächlich geht. Die Injektion des fehlenden Genstückes in die Eizelle geschieht mit Hilfe eines sehr aufwendigen Gerätes, das Mikromanipulator heißt und das erlaubt, Manipulationen, die mit freiem Auge unsichtbar wären, unter dem Mikroskop vorzunehmen.

Es gelang zum Beispiel, den Computerplan, nach dem das Wachstumshormon der Säugetiere gebaut wird, zu isolieren und in eine befruchtete Eizelle einer Maus zu injizieren. Dieser Embryo wurde wieder einer normalen Mausmutter injiziert, die die befruchtete und manipulierte Eizelle ausgetragen hat. Daraus entstand die Supermaus, die nicht die Größe einer normalen Maus hatte, sondern viel größer war. 1983 ist in „Science" und „Nature", wo auch diese Supermaus demonstriert wurde, berichtet worden, daß es nun nicht nur gelungen ist, das Wachstumsgen für die Maus zu identifizieren, sondern auch das für menschliches Wachstum zu finden. Diese Spielereien haben der Gentherapie den Weg geebnet.

Die Gentherapie würde etwas vereinfacht dann so aussehen: Man arbeitet hier an der Heilung zweier Erkrankungen, der Phenylketonurie und an der Thalla-sämie, beides Erkrankungen, bei denen ein Stoffwechselfaktor, ein Enzym, fehlt. Man hat bereits die Gene für diese fehlenden Hormone isoliert und könnte sie auch einer befruchteten Eizelle injizieren. Das ist natürlich nur möglich, wenn man eine befruchtete Eizelle unter das Mikroskop bzw. in greifbare Nähe bekommt. Diese befruchtete Eizelle bekommt man durch die In-vitro-Fertilisierung: dabei wird der Frau zum Zeitpunkt des Eisprungs eine Eizelle durch das Laparoskop entnommen und außerhalb des Körpers befruchtet. In der Phiole sieht man bereits das Einzell-, Zweizell-, Vierzellstadium. Man hat bereits zu einem sehr frühen Zeitpunkt das menschliche Leben vor Augen und kann es daher auch in diesem frühen Zeitpunkt beeinflussen. Einen ausdifferenzierten Körper kann man genetisch weniger beeinflussen als eben die Ein-oder Vierzellenstadien.

Der Zellkern der Eizelle beinhaltet die genetische Information der Frau. Zu dem gesellt sich dann das Sperma, das hier die Zellwand penetriert. Aus dem genetischen Material der Mutter und aus dem genetischen Material des Vaters entsteht dann ein richtiger Embryo. Das ist bereits ein Mensch. Im Farbenkontrastmi-kroskop schaut das so aus: Wenn Sie sich den Zellkern genau ansehen, so sehen Sie darin eine Vertiefung. Diese Vertiefung entspricht bereits dem genetischen Material des Vaters. Diese Vertiefung stellt das Polkörperchen dar.

Dieses Polkörperchen, diese Vertiefung, kann mit dem Mikro-manipulator wieder eliminiert werden. Es kommt zwar zu einer Vereinigung von Ei und Samenzelle, aber bevor es zu einer endgültigen Verschmelzung kommt, kann man den väterlichen Teil mit einer Mikrospritze wieder eliminieren. In der weiteren Folge kann man so eine Eizelle wieder einer Gebärmutter einsetzen, und wider Erwarten entwickelt sich daraus ein normales Individuum, allerdings ein Individuum, das nur die genetischen Qualitäten des Vaters oder nur der Mutter besitzt.

Aus dem Zellkern bilden sich Millionen und Billionen von Zellen. An erster Stelle steht jedoch das Einzell- und das Zweizellstadium. Wenn Sie dieses Bild betrachten, erkennen Sie bereits die Furchungen und die Blastomeren (durch Furchung entstandene Zellen). Es folgt dann das Vierzellenstadium.

Hier setzt eine andere Manipulationsmöglichkeit ein, die ebenfalls schon durchgeführt wird. Man kann diese vier Teile, die von einem Zellkern herrühren, mit einem zarten Messer durchtrennen und teilen. Ferner können diese vier Blastomeren in einzelne Bla-stomere zerlegt und in leere Eihül-len hineintransplantiert werden. Das hieße, man kann aus einem Embryo vier neue machen, und zwar vier idente. Man ging dann noch einen Schritt weiter: Man hat bei Fröschen versucht, eine befruchtete Eizelle zu nehmen, den Zellkern dieser Eizelle wieder zu eliminieren und an Stelle des Zellkerns einer anderen Keimzelle den Zellkern einer somatischen Zelle, also z. B. einer Hautzelle zu implantieren.

Barbara Görden hat das 1978 folgendermaßen gemacht: Sie hat einen befruchteten Frosch-Embryo im Vierzellenstadium genommen, hat die vier Zellen eliminiert und nur die reine Eihülle übriggelassen. In diese Eihülle, korrekt gesagt in das Zytoplasma, hat man den Zellkern einer Darmepithelzelle eines Frosches implantiert. Das Zytoplasma, das „entkernt" wurde, war der Meinung, nun den richtigen Zellkern zu haben, und hat ihn so wie den ursprünglichen behandelt. Dieser Zellkern hat sich zu teilen begonnen, und daraus wurde jener Frosch, aus dem die Zelle entnommen wurde. Das heißt, man kann bei Fröschen, sogar schon von erwachsenen Individuen, idente Kinder („Klone") herstellen.

DDr. Hans Huber ist Leiter der endokrino-logischen Ambulanz der 1. Universitäts-Frauenklinik in Wien. Auszug eines Referates bei der Enquete „Gen-Forschung" der Politischen Akademie im Mai 1984.

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