Ein Forscherteam erzeugte embryonale Mischwesen - ein ethisch umstrittener Durchbruch.
Nachdem in der Vergangenheit schon Mischwesen aus Maus und Ratte sowie Schwein und Mensch erzeugt worden waren, ging ein internationales Wissenschafterteam nun einen nächsten Schritt weiter und hat Chimären aus Mensch und Affe erschaffen. Dafür injizierten sie menschliche Stammzellen in Blastozysten von Javaneraffen und verfolgten die Entwicklung der Embryonen im Labor über knapp 20 Tage lang. Es entstand ein Zellgemisch aus beiden Arten. Manche Forscher sehen die Entwicklung solcher Mischwesen als hilfreich für die Wissenschaft, doch wirft sie fundamentale ethische Fragen auf.
In der Natur entstehen Mischwesen nur in Ausnahmefällen. Bekannt sind etwa das Maultier aus Pferd und Esel oder der Liger, ein Nachkomme von Löwe und Tiger. Schon Ende der 1980er Jahre haben Forscher nachgewiesen, dass bei der Befruchtung einer Ziegeneizelle mit einem Schafbockspermium eine "Schiege" entstehen kann. Fortpflanzen können sich weder die einen noch die anderen.
Frühere Experimente
Mit in der Petrischale erzeugten Mischwesen verfolgen die Forscher unterschiedliche Ziele. Ein langfristiger Ansatz ist die Züchtung von Ersatzorganen für den Menschen. Wie die Wissenschafter der aktuellen Studie um Weizhi Ji von der Kunming University of Science and Technology betonen, wollen sie im Moment mit ihren Experimenten mit Affe und Mensch vor allem Grenzen und Möglichkeiten der Technik ausloten und frühe Entwicklungsvorgänge im Embryo untersuchen. Auch könnten Chimären bei der Erforschung von Krankheiten helfen, für die es keine geeigneten Tiermodelle gibt.
Grundsätzlich haben embryonale Stammzellen das Potenzial, sich zu jedem Gewebetyp des Körpers entwickeln zu können. Diese Kapazität machen sich die Forscher zunutze, indem sie diese Zellen am richtigen Ort platzieren - nämlich in der Blastozyste, jenem Zellhaufen, der am Beginn jedes Lebens steht. Im Embryo entwickeln sich diese Zellen dann weiter.
Die aktuelle Studie bauten die Wissenschafter auf frühere Experimente mit Schwein und Mensch auf. Dabei waren nur sehr wenige menschliche Zellen in das Gewebe der Schweine integriert, vermutlich aufgrund der großen evolutionären Distanz zwischen den beiden Arten. Mit den Makaken wählten die Forscher nun einen näheren Verwandten und erzielten tatsächlich bessere Ergebnisse. Einige der Embryonen entwickelten sich für knapp 20 Tage im Labor weiter und enthielten ein Zellgemisch beider Arten. Ausgereifte Lebewesen entstanden bei den Versuchen nicht.
Nähere Analysen haben ergeben, dass sich die Zellen in den Misch-Embryonen langsamer entwickelten als reine Affen- oder Menschenembryos. Zudem identifizierten die Forscher neue Kommunikationswege zwischen den Zellen, "die entweder ganz neu waren oder in den Chimären deutlich intensiver abliefen", berichtet Co-Autor Juan Carlos Izpisua Belmonte vom Salk Institute for Biological Studies in La Jolla in Kalifornien in der im Fachblatt "Cell" erschienenen Studie.
Stammzellen injiziert
Belmonte hatte schon vor einigen Jahren mit der Schwein-Mensch-Chimäre aufhorchen lassen. Gerade die Erzeugung chimärer Blastozysten mit menschlichen Zellen werfe besonders ethische Fragen auf, schreiben Henry Greely von der Stanford University und Nita Farahany von der Duke University in einem in "Cell" veröffentlichten Kommentar zur Studie. Schließlich könnten sich die menschlichen Zellen im sich entwickelnden Embryo ausbreiten und sich zu unterschiedlichen Zelltypen entwickeln.
Die Forscher hatten jeweils 25 menschliche Stammzellen, die das Potenzial haben, sich in fast alle unterschiedlichen Zelltypen zu entwickeln, in sechs Tage alte Affenembryonen injiziert. Zunächst wuchsen alle 132 dieser Embryonen, nach zehn Tagen waren es noch 103. Am Ende der Studie - am Tag 19 nach der Befruchtung - lebten noch drei. Danach beendeten die Forscher das Experiment aus ethischen Gründen, wie es heißt. Gerade die Forschung an Affe-Mensch-Chimären ist sehr umstritten und in einigen Ländern auch verboten. So könnten chimärische Embryonen erzeugt werden, durch die Mischwesen entstehen, bei denen nicht mehr abgrenzbar ist, ob sie Tier oder Mensch sind.
Bisher war es nicht gelungen, chimäre Embryonen aus Zellen von Mäusen und Menschen oder Schweinen und Menschen im Labor am Leben zu erhalten. Daher konnten erstmals die Wechselwirkungen von menschlichen und tierischen Zellen beobachtet werden. Vielleicht liegt der Erfolg im engen evolutionären Verwandtschaftsverhältnis von Affe und Mensch begründet.