Der neue Schöpfer-Mensch
Der neue Schöpfer-Mensch
Der neue Schöpfer-Mensch
Erfolgreiche ePaper selbst erstellen
Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.
<strong>Der</strong> <strong>neue</strong> <strong>Schöpfer</strong>-<strong>Mensch</strong><br />
Dr. Günter Ludwig<br />
ILF, Wiesbaden-Naurod im Mai 2008<br />
Inhaltsverzeichnis Seite<br />
Einleitung 3<br />
1. Kurze Darstellung der für die Gentechnik relevanten Moleküle 5<br />
➡ DNA 5<br />
➡ RNA 8<br />
➡ Proteine 8<br />
➡ Zusammenhang zwischen DNA, RNA und Proteinen 9<br />
➡ Gene und Genom 10<br />
➡ Größe von Genomen 11<br />
2. Das menschliche Genom,<br />
seine Sequenzierung, Entzifferung und Manipulation 12<br />
➡ Das Human-Genom-Projekt und seine Folgen. 12<br />
➡ <strong>Der</strong> gläserne <strong>Mensch</strong> oder die Entprivatisierung der Persönlichkeit 14<br />
➡ <strong>Der</strong> Genchip 16<br />
Gentests direkt nach der Geburt, → maßgeschneiderte Medikamente<br />
➡ Gentherapie 18<br />
➡ Gendoping 20<br />
➡ Telomere und Telomerasen 21<br />
<strong>Der</strong> Traum vom Traum von ewiger Jugend und langem Leben<br />
➡ <strong>Der</strong> genetische Fingerabdruck 22<br />
3. Reproduktionsbiologie 23<br />
➡ Künstliche Fortpflanzungs - und Vermehrungsmöglichkeiten 23<br />
➡ Gezielte Produktion von Geschlecht und genetischen Eigenschaften 23<br />
Kinder aus dem Katalog<br />
➡ Designerbabys 24<br />
<strong>Der</strong> Minotaurus lässt grüßen<br />
4. Klonen 26<br />
➡ reproduktives Klonen 27<br />
➡ therapeutisches Klonen Keimbahntherapie 28<br />
➡ Stammzellforschung 29<br />
- embryonale Stammzellen(ES) 29<br />
- adulte Stammzellen(AS) 32<br />
- induzierte pluripotente Stammzellen (iPS) 33<br />
1
5. Transgene Tiere 34<br />
➡ Herstellung und Nutzung 34<br />
➡ Chimären 35<br />
➡ <strong>Mensch</strong>-Tier-Chimären 36<br />
6. Transgene Nutzpflanzen 38<br />
➡ Herstellung 38<br />
➡ Ziele der „Grünen Gentechnik“ 38<br />
➡ Pflanzen als Bioreaktor 40<br />
➡ Probleme der Nutzung transgener Pflanzen 41<br />
- Folgen des unkontrollierten Gentransfers 41<br />
- Gesundheitliche Folgen 42<br />
- Gesellschaftliche Folgen 43<br />
7. Biologische Kriegsführung 45<br />
➡ Ziele der militärischen biologischen Forschung 45<br />
➡ Beispiele moderner technischer Möglichkeiten 45<br />
➡ Forschungsziele der Zukunft 47<br />
➡ Terrorismus und biologische Waffen 47<br />
8. Literatur 48<br />
2
Einleitung<br />
Die Zukunft vorauszusagen ist normalerweise wissenschaftlich unredlich. Man kann zwar die<br />
zur Zeit als gültig angesehenen Forschungserkenntnisse eines Fachgebietes zusammenfassen<br />
und die Ergebnisse, die sich daraus ergeben, in die Zukunft extrapolieren. Über die sich<br />
daraus möglicherweise entwickelnden Folgen kann man nachdenken und spekulieren. Ob die<br />
Voraussagen dann so eintreffen ist fraglich, da <strong>neue</strong> Forschungsergebnisse alte oft<br />
einschränken oder in andere zum jetzigen Zeitpunkt nicht erkennbare Richtungen lenken.<br />
Trotzdem denke ich, dass die bereits 1956 von Robert Jungk formulierte Aussage:<br />
„Die Zukunft hat schon begonnen“ für den Fachbereich der Biologie und hier speziell für<br />
den Bereich der Genetik und Gentechnik heute mehr denn je zutrifft.<br />
Die <strong>neue</strong>n Erkenntnisse, welche die beiden Fachgebiete seit den letzten 30 Jahren gewonnen<br />
haben, führten bereits zu Anwendungen in Medizin und in der Fortpflanzungsbiologie. Sie<br />
haben damit Auswirkungen hervorgerufen, die bereits jetzt einen tief greifenden Einfluss auf<br />
die menschliche Gesellschaft haben, der sich in Zukunft noch weiter verstärken wird. Es wird<br />
zu massiven Veränderungen im Verhalten und Zusammenleben der <strong>Mensch</strong>en kommen. In<br />
wie weit heute noch anerkannte ethische Normen dann noch eine Rolle spielen, wird die<br />
Zukunft zeigen.<br />
Schon heute vergeht kaum ein Tag, an dem nicht in irgendeiner Pressemeldung entweder <strong>neue</strong><br />
Ergebnisse aus der Forschung in diesen beiden Gebieten oder Berichte über die<br />
medizinischen, politischen, juristischen, ethischen und gesellschaftlichen<br />
Auseinandersetzungen mit diesen Ergebnissen veröffentlicht werden.<br />
Wie sehr die Gesellschaft bereits jetzt mit den Problemen, die die <strong>neue</strong>n Erkenntnisse mit sich<br />
bringen, konfrontiert wird, zeigen einige ausgewählte Schlagzeilen von Zeitungen aus den<br />
letzten drei Jahren:<br />
vom 18.12.2006 Zahl der Patente auf menschliche Gene steigt weiter.(EPV)<br />
Europäisches Patentamt erteilte alleine 2005 und 2006 470 Patente auf<br />
menschliche Gene und 117 Patente Tiere.<br />
Seit den 1980er Jahren sind insgesamt 12.431 Patente auf <strong>Mensch</strong> und<br />
Tier angemeldet und rund 900 Patente erteilt worden<br />
vom 4.09.2007 „Craig Venter ist der erste entschlüsselte <strong>Mensch</strong>.„(Dpa)<br />
vom 23.01.2008 „Privater Gen-Check mündet in Alptraum.“(Netzeitung)<br />
vom 6.02.2008 „Designerbaby nicht mehr weit.“(Dpa)<br />
vom 12.04.2008 Bundestag beschließt die Lockerung des deutschen<br />
Stammzellengesetzes mit deutlicher Mehrheit. „(Verschiebung des<br />
Stichtages für den Import embryonaler Stammzellen aus dem Ausland<br />
vom 1.Jan.2002 auf den 1.Mai 2007.(Wiesbadener Kurier)<br />
vom 17.04.2008 „Geheimer Gentest soll nicht mehr möglich sein.<br />
3
Kabinett macht Weg frei für Gesetz/Arbeitgeber und Versicherer dürfen<br />
nur in Einzelfällen DNA-Probe verlangen.<br />
Gentests sollen nur noch unter strengen Bedingungen erlaubt sein.“<br />
In anderen wesentlichen Fragen wie z.B. der nach den Grenzen von<br />
praenatalen Gentests wurden dagegen (noch?)keine Gesetzesvorschläge<br />
eingebracht.(Mainzer Allgemeine Zeitung)<br />
vom 02.05.2008 <strong>Der</strong> US-Kongres hat ein Verbot der genetischen Diskriminierung verabschiedet.<br />
Danach darf kein Arbeitgeber genetische Informationen eines<br />
<strong>Mensch</strong>en bei Entscheidungen zur Einstellung, Beförderung oder<br />
Auftragsverteilung in Betracht ziehen. Auch Versicherungen dürfen bei<br />
Abschluss von Verträgen nicht darauf zurückgreifen.<br />
vom 21.04.2008 Gatersleben: Versuchsfeld mit gv-Weizen zerstört (Dpa)<br />
vom 28.04.2008 Vor der Mais-Aussaat: Erneut Feldbesetzungen(Dpa)<br />
vom 29.04.2008 Augenlicht dank Gentherapie (MAZ)<br />
Erbliche Blindheit, bedingt durch erbliche Netzhautdegeneration, wurde<br />
durch Gentherapie geheilt(?)<br />
vom 29.04.2008 Aus für Genmais (MAZ)<br />
Freilandversuch der Uni Gießen auf Feldern bei Groß-Gerau wurde nach<br />
Protesten von Gentechnikgegnern abgesetzt.<br />
Diese Schlagzeilen führen sofort in die Bereiche der Genetik und Gentechnologie, die von<br />
besonderer Brisanz sind:<br />
‣ Das menschliche Genom<br />
‣ Reproduktionsbiologie<br />
‣ Klonen<br />
‣ Transgene Nutzpflanzen<br />
‣ Transgene Tiere<br />
‣ Biologische Kriegsführung<br />
<strong>Der</strong> letztgenannte Teilbereich der genetischen und gentechnischen Forschung unterliegt einer<br />
strengen Geheimhaltung, sodass über <strong>neue</strong> Erkenntnisse und Forschungsergebnisse, sowie<br />
<strong>neue</strong> Entwicklungen in diesem Bereich keine, bzw. nur wenige Schlagzeilen sind in der Presse<br />
zu finden sind.<br />
Bevor auf diese einzelnen Forschungsbereiche näher eingegangen wird, sollen die Moleküle<br />
kurz dargestellt werden, deren Kenntnis die Grundlage der heutigen Genetik und Gentechnik<br />
ist.<br />
4
1. Kurze Darstellung der für die Gentechnik relevanten Moleküle<br />
DNA<br />
Grundlage der Genetik und Gentechnik ist die Erbsubstanz, die DNA, die Kenntnis ihrer<br />
Eigenschaften, der Möglichkeiten ihrer Beeinflussung, ihrer Veränderbarkeit und<br />
Steuerbarkeit. Da die Erbsubstanz aber lediglich ein Code ist, in dem die Moleküle, die eine<br />
Zelle und einen Organismus aufbauen und steuern, verschlüsselt gespeichert sind,<br />
beschäftigen sich die beiden Fächer (Genetik und Gentechnik) auch mit der Ablesung des<br />
Codes und der Umsetzung in die zellulären Moleküle und Strukturen. Infolgedessen sind<br />
Moleküle wie die verschiedenen RNA-Einheiten und Proteine weitere Forschungsobjekte.<br />
Man geht heute davon aus, dass die DNA auf der Erde bei allen Organismen aus den gleichen<br />
Codierungszeichen besteht und die Entstehung, Entwicklung und Erhaltung der verschiedenen<br />
Zellen und Organismen auf die gleiche Weise programmiert und steuert. Sie ist universell.<br />
Gene, die ja nichts anderes sind als Teilstücke der DNA, können daher in die DNA<br />
unterschiedlicher Lebewesen integriert werden und dort auch durch die zellinternen<br />
Mechanismen abgelesen und exprimiert werden.<br />
Zum besseren Verständnis der folgenden Ausführungen sollen diese Moleküle ganz kurz<br />
vorgestellt werden, auch wenn vielen diese Moleküle sicherlich gut<br />
bekannt sind. Diejenigen bitte ich um Nachsicht.<br />
Bei den oben genannten Molekülen, der DNA, der RNA und den Proteinen handelte es sich<br />
um Makromoleküle(Riesenmoleküle), die aus einzelnen Molekülen (Bausteinen)<br />
zusammengesetzt sind.<br />
Die Bausteine der beiden Nucleinsäuren (DNA und RNA) sind die Nucleotide. Insgesamt<br />
gibt es nur 5 verschiedene, nämlich das Adenosin-, Cytidin-,Guanosin-, Thymidin- und das<br />
Uridinnucleotid. Bei der DNA werden nur die ersten vier Nucleotide verwandt, bei der RNA<br />
wird nie Thymidin, sondern an dessen Stelle das Uridinnucleotid eingebaut.<br />
Die Bausteine der Proteine sind die Aminosäuren(insgesamt 20 bzw. 22 verschiedene).<br />
Die Einzelmoleküle der DNA und der RNA sehen wie folgt aus:<br />
Abb.1<br />
Adenosin Guanosin Cytidin Thymidin Uridin<br />
Millionen dieser Moleküle verbinden sich zu langen Ketten(bei der RNA, bzw. zu<br />
Doppelketten (bei der DNA), durch Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Basen<br />
zweier gegenüberliegender Ketten, wie folgendes Schema zeigt:<br />
5
Abb.2a<br />
Abb.2b<br />
Abb.3<br />
Durch extreme Spiralisierung verkürzen sich diese Doppelhelixketten, zu kleinsten,<br />
stäbchenartigen Körperchen, den Chromosomen, welche im Zellkern einer jeder euploiden<br />
Zelle in gleicher Anzahl(je Art) zu finden sind. Die Gesamtzahl aller Chromosomen einer<br />
Zelle nennt man das Genom. In ausgestrecktem Zustand würden die Chromosomen einer<br />
Zelle, aneinandergereiht, rund 2m(!!) lang sein.(Zum Vergleich:<strong>Der</strong> Zellkern einer<br />
durchschnittlichen menschlichen Zelle hat einen Durchmesser von ca.5 -10µm.) Die Länge<br />
der einzelnen Chromosomen schwankt zwischen1,5cm und 8,5cm im gestrecktem Zustand.<br />
6
Neben diesen stäbchenförmigen Chromosomen existieren bei Bakterien zusätzlich noch<br />
kleine ringförmige DNA-Moleküle, Plasmide genannt. Plasmide existieren zusätzlich zur<br />
Erbinformation des Hauptchromosoms. Sie können unter natürlichen Bedingungen zwischen<br />
verschiedenen Zellen leicht ausgetauscht werden.<br />
Sie sind in der Lage, sich autonom zu vervielfältigen und können so in einer Zelle in<br />
mehreren Kopien vorkommen. Sie sind für die Bakterienzelle nicht unbedingt notwendig,<br />
enthalten aber oft Gene, die den Bakterien zu einem Vorteil verhelfen. Dies sind etwa Gene,<br />
die dafür sorgen, dass Schwermetall abgebaut wird, oder Gene, die eine Resistenz gegen<br />
Antibiotika bewirken<br />
Sie sind heute in der Gentechnik wichtige Werkzeuge, da sie neben den Viren als Genfähren<br />
dienen. D.h. man kann in sie sehr leicht Fremdgene einbauen und diese dann mit den<br />
Bakterien in fremde Lebewesen einbringen, wo sie<br />
a ) das Produkt der Fremdgene herstellen(s.biologische Kriegsführung, transgene Pflanzen)<br />
b) oder in die fremden Zellen einwandern, Gene ersetzen oder als <strong>neue</strong> Gene mit <strong>neue</strong>n<br />
Eigenschaften wirken.(Transformation von Pflanzen mit Hilfe von Agrobakterien)<br />
Schließlich werden sie bereits seit längerem als Klonierungsvektoren genutzt, um bestimmte<br />
Gene zu vervielfältigen: In das Plasmid wird das jeweilige Fremdgen eingebaut, welches sich<br />
bei Teilung mit vermehrt.<br />
So wurde1982 durch die Firma Eli Lilly das erste Arzneimittel, ein menschliches Insulin mit<br />
dem Namen „Humulin mit Hilfe gentechnisch rekombinanter Bakterien hergestellt.<br />
Gentransfer mit Plasmiden:<br />
Aus einem DNA-Abschnitt einer Fremd-DNA wird mit Hilfe von Restriktionsenzymen ein<br />
Gen herausgeschnitten und in ein Plasmid eingebracht, das mit dem gleichen Enzym<br />
aufgeschnitten wurde, sodass homologe Basenpaare gegenüberliegen und nun mit Hilfe<br />
anderer Enzyme, den Ligasen, verbunden werden können.<br />
Abb.4<br />
7
RNA<br />
Die RNA ist wie die DNA ein Makromolekül, das aus Nucleotiden zusammengesetzt ist. Sie<br />
unterscheidet sich jedoch in Vielem von der DNA:<br />
‣ sie besteht nur aus einem Faden, ist also einsträngig<br />
‣ statt des Desoxribosezuckers ist in jedem Nucleotid der Ribosezucker eingebaut<br />
‣ statt des Nucleotids Thymidin wird das Nucleotid Uridin(mit der Base Uracil) als<br />
homologes Nucleotid zum Adenosinnucleotid genutzt<br />
‣ es gibt mehrere unterschiedliche RNA-Arten mit unterschiedlichen Funktionen,<br />
nämlich die m-RNA,die t-RNA,die r-RNA,die hn-RNA und die sn-RNA.<br />
‣ alle RNA-Arten sind jedoch immer viel kleiner, d.h. sie besitzen weniger Nucleotide<br />
im Molekül<br />
‣ sie haben vorwiegend Überträger und Ablesefunktion bei der Herstellung der Proteine,<br />
deren Struktur in der DNA codiert ist,<br />
‣ sie können jedoch auch als Erbsubstanz(bei RNA-Viren) und als<br />
Enzyme(Riboenzyme) tätig sein<br />
‣ je nach Funktion nehmen sie unterschiedliche Stereostrukturen ein<br />
Proteine<br />
Proteine, auch Eiweiße genannt, sind Makromoleküle, die aus Aminosäuren aufgebaut sind.<br />
Proteine gehören zu den Grundbausteinen aller Zellen. Sie dienen also dem Bau und geben<br />
der Zelle Struktur. Sie sind aber auch als molekulare „Maschinen“ tätig, die Stoffe<br />
transportieren, als Ionenpumpen funktioniern, chemische Reaktionen katalysieren und<br />
Signalstoffe erkennen.<br />
Während DNA und RNA jeweils nur aus vier verschiedenen Bausteinen(Nucleotiden)<br />
aufgebaut sind, werden die Proteine des <strong>Mensch</strong>en aus 20(bzw.22, da <strong>neue</strong>rdings zwei weitere<br />
Aminosäuren,Selencystein und ?entdeckt wurden) Aminosäuren aufgebaut. Die Aminosäuren<br />
sind durch Peptidbindungen miteinander zu diesen langen Kettenmolekülen, den Proteinen,<br />
verbunden.<br />
Abb.5<br />
Die Aminosäureketten können eine Länge von bis zu mehreren 1000 Aminosäuren haben.<br />
Kleinere Aminosäureketten mit einer Länge von bis ca. 100 Aminosäuren werden Peptide<br />
genannt und erst ab einer Kettenlänge von über 100 Aminosäuren spricht man von Proteinen.<br />
Das größte bekannte menschliche Protein ist das Titin, welches aus über 30.000 Aminosäuren<br />
besteht. Die Aminosäureabfolge eines Proteins und damit sein Aufbau ist in dem jeweiligen<br />
Gen kodiert.<br />
8
Zusammenhang zwischen DNA, RNA und Proteinen<br />
<strong>Der</strong> Zusammenhang zwischen DNA, RNA und Proteinen ergibt sich aus der nächsten<br />
Abbildung:<br />
Abb.:6<br />
An einem von Enzymen aufgeschnittenen Abschnitt der DNA wird mit Hilfe von anderen<br />
Enzymen aus einzelnen aus dem Plasma herantransportierten RNA-Nukleotiden eine dem<br />
vorgegebenen DNA-Abschnitt homologe mRNA gebildet. Diese löst sich von der DNA und<br />
wandert durch die Kernporen in das Zellplasma an die Ribososmen. Dorthin kommen auch<br />
kleinere tRNA-Einheiten, welche vorher im Plasma vorhandene unterschiedliche<br />
Aminosäuren entsprechend ihres Anticodons gebunden haben. Die tRNA-Einheiten lagern<br />
sich entsprechend ihres Anticodons an das homologe Codon der mRNA an. Dabei lösen sich<br />
die herantransportierten Aminosäuren von ihnen, verbinden sich miteinander über<br />
Peptidbindungen und bilden so das Protein. Dieses löst sich von der letzten tRNA und<br />
wandert nach weiterer Behandlung an die Stellen der Zelle, wo es benötigt wird, bzw. wo es<br />
weiter verarbeitet wird.<br />
9
Gene und Genom<br />
Ein Gen ist also ein Abschnitt auf der DNA, der die Grundinformationen zur Herstellung<br />
einer biologisch aktiven RNA enthält. Ein Gen codiert damit u.a. die Aminosäurenabfolge<br />
eines Proteins und damit seine Struktur.<br />
Abb.7<br />
Da man aber heute weiß, dass Gene aus ablesbaren (Exons) und nicht ablesbaren (Introns)<br />
Abschnitten bestehen, die unterschiedlich miteinander kombiniert, unterschiedliche<br />
Produkte(Proteine) ergeben, definiert man heute ein Gen besser wie folgt:<br />
Ein Gen ist ein genau definierter Abschnitt des Genoms, der eine Erbeinheit bestimmt, die<br />
verbunden ist mit regulatorischen, transkribierenden und/oder anderen funktionellen Regionen<br />
des Genoms. Das physische und psychische Erscheinungsbild, sowie die Entwicklung der<br />
Organismen ist zu begreifen als Produkt von miteinander und der Umwelt interagierenden<br />
Genen.<br />
Eine andere Definition eines Gens, die noch genauer das komplexe Zusammenwirken von<br />
Regulation, Transkription, genetischer Bewahrung und Genomabschnitten, die<br />
nichtkodierende RNA kodieren, beschreibt, wurde von Gerstein u.a.vorgeschlagen: Ein Gen<br />
ist eine Einheit des Genoms, welche einen zusammengehörenden Satz von möglicherweise<br />
auch sich überlappenden funktionellen Produkten kodiert.<br />
Nach den <strong>neue</strong>sten Untersuchungen in Rahmen des Human Genom Projekts besitzt der<br />
<strong>Mensch</strong> nur ca. 20 500 (frühere Untersuchungen ließen eine Zahl zwischen 20000 und 25000<br />
möglich erscheinen) exprimierende Gene, wobei der <strong>Mensch</strong> aber über 100000 Proteine<br />
besitzen muss. Wie diese von den relativ wenigen Genen abgelesen und hergestellt werden ist<br />
noch unklar.<br />
Das menschliche Genom<br />
Das menschliche Genom besteht aus rund 3,08 Milliarden Basenpaaren, die auf 23<br />
Chromosomenpaaren angeordnet sind. 2,88 Milliarden Basenpaare sind über das öffentlich<br />
finanzierte Humangenomprojekt bislang analysiert und über frei zugängliche Datenbanken<br />
abrufbar. Insgesamt sind bislang etwa 1500 "Krankheitsgene" identifiziert.<br />
Wie aus der folgenden Tabelle hervorgeht besteht kein erkennbarer Zusammenhang zwischen<br />
der Größe eines Genoms, der Anzahl der exprimiernden Gene und der biologischen<br />
Komplexität eines Organismus. So ist das Genom eines Einzellers, das der Amöbe dubia, 200<br />
mal größer als das des <strong>Mensch</strong>en, bei annähernd gleicher Anzahl von Genen.(Wenn man von<br />
den <strong>neue</strong>sten Genschätzungen für den <strong>Mensch</strong>en mit ca. 20 500 Genen ausgeht.)<br />
10
Beispiele für die Größe von Genomen<br />
Organismus Nucleotidpaare Gene<br />
Viroid 1,5 10 2 -4 10 2 0<br />
RNA-Virus 10 3 -2,3·10 4 1-25<br />
DNA-Virus 5·10 3 -2·10 5 10-300<br />
λ-Phage 5.10 4<br />
Blattfloh-Endosymbiont Carsonella ruddii 1,6 10 5 182<br />
(kleinstes bisher bekanntes bakterielles Genom)<br />
Andere Bakterien 10 6 -10 7 500-7.000<br />
Hefe Chromosom 3 3,5 10 5<br />
Escherichia coli (Bakterium) 1 DNA-Ring 4,65 10 6 4 500<br />
größtes bekanntes Hefe-Chromosom (1/99) 5,8 10 6<br />
gesamtes Hefe-Genom 1,5 10 7 6000<br />
Fadenwurm Caenorhabditis elegans 8 10 7 19000<br />
Drosophila melanogaster(Taufliege) 2 10 8 13 500<br />
kleinstes menschliches Chromosom (Y) 5 10 7<br />
größtes menschliches Chromosom (1) 2,5 10 8<br />
gesamtes menschliches Genom rd.3,1 10 9 ca.20 000 -25 000<br />
Triturus vulgaris(Teichmolch) 2,5 10 10<br />
Südamerikanischer Lungenfisch ca. 7,85 10 10<br />
(größtes bisher bekanntes tierisches Genom)<br />
Pflanzen 10 8 -10 11 > 25.000<br />
Amöbia dubia 6,7·10 11 ca.19000<br />
11
2. Das menschliche Genom,<br />
seine Sequenzierung, Entzifferung und Manipulation<br />
Das Human-Genom -Projekt<br />
Wie den meisten <strong>Mensch</strong>en inzwischen bekannt, erfüllte sich in den letzten Jahren ein lang<br />
gehegter Wunschtraum der <strong>Mensch</strong>heit, zumindest der Biologen, nämlich die Sequenzierung<br />
des menschlichen Genoms. Da es sich dabei um die biologische Erkenntnis des letzten<br />
Jahrhunderts handelt, von der aus die meisten Neuentwicklungen der kommenden Jahre<br />
ausgehen werden, möchte ich sie kurz darstellen.<br />
Ende der 80iger Jahre kam die Idee auf, das gesamte menschliche Genom zu sequenzieren<br />
und damit zu entziffern. Ziel war es die Genorte kennen zu lernen, Erbkrankheiten feststellen<br />
zu können und <strong>neue</strong> Wege der Diagnostik und der Therapie zu deren Heilung aufzuzeigen.<br />
Voraussetzung zur Verwirklichung dieses Projektes waren die:<br />
a) die Erfindung der Polymerasekettenreaktion durch Kary Mullis 1985 (das<br />
genetische Äquivalent zur Druckerpresse) und<br />
b) die Entwicklung von Sequenzierautomaten 1986, die kurze DNA-Stücke automatisch<br />
zerstückeln konnten und die Sequenz der einzelnen Nucleotide genau angeben konnten.<br />
Bis dahin hatte man in mühevoller Arbeit vom Ende einer DNA Nucleotid für Nucleotid<br />
abgeschnitten, identifiziert und so deren Reihenfolge ermittelt.<br />
Es war klar, dass trotz dieser Maschinen einzelne Labors oder Staaten dies in absehbarere Zeit<br />
nicht schaffen konnten. So wurde1988 zunächst die Human Genom Organisation (HUGO)<br />
als Zusammenschluss privater Firmen (Celera Genomics) und staatlicher Laboreinrichtungen<br />
in den USA gegründet. Offizieller Start des Human Genome Projects(HGP) war dann der<br />
Oktober 1990, als die US-Regierung drei Milliarden Dollar für das Projekt bewilligte und<br />
gleichzeitig sich elf weitere Länder. bzw. Labors aus diesen Ländern sich an dem Projekt<br />
beteiligten. Nach und nach haben sich Labors aus 40 Ländern mit über 1000 Wissenschaftlern<br />
dem Projekt angeschlossen und daran mitgearbeitet. Deutschland war seit Juni 1996 mit<br />
mehreren Institutionen an der Genomanalyse beteiligt.<br />
Ursprünglich hatte man mit 15 Jahren Dauer gerechnet, die das Projekt in Anspruch nehmen<br />
würde. Infolge großer rascher technischer Fortschritte in der Verfeinerung der<br />
Sequenziermaschinen konnte aber bereits im Februar 2001 über 90% der Sequenz, darunter<br />
99% des euchromatischen Teils(der Teil auf dem exprimierende Gene liegen) der DNA<br />
veröffentlicht werden. Es war allerdings nur eine Rohfassung, da Teile von<br />
Zwischensequenzen, die als unbedeutend angesehen wurden, fehlten.<br />
Die DNA-Sequenzen wurden gleichzeitig vom öffentlichen Human-Genom-Projekt und von<br />
der Firma Celera Genomics im Internet und in zwei großen wissenschaftlichen Zeitschriften<br />
veröffentlicht. Die Sequenz wurde seither immer weiter vervollständigt. Diese Rohfassung<br />
wurde in den folgenden Jahren immer schneller immer mehr verfeinert und bereits im<br />
12
Oktober 2004 in der Fachzeitschrift „Nature“ wurde eine extrem genaue und fast<br />
vollständigedes Sequenz des menschlichen Genoms veröffentlicht.<br />
Dabei hatte man<br />
a) die Lage der meisten Gene auf den jeweiligen Chromosomen genau kennzeichnen und<br />
festlegen können<br />
b) Fehler, die bei der Erstsequenzierung entstanden waren eliminieren und den<br />
euchromatischen Teil des Genoms zu 99,99999% genau bestimmen können.<br />
c) Die Anzahl der Gene von zunächst über 100 000 vermuteten Genen auf eine Zahl zwischen<br />
20 000 und 25 000 ermitteln können, wobei bei der letzten Veröffentlichung eine Zahl von<br />
ca 20 500 Genen angegeben wird.<br />
Anhand der nun nahezu vollständigen(über 99% der euchromatischen Substanz) vorliegenden<br />
Sequenz und der Kennzeichnung und Kenntnis der Lage von Genen folgen als nächste<br />
Schritte der Forschung:<br />
a) Die genaue Identifizierung dieser Gene<br />
b) Danach bzw. gleichzeitig die Erfassung der Mutationen dieser Gene<br />
c) Die Identifizierung der Mutationen, welche zu Erbkrankheiten führen<br />
d) Die Identifizierung des/bzw.der von einem speziellen Gen codierten Proteine<br />
e) Die Einsicht und Klärung der Wirkweise der Interaktionen von Genen und Proteinen<br />
f) Die Aufklärung der Funktion der nichtcodierenden Abschnitte der DNA(97 98%)<br />
In Zukunft können also genetische Veränderungen, die komplexen Erkrankungen wie Krebs,<br />
Bluthochdruck, chronischen Entzündungen und Fettsucht zugrunde liegen, mit hoher<br />
Sicherheit identifiziert werden.<br />
Bis heute sind bereits etwa 3500 „Krankheitsgene" bzw. Veränderungen von Genabschnitten<br />
identifiziert worden, darunter diejenigen, welche Kleinwuchs, Nachtblindheit, geistige<br />
Behinderung, Brustkrebs, Fettsucht, Bluthochdruck, Hautkrankheiten, Nierenkrankheiten<br />
codieren bzw. beeinflussen.<br />
Da an der Entstehung von fast allen erblichen Krankheiten mehrere Gene beteiligt sind, steht<br />
die Forschung nun vor der Aufgabe, langfristig deren Zusammenspiel im Detail zu klären und<br />
entsprechende Medikamente zu entwickeln.<br />
Auf die Entzifferung des Erbgutes folgt auch die Entschlüsselung des Lebens im Rahmen der<br />
Proteomik.<br />
Angesichts der wenigen noch vorhandenen, nicht sequenzierten Lücken ist das menschliche<br />
Genom das größte nahezu vollständig bestimmte Genom. In vergleichbarer Qualität liegen<br />
bisher nur die Genome von drei weiteren Mehrzellern (Fruchtfliege, Fadenwurm,<br />
Ackerschmalwand) vor, deren Genome allerdings bedeutend kleiner sind.<br />
13
<strong>Der</strong> gläserne <strong>Mensch</strong>.<br />
Grundsätzlich ist es jetzt mit dieser Methode jedem <strong>Mensch</strong>en möglich, sein eigenes Genom<br />
sequenzieren zu lassen und auf Krankeitsgene untersuchen zu lassen. Bisher war dies jedoch<br />
zu teuer.<br />
Die Kosten des HGP beliefen sich bis 2001 auf 3,2 Milliarden Dollar, bis 2004 auf 10<br />
Milliarden Dollar.<br />
Die Entzifferung seines eigenen vollständigen Genoms kostete Craig Venter 100 000<br />
Dollar, obwohl er es bei seiner eigenen Firma Celera Genetics durchführen ließ.<br />
Es ist für die meisten <strong>Mensch</strong>en auch unnötig und uninteressant, da ca.97% -98% DNA des<br />
menschliche Genoms aus nicht-protein exprimierenden Abschnitten bestehen.<br />
Da man die Abschnitte und Lage der Gene im Geamtgenom kennt, kann aber jeder einen<br />
Gentest auf die betreffenden Gene beantragen, die solche Krankheiten beeinflussen, die in der<br />
Familie des/der Betreffenden auftreten, bzw. aufgetreten sind. So wurden alleine in<br />
Deutschland im letzten Jahr über 300 000 Gentests durchgeführt, die von über 200000<br />
<strong>Mensch</strong>en beantragt wurden. Die meisten von ihnen waren allerdings pränatale Gentests,<br />
Gentests an Babys nach der Geburt zur Früherkennung von Erbkrankheiten und schließlich<br />
etwa 30 000 Vaterschaftstests.<br />
Seit Beginn diese Jahres bietet der Dienstleister „23andme„ jedoch Genanalysen via Internet<br />
an. Für knapp 1000 Dollar können Interessierte per Speichelprobe bei dem Dienstleister ihre<br />
Gene in Sequenzen aufschlüsseln und analysieren lassen.<br />
Die Frage ist, wie dann mit den entsprechenden Erkenntnissen umgegangen wird.<br />
Zunächst ist mit dem Auftreten von „Krankheitsgenen“ im Erbgut kein automatisches<br />
Auftreten der entsprechenden Krankheit verbunden.<br />
So besagt ein positiver Gentest bei Brustkrebs nur, dass ein entsprechender Tumor nur mit<br />
einer Wahrscheinlichkeit von 40% bis 80% entstehen kann. Viele Mediziner warnen daher vor<br />
dem genetischen Selbsttest. Das Genom sei zu komplex, um daraus einfache Schlüsse zu<br />
ziehen, meinen die Kritiker. Manche Testergebnisse verleiten die Benutzer gar zu falschen<br />
Schlüssen, die im Zweifel weitreichende psychische Konsequenzen bis hin zu<br />
Selbstmordgedanken haben könnten.<br />
Zudem eröffnet sich auch die Möglichkeit des Missbrauchs So könnte jeder per genetischem<br />
Schnelltest das Genmaterial eines potenziellen Sexualpartners, des potentiellen<br />
Schwiegersohns, Arbeitnehmers, Versicherungspartners analysieren und bestimmen lassen.<br />
<strong>Der</strong> Internetanbieter bearbeitet im Moment allerdings nur 600.000 Punkte des Genoms, die<br />
Erkenntnisse über die genetische Veranlagung zu bestimmten Krankheiten wie Diabetes oder<br />
das Risiko eines Herzinfarktes liefern.<br />
Es kann davon ausgegangen werden, dass hinter dem Projekt von „23andme„ ein riesiger<br />
Markt steckt und die Technologie rasant fortschreiten wird. Wahrscheinlich werden die Preise<br />
rapide sinken, und die Technologie könnte dann auch für Versicherungen, Behörden und<br />
Arbeitgeber interessant werden. Was spricht dann noch gegen eine auf die genetische<br />
Risikoveranlagung zugeschnittene Krankenversicherung, bei der jemand mit weniger<br />
schädlichen Genmutationen Rabatt auf die Beiträge erhält? Oder wie wäre es mit<br />
vorbeugender Beobachtung von Personen mit genetischer Veranlagung zu Sucht und<br />
14
Alkoholismus? Wird in Zukunft eine Gentestbescheinigung zu den Bewerbungsunterlagen<br />
gehören, die ein <strong>neue</strong>r Arbeitsgeber verlangen kann ?<br />
Ein <strong>neue</strong>s Gesetz der Bundesregierung will ähnlich wie dasjenige der US-Regierung, das<br />
bereits verabschiedet ist, die Diskriminierung aufgrund von Erbeigenschaften verbieten.<br />
Danach darf kein Arbeitgeber genetische Informationen eines <strong>Mensch</strong>en bei Entscheidungen<br />
zur Einstellung, Beförderung oder Auftragsverteilung in Betracht ziehen. Auch<br />
Versicherungen dürfen bei Abschluss von Verträgen nicht darauf zurückgreifen.<br />
Die Frage ist, wie man die Einhaltung der Gesetze überwachen will und kann.<br />
Das Gesetz der Bundesregierung sieht zudem Ausnahmen vor. Z.B. dürfen Piloten vor der<br />
Einstellung auf Rot-Grün-Blindheit untersucht werden oder Versicherungen dürfen bei<br />
Abschluss von hohen Lebensversicherungen die Ergebnisse von Gentests verlangen.<br />
Man kann sich vorstellen, dass unter dem Einfluss von Lobbyisten Gesetze neu formuliert<br />
bzw. <strong>neue</strong> Gesetze mit anderen Aussagen beschlossen werden könnten.<br />
In dem 1998 hergestellten Sciencefiction -Film «Gattaca» wurde die <strong>Mensch</strong>heit nach der<br />
Qualität ihres Erbgutes sortiert. <strong>Mensch</strong>en mit Anlagen für Herzerkrankungen und<br />
Kurzsichtigkeit waren nur noch zweite Wahl. Dem genoptimierten Designerbaby gehörte<br />
dagegen die Zukunft.<br />
15
<strong>Der</strong> Genchip<br />
Gentests direkt nach der Geburt, → maßgeschneiderte Medikamente<br />
<strong>Der</strong> Genchip ist ein Nebenprodukt, das während und durch die Herausforderungen des HGP<br />
erfunden wurde und heute neben den Sequenziermaschinen das wichtigste Werkzeug in<br />
Forschung und Entwicklung ist. Für die Diagnose von Krankheiten und die Entwicklung von<br />
auf den einzelnen Patienten maßgeschneiderten Medikamenten ist er von einzigartiger<br />
Bedeutung und gleichzeitig die Grundlage eines boomenden Marktes, dessen Umsätze sich<br />
heute bereits auf mehrere 100 Milliarden Dollar belaufen.<br />
Ein Gen-Chip ist ein etwa fingernagelgrosses Glasplättchen, das winzige, in einem Raster<br />
angeordnete Behälter enthält. Manche Chips tragen bis zu einer Million solcher Miniatur-<br />
Reaktionskammern. In jeder davon ist ein kurzer einsträngiger DNA -Abschnitt enthalten. Mit<br />
ihnen können gleichzeitig Tausende von Genen analysiert werden. Es lassen sich selbst<br />
kleinste Veränderungen in unserem Genom, sog. Polymorphismen, die noch keine<br />
Auswirkungen auf Erbänderungen besitzen, bereits aus einer Blutprobe erkennen.<br />
Ausserdem kann man mit solchen Gen-Chips nicht nur die Sequenz dieser vielen Gene<br />
(Eiweiß-Bauanleitungen) gleichzeitig untersuchen, sondern auch feststellen, welche Gene in<br />
einem bestimmten Gewebe gerade „aktiv" sind. Für letztere Untersuchungen geben feine<br />
Düsen dünner Nadeln eines Pipettier-Roboters in jedes dieser Reaktionskammern ein kleines<br />
Tröpfchen. Die Tröpfchen enthalten Boten-RNA-Fadenstänge, die zuvor aus einer Zelle oder<br />
einem bestimmten Gewebe isoliert worden sind. Diese Boten-RNA-Stränge sind<br />
„Abschriften" jener Gene, die in den Zellen in Eiweiße umgesetzt werden sollen. Trifft die<br />
Boten-RNA auf ein passendes DNA-Bruchstück mit einer ähnlichen „Gen-Buchstaben"-<br />
Abfolge, verbinden sich die beiden Fadenstränge. Nicht gebundene Boten-RNA wird wieder<br />
weggespült.<br />
Die Boten-RNA ist mit einem Farbstoff markiert, der im Licht eines Lasers aufleuchtet. Die<br />
Lichtpunkte in den Miniatur-Reaktionskammern zeigen, wo sich eine Boten-RNA mit einem<br />
passenden DNA-Bruchstück verbunden hat. Aus dem Muster und der Farbe der Leuchtsignale<br />
kann man erkennen, welche Boten-RNA-Fadenstränge in einer Zelle hergestellt worden sind.<br />
Und daraus kann man wieder auf die Art und Menge der Eiweiße schließen, die in einer<br />
bestimmten Zelle oder in einem bestimmten Gewebe hergestellt werden.<br />
So durchleuchteten amerikanische Forscher das genetische Arbeitsleben des Fadenwurms<br />
Caenorhabditis elegans(der wegen seiner nur etwa 1000 Zellen(959 – 1031 Zellen) ein<br />
beliebtes Untersuchungsobjekt ist), mit Hilfe von Genchips. Sie verfolgten die Exprimierung<br />
der ca. 19 000 Gene während des gesamten Lebens(ca.3 Wochen) der Tiere und<br />
protokollierten ihre Aktivität während der gesamten Zeit. Es war gleichsam ein Film des<br />
Lebens auf Ebene der Gene. Es war aber nur der Probelauf. Nach dem Wurm kommt der<br />
<strong>Mensch</strong>.<br />
Affymetrix hat eine Tochterfirma Perlegen ins Leben gerufen. Das Unternehmen soll Chips<br />
mit 60 Millionen Gendetektoren entwickeln, genug, um das gesamte Erbgut eines einzelnen<br />
Patienten auf einmal durchzuchecken. Ziel des Unternehmens ist die Durchleuchtung des<br />
Erbguts für jedermann. So könnte eine Strukturaufklärung des Genoms eines jeden <strong>Mensch</strong>en<br />
direkt nach der Geburt vorgenommen werden.<br />
Die kleinen genetischen Unterschiede zwischen den <strong>Mensch</strong>en seien entscheidend für<br />
Krankheiten und für Reaktionen des Körpers auf Umwelteinflüsse und Medikamente, meint<br />
Perlegen-Chef Brad Margus.<br />
16
Mit Hilfe eines Chips könnten die genauen Ursachen nur leicht unterschiedlicher Krankheiten<br />
auf molekularer Basis geklärt werden und entsprechend maßgeschneiderte Medikamente<br />
entwickelt und appliziert werden.<br />
Dabei soll u.a. mittels Genchip das Vorhandensein bestimmter Gene innerhalb einer Zellprobe<br />
zweifelsfrei nachgewiesen bzw. ausgeschlossen werden. Findet sich in der aufgetragenen<br />
Probe eines der gesuchten Gene, so kommt es zu einer eindeutigen Reaktion. Man kann<br />
gesunde und kranke Gewebe vergleichen und untersuchen, welche Gene bei Krankheiten eine<br />
Rolle spielen. Gerade für die Früherkennung von Krankheiten wie Krebs, aber auch für den<br />
Nachweis bestimmter Infektionen ist das eine nicht mehr wegzudenkende Hilfe. Man hofft,<br />
dass Ärzte diese relative einfache Untersuchungsmethode bald verwenden können, um<br />
Krankheit besser diagnostizieren zu können oder um herauszufinden, welche Therapie für<br />
einen bestimmten Patienten geeignet ist.<br />
So wurden bereits Genchips entwickelt, mit deren Hilfe sich die Aktivität von rund 18000<br />
Krebsgenen simultan verfolgen lässt. Erstmals konnte man damit zwischen zwei Formen von<br />
Lymphdrüsenkrebs unterscheiden: die eine Form ist heilbar, die andere meist tödlich. Mit den<br />
präzisen Diagnosen durch solche Genprofile der entarteten Krebszellen, glauben die Experten,<br />
können die Ärzte den unheilbar kranken Patienten künftig unnötige oder unwirksame<br />
Chemotherapien ersparen.<br />
Auch in der Fortplanzungs- und Reproduktionsmedizin findet der Chip bereits Anwendung.<br />
<strong>Der</strong> amerikanische Fortpflanzungsmediziner Mark Hughes testet in seiner Klinik in Detroit<br />
Retortenembryos per Chipdiagnose auf Erbfehler, bevor er sie in den Mutterleib überträgt.<br />
Auf die Gefahren dieser Entwicklung wurde bereits oben hingewiesen. <strong>Der</strong> Missbrauch der<br />
gewonnen Daten durch Behörden, Versicherungen, Arbeitgeber und auch durch unberechtigte<br />
Privatpersonen ist auch bei entsprechenden Gesetzen sehr groß. Da viele Daten heute auch per<br />
Internet weitergegeben werden, ergeben sich daraus noch weitere Gefahrenquellen des<br />
Missbrauchs, solange die Kryptologie nicht entsprechende Fortschritte macht und der<br />
Datentransfer im Internet nicht absolut sicher und für Fremdpersonen nicht entzifferbar<br />
durchgeführt werden kann.<br />
Zusätzlich wird mit Hilfe dieser Methodik die Auslese von Embryonen mit nicht erwünschten<br />
bzw. erwünschten Eigenschaften durch eine verfeinerte PID immer mehr angewandt<br />
(vergl.oben: Mark Hughes).Unabhängig von der ethisch-moralischen Frage der bewussten<br />
Aussortierung „unwerten Lebens„ stellt sich das Problem, dass der <strong>Mensch</strong> somit seine eigene<br />
Evolution in eine Richtung steuern kann und wird, in der solche Eigenschaften gefördert<br />
werden, die die heutige <strong>Mensch</strong>heit bevorzugt. Inwieweit dies die Eigenschaften sind, die ein<br />
Überleben der <strong>Mensch</strong>heit in wechselnden Umwelten der Zukunft ermöglichen, ist fraglich.<br />
Schließlich ist ein weiterer, ein wirtschaftlicher Gesichtspunkt zu beachten. Die angewandten<br />
Methoden werden, auch wenn sie massenhaft eingesetzt werden, nicht billig sein und die<br />
medizinischen Untersuchungen verteuern. Inwieweit sie von den Öffentlichen Krankenkassen<br />
übernommen werden(können) ist fraglich. Sie werden somit nur einem kleinen Teil der<br />
Bevölkerung zugänglich sein und die Gefahr des Auseinanderdriftens medizinischer<br />
Leistungen entsprechend der wirtschaftlichen Möglichkeiten des Patienten wird sich stark<br />
erhöhen.<br />
17
Gentherapie<br />
Da man mit Hilfe der Genomsequenzierung nun Lage, Mutation und Art der Mutation eines<br />
Gens erkennen kann, ergibt sich daraus der Wunsch und die Möglichkeit nach Ersatz eines<br />
eine Krankheit codierenden Gens durch ein gesundes Gen.<br />
Eine Gentherapie kann auf unterschiedliche Weise durchgeführt werden:<br />
1. dem Körper werden einige Zellen entnommen, erhalten das <strong>neue</strong> (therapeutische) Gen und<br />
werden anschließend wieder in den Körper eingebracht).<br />
(exvivo Transfektion: Mikroinjektion, Elektroporation)<br />
2. man bringt das gesunde Gen durch elektrische, bzw. chemische Manipulation direkt in die<br />
betreffenden Zellen (Transfektion)<br />
3. man bringt das Reparaturgen mit Hilfe von Genfähren(Vektoren=Viren bzw.Plasmiden)in<br />
den Körper des <strong>Mensch</strong>en ein.(Transduktion)<br />
Die Chancen für einen gelungenen Transfer stehen je nach Methode bei 1:10 bis 1:100 000.<br />
Bei der Transduktion mit Viren stehen sie bei 1: 1000.<br />
Nicht alle Zellen sind bisher einer solchen Therapie zugänglich. Am Besten eignen sich Haut-,<br />
Leber-, Knochenmarks und bestimmte Blutzellen(T-Lymphocyten).<br />
4. Gentherapie mittels therapeutischen Klonens.(s.d.)<br />
Die erste Gentherapie wurde 1990 durchgeführt. Damals wurde die vierjährige Ashanti de<br />
Silva,die an einem schweren kombinierten Immundefekt(SCID) litt, mittels Gentherapie<br />
(Einschleußen eines gesunden Gens) erfolgreich behandelt. SCID ist eine sehr seltene<br />
Krankheit (1:100.000), verursacht durch einen schweren Defekt sowohl des T-als auch des B-<br />
Lymphozytensystems. Es sind keine <strong>neue</strong>ren Informationen über die Dauer der Heilung<br />
erhältlich.<br />
1999 starb jedoch ein junger Amerikaner, der 18 jährige Jesse Gelsinger, bei einer<br />
gentechnischen Behandlung einer genetisch bedingten Stoffwechselstörung der Leber, die mit<br />
herkömmlichen Mitteln eigentlich therapierbar, aber nicht heilbar war. Die Therapie wurde<br />
mit Hilfe von Viren als Genfähren des Reparaturgens durchgeführt. Auf Grund der großen<br />
benötigten Mengen von Viren reagierte das Immunsystem des Patienten zu stark und er<br />
verstarb an Kreislaufversagen.<br />
Damit und mit dem Auftreten mehrerer Krebsfälle bei in Frankreich gentherapeutisch<br />
behandelten Kindern(wie de Silva an Lymphocytenerbkrankheiten) zur Jahreswende<br />
2002/2003 erlebte der Enthusiasmus um die Technik der Gentherapie einen abrupten<br />
Einbruch.<br />
Trotzdem wurde weltweit weitergeforscht und am 2. April 2006 wurde in Frankfurt/M die<br />
bereits geraume Zeit zuvor erfolgte Behandlung von zwei Erwachsenen und einem Kind<br />
bekannt gegeben, die an der seltenen Krankheit Septische Granulomatose im Endstadium<br />
litten. Den Patienten wurden zunächst blutbildende Stammzellen(CD34+) aus dem Blut der<br />
beiden Patienten entnommen, im Labor mit einer funktionsfähigen Kopie des bei den<br />
Patienten defekten Gens ausgestattet und dann wieder ins Blut der Patienten infundiert.<br />
Als Gen-Fähre wurde ein inaktiviertes Maus-Retrovirus benutzt. Bei beiden Patienten kam es<br />
zur erhofften dauerhaften Ansiedlung der gentechnisch veränderten Stammzellen in ihrem<br />
Körper, zu deren Vermehrung und zu deren Differenzierung zu Phagocyten. Einer der beiden<br />
in Frankfurt behandelten Patienten verstarb wenige Tage nach dieser Erfolgsmeldung an den<br />
18
Folgen einer Blutvergiftung. Es stellte sich heraus, dass die genetisch veränderten<br />
Lymphocyten innerhalb von 2 Jahren ihre <strong>neue</strong>rworbene Eigenschaft wieder verloren hatten.<br />
Im April diese Jahres ging ein Bericht durch die Medien, dass englischen Ärzten ein Erfolg<br />
bei der Behandlung einer vererbten degenerativen Netzhauterkrankung gelungen sei. Auch<br />
ihm waren Viren mit einem Reparaturgen durch das Auge in die Netzhaut gespritzt worden.<br />
<strong>Der</strong> vorher fast ganz blinde Patient konnte nach der Behandlung seine Umgebung ausreichend<br />
gut wahrnehmen und sich in ihr selbständig bewegen, was er vorher nicht konnte.<br />
<strong>Der</strong> Fall ist noch ganz neu, sodass man keine Aussagen über eine längerfristige Heilung<br />
machen kann.<br />
Die Zukunft dieser Behandlungsform ist heute mehr als unsicher.<br />
Die Gentherapie wird bisher (noch??) nur an somatischen Zellen und nicht an die Keimbahn<br />
betreffenden Zellen angewandt.<br />
Nachteile:<br />
a) Sie kann nur bei einem einzelnen gestörten Gen(monogen bedingte Erbkrankheit)<br />
angewandt werden.<br />
b) Die Chancen für den erfolgreichen Austausch eines defekten Gens gegen ein<br />
therapeutisches (funktionsfähiges) Gen stehen etwa 1: 1000 (ungezielter Transfer).<br />
c) <strong>Der</strong> Einbau eines zusätzlichen gesunden Gens an anderer Stelle<br />
(„Genaddition“), das die Funktion des defekten Gens verstärkt, kann nur bei<br />
Gering- oder Nichtproduktion des fraglichen Proteins angewendet werden, nicht<br />
jedoch bei Überproduktion oder schädlicher Fehlproduktion durch das defekte Gen.<br />
d) Es ist fraglich, ob integrierte <strong>neue</strong> Gene dauerhaft im Genom bleiben.<br />
Die Verwendung von Viren bei der Gentherapie bringt folgende Vor- und Nachteile:<br />
DNA-Viren Das therapeutische Gen liegt bereits als DNA vor.<br />
Sie haben aber nur ein begrenztes Fassungsvermögen und sie dringen nur<br />
in (wenige) bestimmte Zellen ein<br />
RNA-Viren Sie besitzen ein großes Fassungsvermögen und die Viren infizieren viele<br />
verschiedene Zelltypen.<br />
Aber die RNA baut sich in der Zelle schnell ab, da sie nicht in DANN<br />
umgeschrieben wird<br />
Retroviren Sie besitzen ebenfalls ein großes Fassungsvermögen. Die Viren können<br />
viele verschiedene Zelltypen infizieren. Die RNA wird in DNA<br />
umgeschrieben und ins Erbgut der Wirtszelle eingebaut.<br />
Aber es werden teilungsaktive Zellen benötigt (z.B. keine Nervenzellen).<br />
Sie können bei ihrer Vermehrung im Körper maligne Tumore auslösen.<br />
Daher wird heute die Gentherapie überwiegend über das therapeutischen Klonen versucht.<br />
19
Gendoping<br />
Ebenso wie man Gene lokalisieren, reparieren und /oder austauschen kann, könnte man<br />
zusätzliche Gene in das menschliche Genom eines Erwachsenen einbringen, die den<br />
<strong>Mensch</strong>en optimieren, bzw. in speziellen Bereichen <strong>neue</strong> Höchstleistungen erreichen lassen.<br />
Bei Tieren ist das dauerhafte Einbringen von Genen in das Genom bereits gelungen. So hat<br />
man bei Mäusen ein Gen von Quallen eingesetzt, dessen Proteinprodukte bei UV-Licht<br />
fluoreszieren. Allerdings wurde das „Leuchtgen„ der Quallen in die Keimbahn der Mäuse,<br />
d.h. in eine befruchtet Eizelle eingebracht.<br />
Dies ist bisher noch in allen Staaten verboten. Doch gerade im Forschungsgebiet der Genetik<br />
wurden bereits viele Tabus gebrochen. Warum soll dies nicht auch im Bereich des<br />
Keimbahneingriffs möglich sein. Es ist vorstellbar, dass ehrgeizige sportliche Eltern ihren<br />
Embryo nach der Befruchtung und Untersuchung mittels der PID entsprechende Gene<br />
einpflanzen lassen, die das kommende Lebewesen ausdauernder, sprintbereiter, kräftiger,<br />
reaktionsbereiter werden lässt oder bei dem der Aufbau bestimmter Muskel- und<br />
Knochenpartien besonders ausgeprägt wird. Musische Eltern könnten entsprechende Gene<br />
einpflanzen lassen, usw... <strong>Der</strong> Phantasie sind keine Grenzen gesetzt.<br />
<strong>Der</strong> Einssatz von Genen bei Somazellen, also Zellen von Erwachsenen ist schwieriger.<br />
Dennoch gibt es auch hier Ansätze:<br />
So gibt es bereits ein Gen, das als „Medikament“(Repoxygen) in den Muskel gespritzt wird<br />
und das Protein Erytropoetin(Epo) produziert, welches zum Aufbau <strong>neue</strong>r zusätzlicher roter<br />
Blutkörperchen benötigt wird. Es war im Labor so konstruiert worden, dass es nur bei<br />
Sauerstoffmangel aktiviert wird. Es ist leicht einzubauen und zu aktivieren, lässt sich aber<br />
nicht abschalten. Damit wird das Blut auf Dauer zu dick und der Sportler könnte an<br />
Thrombose sterben. Am Problem der Abschaltung wird gearbeitet.<br />
Bei Mäusen ist ein weiteres leistungsteigerndes Gen im Labortest überprüft worden.<br />
Jungen Mäusen wurde ein Gen für ein Enzym(PEPCK-C), das auch beim <strong>Mensch</strong> vorkommt,<br />
verpackt in eine Virusfähre in einen Muskel gespritzt. Diese Enzym kommt vor allem in den<br />
Nieren und der Leber vor und steuert den Zuckerstoffwechsel.<br />
Die Folgen waren unerwartet und unglaublich: alle 500 derartig behandelte Mäuse zeigten<br />
eine unglaubliche körperliche Aktivität, die 10-mal länger anhielt als bei Vergleichsmäusen.<br />
Sie lebten doppelt so lange, Weibchen wurden noch mit drei Jahren trächtig(entspricht dem<br />
Alter einer 80jährigen Frau), Männchen waren analog dazu ebenfalls um das vielfache<br />
aggressiver und sexuell aktiver als die gleichaltrigen Normalmännchen. In den Zellen fanden<br />
sich zehnmal mehr Mitochondrien(die Energielieferanten der Zelle) und entsprechend war ihr<br />
Stoffwechsel von vielfach höherer Effizienz.<br />
Angeblich sei dieses Modell aber nicht auf den <strong>Mensch</strong>en übertragbar. Offensichtlich gab es<br />
Versuche, aber nach Aussage der Forscher zeigt die Spritze in den Muskel des <strong>Mensch</strong>en<br />
keine oder nur eine kurzfristige Wirkung.<br />
Inwieweit diese Aussagen richtig sind und ob weiter daran geforscht wird, wird die nächst<br />
Olympiade 2012 zeigen.<br />
20
Telomere und Telomerasen<br />
<strong>Der</strong> Traum vom Traum von ewiger Jugend und langem Leben<br />
Wie schnell sich Voraussagen überholen und geändert werden müssen, zeigt sich am Beispiel<br />
der Telomere.<br />
Telomere bilden die Enden der Chromosomen, besitzen keinerlei Anweisungen zur<br />
Expression von Proteinen, sondern bestehen aus Paketen kurzer Nucleotidabfolgen, die sich<br />
wiederholen. Beim <strong>Mensch</strong>en besteht die Nucleotidabfolge aus den Basen „TTAGGG“.<br />
Diese Sequenz wiederholt sich je nach Chromosom und Zelle zwischen 250 und 1500 mal.<br />
Schon früh hat man erkannt, dass mit jeder Teilung von Zellen einige dieser Sequenzen<br />
verloren gehen und Zellen absterben, wenn die Telomerlänge ein kritisches Minimum von<br />
circa 4 kbp unterschreitet. Dann kann sich die Zelle nicht mehr weiter teilen, oft tritt dann der<br />
programmierte Zelltod (Apoptose) oder ein permanenter Wachstumsstopp ein(Seneszens). Es<br />
wurde vermutet, dass dies der Grund des Alterns und des Todes sei.<br />
Gleichzeitig hatte man gefunden, dass in manchen langlebigen Zellen, bzw. in sich häufig<br />
teilenden Zellen das Enzym Telomerase auftritt, welches die Verkürzung wieder ausgleicht. Es<br />
sind die Zellen der Keimbahn, in Stammzellen und Zellen des Immunsysteme, sowie<br />
94 % aller Krebszellen. Ausserdem findet man die Telomerase natürlich in allen<br />
eukaryotischen Einzellern (Protozoen).<br />
Also glaubte man, man bräuchte nur dafür zu sorgen, dass das in jeder Zelle des <strong>Mensch</strong>en<br />
vorhandene Gen für das Enzym Telomerase ständig aktiv bleibt und könnte so das Altern und<br />
den Tod hinauszögern. (In der ersten Euphorie schwirrten Zahlen von 1000 Jahren<br />
Lebensalter für den <strong>Mensch</strong>en durch die öffentliche Presse).<br />
Doch bei weiteren Forschungen hat sich herausgestellt, dass die Telomerase keineswegs diese<br />
Erwartungen eines immerwährenden Jungbrunnens erfüllte. Im Gegenteil: eine ihrer<br />
Nebenwirkungen war das Anschalten eines gefährlichen Krebsgens c-myc, das im<br />
menschlichen Genom vorkommt und bei vielen Tumorarten aktiv ist.<br />
Ausserdem fand man Zellen, in denen Telomerase auftrat und die sich dennoch nicht mehr<br />
teilten. Und Knockout-Mäuse lebten trotz Abschalten des Telomerasegens weiter.<br />
Es mussten also alle Vorraussagen bezüglich der lebensverlängernden Wirkung der Telomere<br />
revidiert werden. Sie sind nur ein Faktor im Alterungskomplex der Organismen.<br />
21
<strong>Der</strong> genetische Fingerabdruck<br />
Das Genom des <strong>Mensch</strong>en enthält etwa 20500 Gene, die für alle Eigenschaften des<br />
<strong>Mensch</strong>ens verantwortlich sind. Die einzelnen Gene sind durch unterschiedlich lange<br />
Abschnitte von Basensequenzen voneinander getrennt, die keine Information enthalten. Diese<br />
„nichtkodierenden“ Bereiche oder „Introns“ machen wahrscheinlich 97 -98% Prozent des<br />
menschlichen Genoms aus. Sie enthalten neben abgeschalteten Pseudogenen, die als<br />
„evolutionärer Ballast“ erhalten geblieben sind, eine besondere Form von DNA-Abschnitten,<br />
die sich aus Blöcken repetitiver Sequenzen zusammensetzen. Diese werden je nach Länge der<br />
Repetitivsequenz auch als „Minisatelliten“ (Multi- und Einzellokus-Systeme mit Repeatlänge<br />
von 15 bis 50 Basen) und „Mikrosatelliten“ (Short Tandem Repeats, STRs mit Repeatlänge<br />
von zwei bis fünf Basen) bezeichnet. Aufgrund ihrer einfachen Struktur und kurzen<br />
Fragmentlänge sind STRs für den genetischen Fingerabdruck und auch die forensische DNA-<br />
Analyse zur Typisierung alten Spurenmaterials besonders gut geeignet. Sie werden mittels der<br />
STR-PCR-Methode untersucht. Die genetische Variabilität dieser Systeme beruht auf der<br />
Tatsache, dass die Anzahl der Wiederholungen für jeden einzelnen dieser Genorte von<br />
<strong>Mensch</strong> zu <strong>Mensch</strong> sehr unterschiedlich ist und die Muster für jeden <strong>Mensch</strong>en einzigartig<br />
sind.<br />
Das gesamte Genom wird durch Mutationen fortlaufend verändert. Durch den<br />
Selektionsdruck bleiben nur solche Mutationen erhalten, die für das neu entstandene<br />
Individuum einen Überlebensvorteil bedeuten, während in den nichtkodierenden Bereichen<br />
des Genoms alle Mutationen erhalten bleiben. So kommt es, dass die Unterschiede von<br />
<strong>Mensch</strong> zu <strong>Mensch</strong> im nichtkodierenden Bereich um ein Vielfaches größer sind als bei den<br />
funktionell aktiven Genen.<br />
Weil aber die Anzahl dieser Wiederholungen vererbt wird, werden Aussagen über<br />
Verwandtschaftsverhältnisse möglich. Sind bei allen Genorten Übereinstimmungen in Länge<br />
und Wiederholungen vorhanden, gilt die getestete Person mit einer Ergebnissicherheit von<br />
mindestens 99,99999% bei einer Untersuchung von bis zu 25 Genorten als genetischer Vater<br />
des entsprechenden Kindes. Mit Ausnahme von eineiigen Zwillingspaaren wird es daher keine<br />
zwei <strong>Mensch</strong>en auf der Welt geben, die ein vollständig identisches Genom besitzen.<br />
Durch die DNA-Analyse ist es heute mit hoher Zuverlässigkeit möglich, beliebige Spuren<br />
menschlichen Ursprungs einem Tatverdächtigen zuzuordnen, aber auch einen zu Unrecht<br />
Beschuldigten vom Verdacht der Täterschaft zu entlasten.<br />
.<br />
22
3. Reproduktionsbiologie<br />
Künstliche Fortpflanzungs- und Vermehrungsmöglichkeiten<br />
Nachdem bei Pflanzen und Tieren schon lange eine künstliche Befruchtung durchgeführt<br />
wurde, gelang auch beim <strong>Mensch</strong>en die In-vitro-Befruchtung(IVF). Als erster durch In-vitro-<br />
Befruchtung erzeugter <strong>Mensch</strong> kam Louise Brown am 25.Juli1978 in Oldham bei Manchester<br />
zur Welt. Sie selbst hat am 21.Dez 2006 ein auf natürliche Weise gezeugtes Kind zur Welt<br />
gebracht. Beide, Mutter und Kind, sind gesund und weisen keinerlei genetische Schäden auf.<br />
Inzwischen sind weltweit über 4 Millionen <strong>Mensch</strong>en auf diese Weise gezeugt worden. Die<br />
Methode ist also anerkannt und führt zu keinerlei Erbschäden oder anderen gesundheitlichen<br />
Nachteilen beim so erzeugten Lebewesen.<br />
Eine weitaus sicherere und weniger Eizellen verbrauchende Methode ist die<br />
IntraCytoplasmatische-Spermieninjektion (ICSI). Abgewandelte Methoden der ICSI, bei<br />
denen zunächst die Spermien auf ihre Qualität hin untersucht und selektiert werden, sind die<br />
PICSI und die IMSI. Mehr als die Hälfte der über 70 000 Künstlichen Befruchtungen, die in<br />
dem letztem Jahr in Deutschland durchgeführt wurden, wurden mit der ICSI (bzw. ihren<br />
Abwandlungen) durchgeführt.<br />
Diese Methoden sind allerdings auch die Grundlage zu weiteren Möglichkeiten, die<br />
menschliche Vermehrung, Fortpflanzung und das Erbprogramm der künftigen Nachkommen<br />
zu beeinflussen und zu steuern.<br />
Denn es kann nicht damit gerechnet werden, dass jede Eizelle befruchtet wird und dann dass<br />
jede befruchtete Eizelle sich in der Gebärmutter der Frau, die das Kind wünscht, auch<br />
einnistet. Infolgedessen werden immer mehrere Eizellen befruchtet und mehrere befruchtete<br />
Eizellen(meist zwei, manchmal drei) in die Gebärmutter eingesetzt.<br />
Es fallen also übrige Embryonen an, die für die Gewinnung von Stammzellen genutzt werden.<br />
Auf diese embryonalen Stammzellen, ihre Verwendung, Nutzung, Veränderung, Bearbeitung<br />
werde ich an anderer Stelle zu sprechen kommen.<br />
Gezielte Produktion von Geschlecht und genetischen Eigenschaften<br />
Kinder aus dem Katalog<br />
An dieser Stelle ist ein anderer Aspekt der genetischen Beeinflussung durch einfache Auswahl<br />
der Embryonen interessant, nämlich die PID, die Präimplantationsdiagnostik.<br />
Darunter versteht man die Untersuchung der Embryonen vor ihrer Einpflanzung in die<br />
Gebärmutter auf genetische Krankheiten und /oder im einfachsten Fall auf das Geschlecht.<br />
Dazu lässt man die Embryonen bis zu einem bestimmten Stadium, dem Blastulastadium im<br />
Reagenzglas heranwachsen. Bis zu diesem Stadium liegen in einem Teilbereich des Embryos<br />
Zellen vor, die pluripotent sind. Man vermag aus dem Zellhaufen eine Zelle zu entnehmen<br />
ohne den Embryo zu zerstören und kann nun diese Zelle untersuchen. Für die Untersuchung<br />
des Geschlechts dieses Embryos braucht man nur die Chromosomen der Zelle zu untersuchen<br />
und festzustellen ob ein Y-Chromosom vorliegt oder nicht. Dies geschieht heute bereits mit<br />
einer einfacher Untersuchung mit Hilfe eines Neonlicht-Mikroskops.<br />
Dies Methode ist seit acht Jahren auf dem Markt und wird heute bereits weltweit<br />
angewandt(in Deutschland und einigen europäischen Ländern nicht, da dort die PID verboten<br />
ist). Sie erzeugt zu 100 % das Kind mit dem gewünschten Geschlecht.(100% Trefferquote!!)<br />
23
Es ist ein Riesengeschäft, da insbesondere viele Asiaten, aber auch Araber unbedingt Söhne<br />
erhalten wollen. In Amerika werden pro Selektion 18480 Dollar bezahlt und bei rd. 1000<br />
Selektionen /Jahr liegt der Jahresverdienst der jeweiligen Ärzte bei über 18 Millionen Dollar.<br />
Neben dieser Auswahl werden die Zellen auf genetische Schäden untersucht. Man kann mit<br />
dieser Methode (d.h. der Untersuchung der Chromosomen)ca. 200 zum Teil sehr schlimme<br />
genetische Krankheiten erkennen.<br />
Die Konsequenz dieser Auswahl ist, dass man Embryonen mit nicht gewünschtem Geschlecht<br />
oder mit einer Erbkrankheit gar nicht erst in die Gebärmutter einpflanzt, sondern verwirft,<br />
vernichtet oder der Forschung für Versuche oder als Stammzellen zur Verfügung stellt.<br />
Eine zukünftige weiterführende Möglichkeit ist die Bestimmung der Lage bestimmter Gene<br />
und damit von bestimmten Erbeigenschaften auf dem Chromosomen. Damit wird es in<br />
Zukunft möglich sein ein Wunschbaby mit einer bestimmten Augen- oder Haarfarbe,<br />
Nasenform etc, aber auch mit bestimmten Verhaltensweisen, wie sexuelle Ausrichtung,<br />
soziale Integrierbarkeit etc. zu erzeugen.<br />
Designerbabys<br />
<strong>Der</strong> Minotaurus lässt grüßen<br />
In noch weiterer Zukunft wird es dann möglich sein das Wunschbaby mit <strong>neue</strong>n Genen,<br />
gegebenenfalls auch Genen anderer Arten, auszustatten. Dies würde zu transgenen <strong>Mensch</strong>en,<br />
also Chimären führen.<br />
Wie oben bereits erwähnt, wird heute bei der PID bereits auch der Genchip verwandt. Je mehr<br />
er verbessert wird, desto mehr Möglichkeiten eröffnen sich:<br />
a) Austausch bestimmter Sequenzen eines Gens, um Erbkrankheiten zu vermeiden<br />
b) Austausch ganzer gesunder Gene, gegen die Sequenz eines allelen Gens, um eine<br />
andere, gewünschte Eigenschaft zu erhalten(Blaue, statt braune Augen oder auch<br />
Gen für aggressives, statt ängstlichem Verhalten, sofern dies monogen bedingt ist)<br />
c) Einsetzen <strong>neue</strong>r menschlicher, nicht vorhandener Gene<br />
d) Einsetzen von Genen anderer Arten<br />
e) Einsetzen von synthetisch hergestellten Genen(nach gewünschten Proteinen als Vorlage)<br />
mit total <strong>neue</strong>n Eigenschaften(Vergl. Maus mit Quallengen)<br />
Diese so genannten Designer-Babys sind keine Utopie mehr. Denn sowohl bei Ärzten wie bei<br />
vielen jungen Eltern wächst die Bereitschaft die physischen und psychischen Eigenschaften<br />
der Kinder gentechnisch verändern zu lassen, sobald die Möglichkeit dazu besteht. Dies<br />
ergaben Befragungen von jungen Eltern in Großbritannien und den USA, sowie von Ärzten.<br />
Letztere(USA) sagten, sie seien dazu bereit, sofern die Ethikkommission diese Verfahren<br />
zulässt.<br />
24
Folgende Versuche wurden bereits durchgeführt:<br />
1. Es wurden Embryonen hergestellt, die genetisch gesehen drei Eltern besitzen, zwei Mütter<br />
und einen Vater. Dabei wird nach einer künstlichen Befruchtung der Kern dieser Eizelle<br />
entnommen und in eine zweite Eizelle, aus der ebenfalls der Kern zuvor entfernt worden war,<br />
eingepflanzt. Das eigentliche Erbgut stammt also von dem tatsächlichen Elternpaar, die<br />
Zellhülle mit dem so genannten Zytoplasma von einer Spenderin. Die Wissenschaftler wollen<br />
damit eine Reihe von Erbkrankheiten heilen, die durch Mutationen der Mitochondrien-DNA<br />
ausgelöst werden. Es gibt mehr als 50 Krankheiten, die über diese sogenannte mitochondriale<br />
DNA weitergegeben werden, darunter Formen der Diabetes, des Muskelschwunds, der<br />
Erblindungen oder der Herzrhythmusstörungen. Die Krankheiten sind derzeit nicht<br />
therapierbar. <strong>Der</strong> künstlich erzeugte Embryo britischer Forscher wuchs normal heran und<br />
wurde nach sechs Tagen zerstört, weil auch die sonst so liberalen britischen Gesetze dies nicht<br />
erlaubten. Dagegen sind in den USA Experimente mit dem Erbgut von einem Mann und zwei<br />
Frauen gestoppt worden, da es unter den Embryos Missbildungen gegeben hat.<br />
2. In ähnlichen Versuchen ersetzt man das menschliche Cytoplasma durch den Zellkörper<br />
einer tierischen Eizelle(Rind). Hier wurden die Versuche nach drei Tagen abgebrochen. Die<br />
Versuche dienen zunächst noch der Gewinnung von embryonalen Stammzellen. Aber es ist<br />
durchaus denkbar, dass entsprechende Chimären auch zu erwachsenen Lebewesen<br />
herangezüchtet werden. Ergebnisse wurden noch nicht veröffentlicht.<br />
25
4. Klonen<br />
Als Klon versteht man zunächst eine Population erbgleicher Individuen.(klon,gr.= Zweig,<br />
Schössling). In der Natur kommen Klone bei all den Organismen vor, die sich durch einfache<br />
Zellteilung oder durch ungeschlechtliche(vegetative) Vermehrung vermehren. Dies ist bei<br />
Bakterien, Einzellern und bei Pflanzen der Fall.(Stecklinge, Ausläufer etc) Auch eineiige<br />
Zwillinge oder Mehrlinge sind Klone, da sie aus einer befruchteten Eizelle stammen und<br />
somit gleiches Erbgut besitzen.<br />
Unter Klonen versteht man daher die natürliche oder künstliche Erzeugung und Entwicklung<br />
genetisch identischer Zellen oder ganzer Organismen. Heute ist dieser Begriff aber stark<br />
eingeengt und man versteht unter Klonen die Herstellung erbgleicher Lebewesen mit Hilfe<br />
gentechnischer Methoden.<br />
Dabei gehen die Forscher wie folgt vor:<br />
Abb.8<br />
Man entnimmt einem Spenderorganismus eine Eizelle und entkernt sie mit einer<br />
Mikropipette. Dann entnimmt man von dem Organismus, dessen Eigenschaften man wünscht,<br />
eine Körperzelle, entkernt diese ebenfalls und transferiert den Kern in die kernlose Eizelle.<br />
Diese wird in eine Nährflüssigkeit gegeben und die Eizelle beginnt sich nach Behandlung mit<br />
Strom und/oder Chemikalien, sowie dem Zusatz spezieller Nähr- und Steuermedien, -sofern<br />
alles gut geht-, zu teilen. Die DNA des übertragenen Zellkerns wird dabei reprogramiert, d.h.<br />
sie wird in die Lage versetzt, wieder wie eine frische befruchtete Eizelle abgelesen zu werden.<br />
Die dabei ablaufenden Steuerungsprozesse sind noch weitgehend nicht verstanden. Es entsteht<br />
daraus ein Embryo, der die gleichen Erbeigenschaften des Lebewesens besitzt, von dem der<br />
26
Kern der Körperzelle stammt. Zusätzlich stecken jedoch einige Erbeigenschaften der<br />
kernlosen Eizelle in diesem Embryo, die aus den Mitochondrien der Eizelle stammen. Dieser<br />
Embryo wird dann einer Leihmutter eingepflanzt.<br />
Man unterscheidet<br />
a) reproduktives Klonen<br />
b) therapeutisches Klonen<br />
Reproduktives Klonen:<br />
Das erste Säugetier, das nach der <strong>neue</strong>n, oben beschriebenen Methode geklont wurde, war des<br />
Schaf „Dolly“, welches am 5.Juli 1996 geboren wurde und am 23.Februar 1997 der<br />
Öffentlichkeit vorgestellt wurde. Bis heute hat man diese Methode zur Erzeugung von Klonen<br />
bei vielen anderen Säugetieren bis hin zu Affen angewandt.(Mäuse, Ratten, Katzen, Hunde,<br />
Ziegen, Schweine, Rinder, Rennpferde, Affen).<br />
Alleine in den USA hat man bisher über 600 Rinder, 200 Schafe, sowie ebenso viele<br />
Schweine kopiert.<br />
Man verfolgt mit dem reproduktiven Klonen dreierlei Ziele:<br />
a) das Erbgut eines wegen seiner Eigenschaften für den <strong>Mensch</strong>en besonders wertvollen<br />
Tieres zu kopieren und zu erhalten, wie das bei der Klonung von wertvollen Spring-<br />
und Rennpferden der Fall ist.<br />
b) das vorliegende Erbgut durch Einschleusen <strong>neue</strong>r Gene zu ändern und so bessere<br />
Produkte zu schaffen.→ transgene Tiere<br />
c) Klonen von <strong>Mensch</strong>en<br />
Nach seriösen Presseberichten (Fachzeitschrift Stem Cell)von Januar 2008 ist es<br />
amerikanischen Forschern zum ersten mal gelungen einen menschlichen Klon zu erzeugen.<br />
Sie wollen dazu nur 29 menschliche Eizellen benötigt haben.<br />
Er soll mehrer Tage überlebt haben, wahrscheinlich bis zum Zeitpunkt einer Blastocyste. Ob<br />
daraus embryonale Stammzellen entnommen wurden, gaben die Forscher nicht bekannt.<br />
Daran wird in anderen Labors im Ausland aber geforscht.<br />
Bislang scheiterte dies an folgenden Problemen, die bisher bei jedem Klonen auftreten:<br />
1. Man benötigt sehr viele Embryonen(und damit Eizellen), da die Mehrzahl der geklonten<br />
Tiere im Mutterleib oder kurz nach der Geburt sterben. Zur Erzeugung des Schafes Dolly<br />
benötigte man 277 Embryonen. Noch 2006 benötigten Forscher mehr als 240 Eizellen, um<br />
am Ende eine einzige lebensfähige Stammzellkultur zu erhalten. Inzwischen liegt der<br />
Erfolg bei drei Prozent, ist aber immer noch wirtschaftlich gesehen zu unrentabel.<br />
So stellte ein kalifornische Biotechnikfirma, die 2004 erstmals eine Kätzchen auf<br />
Bestellung geklont hatte, den Betrieb wieder ein, da man keine Technologie finden<br />
konnte, um das Klonen von Haustieren rentabel zu machen.<br />
Ebenso war der Versuch die vom Aussterben bedrohte Rinderart der Gaur-Rinder<br />
durch Klonen zu retten, nicht von Erfolg gekrönt, da das einzige nicht im Mutterleib<br />
abgestoßene Kalb bereits zwei Tage nach der Geburt verstarb.<br />
2. die Überlebenden leiden an vielerlei Krankheiten und/oder an einem gestörtem<br />
Immunsystem.<br />
3. Das Schaf Dolly litt im fünften Lebensjahr unter Altersarthritis und ein Jahr später an<br />
einer Lungenentzündung, wegen der sie auch eingeschläfert werden musste. Sie lebte also<br />
nur halb so lange, wie ein normales Schaf.<br />
27
4. abgesehen von den vielen Eizellen, die benötigt werden wäre es vom ethischen<br />
Gesichtspunkt verantwortungslos einen <strong>Mensch</strong>en erzeugen zu wollen, der<br />
möglicherweise mit Krankheiten behaftet ist und den bereits in frühem Alter<br />
Altersprobleme das Leben erschweren.<br />
Daher beschäftigen sich die Forscher zunächst in erster Linie -bezogen auf den <strong>Mensch</strong>en-<br />
mit dem therapeutischen Klonen.<br />
Therapeutisches Konen.<br />
Unter therapeutischem Klonen versteht man die Gewinnung von Stammzellen zu<br />
Therapiezwecken. Diese versucht man auf folgenden Wegen erreichen:<br />
1. Gentherapie mit eigenen embryonalen Stammzellen.<br />
Man gewinnt embryonale Stammzellen aus einem Embryo, ohne ihn dabei zu zerstören.<br />
Aus diesen Stammzellen entwickelt man durch unterschiedliche Steuerung der Gene <strong>neue</strong><br />
unterschiedliche Gewebe(Organe) des <strong>Mensch</strong>en und erhält dabei sozusagen ein<br />
Ersatzteillager für den jeweiligen <strong>Mensch</strong>en für den Fall einer Operation. Dieses Gewebe<br />
würde vom Immunsystem nicht abgestoßen.<br />
2. Gentherapie mit aus einem Klon gewonnenen genetisch veränderten Stammzellen<br />
Leidet ein Patient an einer sonst nicht heilbaren Erbkrankheit gewinnt man aus dem, nach<br />
dem oben erklärten Prinzip hergestellten Klon dieses <strong>Mensch</strong>en(Patienten) embryonale<br />
Stammzellen. <strong>Der</strong> Embryo wird dabei zerstört, da man in diese Stammzellen <strong>neue</strong> Gene,<br />
die die Erbkrankheit entweder ausschalten oder als Parallelgene ersetzen, einbringen will<br />
und sie dazu untersuchen muss.<br />
3. Gentherapie mit genetisch veränderten adulten Stammzellen.<br />
Bis 1999 ging man davon aus, das man mit den bis dahin bekannten „Genfähren“,<br />
nämlich Viren Gene in beliebige Zellen eines Patienten einschleusen kann. Gene lassen<br />
sich leicht in Viren einbringen und Viren wiederum bauen sich selbst in die DNA von<br />
Körperzellen ein und bringen diese dazu dann das eingebaute Gen auch abzulesen und in<br />
Proteine umzusetzen. Diese Genfähren haben aber folgende Nachteile:<br />
‣ Viren bringen auch eigene Gene mit ein.<br />
‣ Das Immunsystem betrachtet alle( auch die hilfreichen) Viren als Feinde und<br />
vernichtet die meisten.<br />
‣ Die überlebenden Viren sind häufig nicht zahlreich genug, um genug Zellen mit den<br />
<strong>neue</strong>n guten Genen zu beladen.<br />
‣ Häufig gelingt es ihnen auch nicht die <strong>neue</strong>n Gene dauerhaft und in ausreichender<br />
Menge in die zu heilenden Zellen einzubringen.<br />
Nachdem 1999 der erste Patient mit Gentherapie von Körperzellen bei der Behandlung starb,<br />
stellte man dies Art von Behandlung ein und ging dazu über, den Patienten adulte<br />
Stammzellen zu entnehmen und diese Zellen im Labor mit den entsprechenden Viren und<br />
Genen zu behandeln. Die behandelten Stammzellen können im Labor auf den gelungenen<br />
Gentransfer hin überprüft werden und dann dem Patienten wieder injiziert werden. Als<br />
Stammzellen produzieren sie lebenslang die gewünschten Genprodukte.<br />
Diese Art von Gentherapie wird heute bereits erfolgreich bei verschiedenen Erbkrankheiten<br />
28
des Immunsystems und der Haut praktiziert, da insbesondere die adulten Stammzellen des<br />
Blutes, des Knochenmarks und der Haut relativ gut zu gewinnen sind und auch ausreichend<br />
gute Teilungseigenschaften besitzen.<br />
Sie ist allerdings immer noch im Versuchsstadium, d.h. sie wird nur an kleinen<br />
Patientengruppen, die sonst keine Überlebenschancen hätten, durchgeführt. Sie beginnt<br />
langsam die Erwartungen, die man seit ca. 20 Jahren in sie setzte, zu erfüllen.<br />
Stammzellenforschung<br />
Das therapeutische Klonen kann also nur mit Stammzellen durchgeführt werden. Dafür<br />
standen bisher nur die embryonalen und die adulten Stammzellen zur Verfügung.<br />
Stammzellen sind Vorläuferzellen von hoch differenzierten Zellen<br />
Nach einer Teilung der Stammzellen können die Tochterzellen entweder wieder zu<br />
Stammzellen werden oder sich gewebespezifisch, z.B. zu Herzmuskel-, Nerven-, Haut- oder<br />
Muskelzellen, Blut- und Blugefäß-, Leber- und Trophoblastenzellen differenzieren.<br />
Im Juli 2006 wurde sogar die Gewinnung von Spermien aus Mäuseembryonalzellen<br />
beschrieben.<br />
Stammzellen treten zuerst in der frühen Embryonalentwicklung auf.<br />
Aber auch in vielen Geweben des erwachsenen <strong>Mensch</strong>en existieren zeitlebens Stammzellen,<br />
die wichtige Aufgaben bei der Geweberegeneration und -reparatur erfüllen. Sie erhalten die<br />
Funktionsfähigkeit von Geweben und Organen aufrecht, indem sie differenzierte Zellen<br />
nachliefern und beschädigte oder abgestorbene Zellen ersetzen.<br />
Embryonalen Stammzellen<br />
Die phantastischen Eigenschaften von embryonalen Stammzellen wurden 1998 entdeckt. Sie<br />
werden aus dem inneren Zellhaufen einer Blastocyste (5 bis 14 Tage alter Embryo) gewonnen,<br />
die dabei zerstört wird.<br />
Blastozysten, die für die Gewinnung von ES-Zellen eingesetzt werden, werden auf zwei<br />
verschiedene Weisen gewonnen:<br />
a) bei der IVF<br />
b) beim therapeutischen Klonen mit Zellkerntransfer.<br />
29
Abb.9<br />
Zur Gewinnung embryonaler Stammzellen wird der Trophoblast (Blastocyste) durch<br />
Antikörper oder durch Laserstrahlen zerstört. Die innere Zellmasse wird in einer<br />
Zellkulturschale in einem speziellen Nährmedium aufgenommen und kultiviert. Die Zellen<br />
können unter den Zellkulturbedingungen zu ES-Zellen entwickeln. Diese können sich<br />
30
entweder unbegrenzt weiter teilen oder durch Zugabe von Wachstumsfaktoren zur<br />
Differenzierung in verschiedene Gewebetypen angeregt werden.<br />
Diese Zellen sind noch nicht differenziert. Sie sind pluripotent(eventuell auch omnipotent)d.h.<br />
aus ihnen kann sich unter Einwirkung geeigneter spezieller Wachsttumsfaktoren jede<br />
gewünschte Körperzellart(ca.200 verschiedene) entwickeln. In Tierversuchen haben sich die<br />
Stammzellen bereits in Nerven-, Blut-, Leber- oder Herzmuskelzellen verwandeln lassen.<br />
So träumte man von der Züchtung ganzer individueller Organe in der Retorte zum Ersatz<br />
alter, erkrankter Organe.<br />
Oder eingespritzt in den Körper, sollten sie kränkelnde Herzen stärken, verkümmernde<br />
Gehirne aufmöbeln und in zuckerkranken Patienten die Insulinherstellung übernehmen. Man<br />
glaubte so innerhalb der nächsten 10 Jahre schnell Möglichkeiten zur Heilung Alzheimer,<br />
Parkinson. Herzinfarkt und Diabetes, Querschnittslähmungen u.a in der Hand zu haben. Geht<br />
etwa bei einem Parkinson-Kranken im Gehirn ein bestimmter Typ Nervenzellen verloren,<br />
wollten die Mediziner aus Stammzellen die Nervenzellen züchten und dem Patienten<br />
implantieren.<br />
Auch hier erwiesen sich die Hoffnungen als falsch.<br />
Denn ihre Plastizität ist nicht nur ihr Vorteil, sondern auch ihr Nachteil:<br />
a) Die Entwicklung lässt sich nicht immer so gut steuern, wie Forscher das gerne hätten,<br />
sondern es bilden sich neben den gewünschten Zellen auch andere Zellarten. Dies erfordert<br />
sehr schwierig zu handhabend Reinigungsmethoden.<br />
b) Sie müssen auf Trägerzellen in Petrischalen herangezüchtet werden. Dazu nimmt man<br />
Hautzellen von Mäusen. Dabei kommt es aber zu nicht beherrschbaren Verunreinigungen<br />
des Erbguts dieser Zellen mit Mäusegenen und tierischen Krankheitserregern.<br />
c) Viele der vorhandenen Stammzelllinien alterten während der Vermehrung im Labor. So<br />
sammelten sich im Laufe der Zeit Chromosmenschäden und andere Erbdefekte an, die sie<br />
sowohl für die Forschung und erst recht für die Therapie unbrauchbar machten.<br />
d) Bei Versuchen undifferenzierte Stammzellen zur Heilung von Krankheiten bei Mäusen und<br />
Ratten einzusetzen, entwickelten die Tiere stattdessen Teratome und Tumore.<br />
Daher sagte Ian Wilmut erst kürzlich: „Es steht inzwischen fest: keine einzige Stammzelle<br />
darf in den menschlichen Körper gelangen.“<br />
e) Ethische Problem mit der Gewinnung von „Wegwerf-Embryonen“.<br />
Das 1991 in Kraft getretenen Embryonenschutzgesetz (ESchG) verbietet, einen im<br />
Reagenzglas erzeugten Embryo für etwas anderes als eine Schwangerschaft heranzuzüchten.<br />
Nach dem im Juni 2002 verabschiedeten Stammzellgesetz (StZG) ist die Einfuhr<br />
menschlicher embryonaler Stammzellen zu Forschungszwecken nur unter Auflagen zulässig.<br />
So dürfen etwa nur Stammzelllinien importiert werden, die vor dem 1. Januar 2002 gewonnen<br />
wurden, die Zellen dürfen nur aus „überzähligen“ Embryonen nach einer Reagenzglas-<br />
Befruchtung stammen, für das Überlassen der Zellen darf nichts gezahlt werden.<br />
Die Stichtagsregelung hindert deutsche Stammzellforscher daran, mit Kollegen aus dem<br />
Ausland zu kooperieren, wo etwa mit jüngeren Zellen oder überschüssigen Embryonen von<br />
künstlichen Befruchtungen gearbeitet werden kann. Seit Jahren fürchten die Deutschen, den<br />
Anschluss an die in diesem Bereich führenden USA zu verlieren. Die Zellen der hierzulande<br />
zulässigen alten Linien sind durch frühere Experimente mit Molekülen von Mäusezellen<br />
31
verseucht und können so nach einer Transplantation in den <strong>Mensch</strong>en vom Immunsystem<br />
angegriffen werden – jüngere Stammzelllinien sind hingegen rein. Im Laufe der<br />
Langzeitkultivierung mutierten in einigen Linien embryonale Stammzellen – weswegen sie<br />
bei einem therapeutischen Einsatz bösartig entarten und somit krank machen könnten.<br />
Daher hat der Bundestag im April diese Jahres den Stichtag für den Import von Stammzellen<br />
auf den 1.05.2007 verschoben.<br />
Adulte Stammzellen<br />
Nicht nur Embryonen sind eine Quelle der Zellen, aus denen sich verschiedene Arten<br />
menschlichen Gewebes entwickeln können. Auch aus verschiedenen Geweben von<br />
Erwachsenen lassen sich Stammzellen, adulte genannt, gewinnen. In etwa 20 Geweben und<br />
Organen, inklusive der Muskeln, der Knochen, der Haut, der Plazenta und des<br />
Nervensystems, haben Forscher adulte Stammzellen aufgespürt.<br />
Dem Körper eines Erwachsenen werden Stammzellen entnommen und in Zellkulturen durch<br />
Zugabe entsprechender Wachstumsfaktoren so umprogrammiert, dass sie zu den gewünschten<br />
Gewebearten heranreifen.<br />
In der klinischen Anwendung haben sich adulte Stammzellen bereits bewährt:<br />
so z.B. die Knochenmarktransplantation nach einer Strahlentherapie (blutbildende<br />
Stammzellen) oder bei der Regeneration von Haut nach Verbrennungen (hautbildende<br />
Stammzellen).<br />
Blutbildende Stammzellen aus dem Knochenmark kommen in kranke Herzkranzgefäße oder<br />
werden etwa zu Spermien- Vorläuferzellen, Stammzellen aus Haarwurzeln werden zu<br />
Hautzellen, um bei Brandverletzungen zu helfen.<br />
Sie besitzen zwar weniger attraktive Eigenschaften als die embryonalen Stammzellen, d.h. sie<br />
besitzen keine so großen Differenzierungsmöglichkeiten wie die embryonalen Stammzellen<br />
und sie lassen sich auch viel schlechter und langsamer vermehren.<br />
Dafür lassen sie sich andererseits besser zielgerichtet in andere Zelltypen umprogrammieren,<br />
wenn auch nur in einige bestimmte, weil ihr biologisches Entwicklungspotential nicht mehr so<br />
groß ist. Sie sind leichter zu gewinnen, es gibt keine Probleme mit der Immunverträglichkeit,<br />
es können keine Tumore entstehen, man kannproblemlos reine Zelllinien herstellen und sie<br />
bereiten bei der Herstellung keine ethischen Probleme<br />
32
Induzierte pluripotente Stammzellen (iPS)<br />
Die Biomediziner haben seit vielen Jahren davon geträumt, ausgereifte Körperzellen eines<br />
<strong>Mensch</strong>en direkt in embryonale Stammzellen zurückzuverwandeln, 2007 war es dann soweit.<br />
Wissenschaftlern aus dem amerikanischen Cambridge und aus Japan gelang es ausgereifte<br />
Körperzellen, nämlich normale Hautzellen, von Mäusen in embryonale Stammzellen<br />
zurückzuverwandeln und damit einen Forschertraum zu verwirklichen. Man nennt diese<br />
Methoden Reprogrammierung. (Veröffentlicht am 06. Juni 2007)<br />
Die Wissenschaftler greifen dabei mit drastischen Mitteln in die Versuchszellen ein, um sie<br />
entgegen ihrer natürlichen Entwicklungsrichtung in einen embryonalen Zustand zu versetzen.<br />
Mit Hilfe von Retroviren schleusen sie Steuerungsgene, die in der Embryonalentwicklung<br />
eine wichtige Rolle spielen, in die Zellen ein. So programmierten sie die Körperzellen einfach<br />
in Stammzellen um. Damit aktivieren sie allerdings auch Gene, die Tumore auslösen können.<br />
Da das Verfahren in nur einer von tausend Zellen funktioniert, entwickelten die<br />
Wissenschaftler eine Methode, um die reprogrammierten Zellen aufzuspüren. Anschließend<br />
versuchten sie, mit den künstlich erzeugten Stammzellen wirklich alle Gewebe eines<br />
Mauskörpers zu erzeugen - mit Erfolg.<br />
Die Versuche wurden nicht nur mit Mäusehautzellen, sondern bereits auch mit Hautzellen des<br />
<strong>Mensch</strong>en durchgeführt. Japanische Forscher züchteten Hautzellen aus dem Gesicht einer 36<br />
Jahre alten Frau in einer Schale und gaben dann die vier Steuerungsgene für Proteine hinzu.<br />
Diese vier Proteine reichen aus um eine Zelle im embryonalen Zustand zu halten. Ungefähr<br />
nach 25 Tagen waren einige Kolonien herangewachsen, die wie embryonale Stammzellen<br />
aussahen. Zellen aus diesen Zellhaufen ließen sich in Gehirn-, Muskel-, Knorpel- und<br />
Herzzellen umzüchten.<br />
Manche Forscher sprechen von einer „Umwälzung“ in der Stammzellforschung.<br />
Diese Methode wäre nicht nur elegant, sondern auch ethisch unbedenklich, da dabei kein<br />
Embryo hergestellt und verbraucht wird. Allerdings ist noch unklar, ob die induzierten<br />
Stammzellen wirklich so pluripotent sind wie embryonale Stammzellen. Einige Forscher<br />
behaupten jedoch den Nachweis zu besitzen, dass die Stammzellen voll funktionsfähig seien<br />
und sich in jeden beliebigen Zelltyp verwandeln lassen. Die gleichen Forscher bremsen<br />
gleichzeitig die aufkeimende Euphorie und betonen, dass bis zu einem Einsatz der Technik in<br />
der Medizin noch viele Jahre vergehen könnten. Ein wichtiger Einwand gegen die Nutzung<br />
dieser Zellen ist die oben genannte Möglichkeit, dass die iPS-Zellen möglicherweise<br />
krebsauslösend sind, da die Verjüngungsgene mit Viren in die Zellen geschleust worden sind.<br />
Das bringt zwar gute Laborresultate, hat jedoch einen unerwünschten Nebeneffekt: Die Viren<br />
lagern sich wahllos in das Erbgut der Zellen ein und können diese in Tumore verwandeln.<br />
Es wird jetzt nach einer unbedenklichen Methode gesucht, die biologische Uhr in den Zellen<br />
rückwärts laufen zu lassen. Beispielsweise könnten sie versuchen, die vier Proteine in<br />
Bakterien herzustellen und dann wie einen Dünger auf die Zellen zu schütten.<br />
33
5. Transgene Tiere<br />
Herstellung und Nutzung<br />
Ähnlich wie das Erbgut der Bakterien und der Pflanzen kann inzwischen auch das Erbgut der<br />
Tiere manipuliert werden. Dies war etwas schwieriger, vor allem wegen des hohen Bedarfs an<br />
Eizellen, aber die wesentlichen Methoden und Techniken werden inzwischen gut beherrscht.<br />
(Zur Herstellung von Dolly 1996 benötigte man 277 Eizellen, zur Herstellung von 11<br />
lebensfähigen, gesunden geklonten, transgenen Kühen benötigte man 2006 immer noch 636<br />
Eizellen.(277:1 gegenüber rd.60:1)<br />
Ziele dieser Manipulationen sind.<br />
‣ Züchtung widerstandsfähiger, bzw. ertragreicheren Haustierarten<br />
‣ Züchtung von Haustierarten mit <strong>neue</strong>n Eigenschaften<br />
‣ Züchtung von Haustieren zur Produktion von Medikamenten<br />
‣ Die Funktion von menschlichen Genen zu analysieren.<br />
Die Methodik der Herstellung von transgenen Tieren verläuft über das Klonen.<br />
Man bringt, wie oben beschrieben den Zellkern einer Zelle eines erwachsenen Tieres in eine<br />
entkernte Eizelle ein und gibt gleichzeitig die Gene gleicher oder fremder Arten dazu, deren<br />
Produkte man im <strong>neue</strong>n Tier produzieren möchte.<br />
So wurden zur Verbesserung der Caseinbildung zur besseren Herstellung von Käse<br />
zusätzliche Kopien von Casein-Genen in das aus Hautzellen von Kühen entnommene Erbgut<br />
eingeschleust. Mit diesen transgenen Zellkernen wurden 636 fremde Eizellen bestückt und<br />
daraus entwickelten sich nur 11 lebensfähige (auch nach zwei Jahren noch gesunde) Kühe.<br />
<strong>Der</strong> Beginn der Milchproduktion dieser Jungkühe wurde durch Hormonbehandlung<br />
beschleunigt, sodass sie nach zwei Jahren noch vor der ersten Geburt Milch erzeugten.<br />
Diese Milch enthielt dann wie gewünscht 20% mehr des gewünschten Beta-Caseins und<br />
100% mehr vom Kappa-Casein als normale Milch. Beide Caseinarten ermöglichen eine viel<br />
bessere, effektivere Herstellung von Käse mit besseren Geschmackseigenschaften.<br />
Bei anderen Rinderembryonen hat man gentechnisch die Produktion der Prionen<br />
ausgeschaltet. Prionen sind Eiweiße, die besonders im Gehirn als Bausteine von Nervenzellen<br />
auftreten. Eine fehlerhafte Abart dieses Eiweißes gilt aus Auslöser für BSE.<br />
Man hat einen transgenen Stier erzeugt mit einem Lactoferrin-Gen, dessen Abkömmlinge in<br />
der Lage sind, Milch mit einem von diesem Gen abgelesenem Eiweiß zu produzieren, welches<br />
vor Infektionen schützt..<br />
Bei Schafen hat man die Gene für bestimmte Vorstufen von Medikamenten in das Gengut<br />
eingebracht und das daraus hergestellte Eiweiß wurde in den Zellen der Milchdrüsen<br />
entwickelt, sodass dieses dann aus der Milch extrahiert werden kann.(Schaf Tracy mit<br />
menschlichem Gen zur Produktion eines Proteins, das als Medikament gegen eine bestimmte<br />
Krebsart aus der Milch isoliert werden kann.)<br />
Schließlich hat man Schweineembryonen das Fischgen fat-1 als zusätzliches Gen<br />
eingepflanzt, das den Fettsäurezyklus der Schweine wesentlich verbessert, da statt der<br />
34
gesättigten, d.h. für den <strong>Mensch</strong>en ungünstigen Fettsäuren, vermehrt die gesünderen<br />
Omega-3-Fettsäuren im Bauchspeck der Schweine entwickelt werden.<br />
Erst kürzlich wurde gemeldet, dass Wissenschaftler der Firma Genzyme Transgenetics ein<br />
menschliches Gen in einen geklonten Ziegenembryo eingebaut haben. Diese geklonte Ziege<br />
produziert nun in ihrer Milch den Stoff Antithrombin, der die Blutgerinnung verhindert.<br />
Die Herstellung und Neuschöpfung solcher transgener Tiere ist aber mit folgenden<br />
Nachteile verbunden bzw. bringt folgende Probleme mit sich:<br />
‣ Man benötigt eine große Menge von Eizellen.<br />
‣ Es gibt nur eine geringe Erfolgsquote beim Einbringen und Verankern der Fremdgene.<br />
‣ Die Mehrzahl der geklonten Embryonen stirbt bereits im Mutterleib oder kurz nach<br />
der Geburt.<br />
‣ Überlebende leiden häufig an Krankheiten oder gestörtem Immunsystem.<br />
‣ Überlebende altern sehr viel schneller als gleichartige Artgenossen.<br />
Letzteres Problem zeigte sich bereits bei Dolly, welche bereits ab 5 Jahren an Arthritis und<br />
anderen Alterserscheinungen litt. Sie musste mit 6 Jahren wegen einer nicht mehr heilbaren<br />
Lungenentzündung eingeschläfert werden. Sie lebte damit nur halb so lang wie normale<br />
Schafe<br />
Chimären<br />
Mit dem Einbringen von menschlichen Genen in tierische Zellen zur Produktion menschlicher<br />
Proteine war der Gedanke zur Produktion echter Chimären nicht mehr weit.<br />
Chimäre bezeichnet ursprünglich ein Geschöpf der griechischen Mythologie, göttliche Wesen,<br />
die Kraft und Intelligenz von <strong>Mensch</strong> und Tier in sich vereinten, also echte Mischwesen von<br />
<strong>Mensch</strong> und Tier. In der Neuzeit bekam der Begriff eine erweiterte Bedeutung, die auch<br />
andere Arten von Mischwesen mit einbezog.<br />
Nach wissenschaftlicher Definition handelt es sich bei Chimären um Organismen, die<br />
mehrere genetisch verschiedene Zelltypen in sich vereinen.<br />
Chimären zwischen Tierarten gibt es schon, denn vor allem mit Mäusen werden solch<br />
künstliche Kreuzungen durchgeführt. Tiere von verschiedenen Stämmen werden gentechnisch<br />
vereint, um zum Beispiel speziellen Verhaltensformen oder Immunreaktionen auf den Grund<br />
zu gehen.<br />
Bereits in den achtziger Jahren wurde die Schiege erzeugt, ein Mischwesen aus Schaf und<br />
Ziege. Allerdings ist noch heute so manchem Genetiker unklar, aus welchem Grund diese<br />
Kreatur erschaffen wurde.<br />
Mit Hilfe moderner Gentechnik wollen Wissenschaftler nun auch Mischwesen nach selbst<br />
entworfenem Bauplan schaffen, bei denen die unterschiedlichsten Körperteile von <strong>Mensch</strong><br />
oder Tier stammen können.<br />
Ein Patent des Australischen Unternehmens Amrad hält sich diese Möglichkeit zumindest<br />
offen. Es umfasst ein Verfahren zur Isolierung und Züchtung embryonaler Zellen von<br />
<strong>Mensch</strong>en, Mäusen, Vögeln oder Schafen aus denen sich dann Chimäre entwickeln können.<br />
35
Vor kurzem ist auch in Europa die Genehmigung eines Patents auf Embryonen, die aus Zellen<br />
von <strong>Mensch</strong> und Tier bestehen, durch das europäische Patentamt (EPA) bekannt geworden.<br />
In dem jetzt veröffentlichten Patent heißt es, dass die "embryonalen Stammzellen von<br />
<strong>Mensch</strong>en, Mäusen, Vögeln, Schafen, Schweinen, Rindern, Ziegen oder Fischen" zur<br />
Züchtung chimärer Tiere verwendet werden sollen.<br />
<strong>Der</strong>artige Chimären mit menschlichem Anteil jedoch sind nach Meinung von Genetikern ein<br />
Ding der Unmöglichkeit. Nach heutigem Wissensstand wären die verschiedenen Zelltypen<br />
eines solchen Wesens nebeneinander nicht lebensfähig. Die Zellen könnten nicht miteinander<br />
kommunizieren, es gäbe keine Vereinigung zu einem ganzheitlichen Organismus.<br />
Lediglich auf zellulärer Ebene sind Bauteile von <strong>Mensch</strong> und Tier kombinierbar. So ist es wie<br />
bereits oben dargestellt heute gang und gäbe Bruchstücke des menschlichen Erbguts, Gene<br />
oder sogar ganze Chromosomen in tierische Zellen zu schleusen. Die so geschaffenen<br />
transgenen Tiere sind aber keine echten Chimären.<br />
So ist ein transgenes Schwein mit menschlichem Wachstumsfaktoren immer noch ein<br />
Schwein, und eine Maus mit menschlichen DNA-Bruchstücken immer noch eine Maus. Die<br />
Wissenschaftler analysieren mit diesen Tieren die Funktionen von Genen. Außerdem können<br />
die Tiere für den <strong>Mensch</strong>en wichtige Proteine produzieren oder in Zukunft sogar Ersatzorgane<br />
für den <strong>Mensch</strong>en liefern.<br />
<strong>Mensch</strong>-Tier-Chimären<br />
Eine Vorstufe solcher Chimären ist allerdings bereits Wirklichkeit geworden. Es ist eine<br />
Mischung aus Kuh und <strong>Mensch</strong>. Britische Wissenschaftler hatten Ende 2006 einen Antrag zur<br />
Nutzung von Eizellen von Kühen, Schafen und Kaninchen gestellt, um embryonale<br />
Stammzellen herstellen zu können.<br />
Bereits Ende 2007 hatten sie dann Embryonen aus menschlichem Erbgut und Eizellen von<br />
Tieren geschaffen. Sie hatten Genmaterial aus menschlichen Hautzellen in ausgehöhlte<br />
Eizellen von Kühen eingefügt - und diese anschließend mit einem elektrischen Impuls zum<br />
Wachsen angeregt. Nach drei Tagen seien die Embryonen dann zerstört worden, die zu diesem<br />
Zeitpunkt aus 32 Zellen bestanden hätten. Ob- wie geplant- daraus Stammzellen gewonnen<br />
wurden, wurde nicht veröffentlicht.<br />
Die neu geschaffenen Embryonen enthalten 0,1 % Genmaterial der Kuh, und 99,9 %<br />
Genmaterial vom <strong>Mensch</strong>en. Die Erzeugung dieser <strong>Mensch</strong>-Tier-Chimären sei ein wichtiger<br />
Erfolg für die Stammzellenforschung, erklärte die Universität von Newcastle.<br />
Bisher sind die Ergebnisse der Genforscher noch mit Vorsicht zu genießen: Die Arbeiten sind<br />
noch in keiner anerkannten Fachzeitschrift publiziert worden, wo sie von Gutachtern<br />
untersucht worden wären. Die Regierung in London bereitet derzeit ein <strong>neue</strong>s Gesetz zur<br />
Stammzellenforschung vor, das unter anderem die Erzeugung von Chimären-Embryonen zu<br />
Forschungszwecken generell erlauben und regeln soll. Die katholische Kirche und die<br />
Gesellschaft für den Schutz ungeborener Kinder forderten hingegen ein Verbot derartiger<br />
Forschungen.<br />
Daneben gibt es noch Chimären anderer Art. Man züchtet Tiere aus Embryos, in die man<br />
menschliche Stammzellen injiziert hat. Diese enthalten dann teilweise, beispielsweise im<br />
Gehirn, menschliche Zellen und in Zellkernen menschliche und tierische DNA. So wurden<br />
36
Mäuse erzeugt, in deren Gehirnen kleine Verbände menschlicher Zellen wachsen. Sinn der<br />
Forschung ist, realistischere Tiermodelle für neurologische Krankheiten wie Alzheimer oder<br />
Parkinson zu schaffen.<br />
In die Gehirne zwei Wochen alter Mäuseembryos, die sich noch in der Gebärmutter befanden,<br />
wurden etwa 100.000 undifferenzierte menschliche Stammzellen injiziert. Es überlebte nur<br />
ein kleiner Teil, so dass die Mäuse bei Geburt einen Anteil von 0,1 Prozent an menschlichen<br />
Zellen in ihren Gehirnen hatten. Um die Zellen im Gehirn identifizieren zu können, wurden<br />
die Stammzellen mit einem Marker-Gen ausgestattet. Aus den Stammzellen entwickelten sich<br />
die unterschiedlichen Neuronen-Zellarten und Glia-Zellen, die dieselbe Größe und Form wie<br />
die tierischen Zellen hatten und sich in verschiedenen Arealen ansiedelten, ohne vom<br />
Immunsystem abgestoßen zu werden oder Tumore zu verursachen. Die Neuronen waren aktiv<br />
und verbanden sich über Synapsen mit den Neuronen der Mäuse. Das demonstriert, dass sich<br />
menschliche Stammzellen die Gehirne von Mäusen integrieren können und offenbar auch bei<br />
erwachsenen Mäusen noch funktionsfähig bleiben. Das belegt auch, dass Säugetiere auf sehr<br />
ähnliche Weise funktionieren.<br />
Mit einer solchen geringen Menge an menschlichen Zellen im Gehirn der Mäuse dürften noch<br />
keine ethischen Probleme provoziert werden. Zumindest wurde hier auch das Gehirn der<br />
Maus nicht verändert, sondern die menschlichen Zellen haben sich diesem angepasst, betont<br />
Gage. Allerdings wird auch dieser Versuch erneut die Frage forcieren, bis zu welchem Grad<br />
Chimären, zumal im Gehirn, „vermenschlicht“ werden dürfen. Will man aber Therapien oder<br />
Medikamente einigermaßen realistisch in lebendigen Hirnen von Chimären testen, so müsste<br />
das Gewebe sehr nahe an das von <strong>Mensch</strong>en herankommen. Das aber könnte dann wieder die<br />
Frage entstehen lassen, welche Eigenschaften ein weitgehend menschliches Gehirn in einem<br />
Tier entwickeln würde, wenn die menschlichen Zellen sozusagen die tierischen übernehmen.<br />
Einen Homunculus in einem Mäuse- oder Rattenhirn wird es wohl nicht geben, aber Mäuse<br />
oder auch Affen könnten natürlich <strong>neue</strong> kognitive Fähigkeiten entwickeln.<br />
Diese Herstellung und „Schöpfung“ <strong>neue</strong>r Lebewesen und von Chimären, insbesondere von<br />
<strong>Mensch</strong>-Tier-Chimären wirft natürlich eine Menge von ethischen Problemen auf. Ebenso die<br />
Frage der Patentierbarkeit von neu geschaffenen Lebewesen. Auf letztere wird im nächsten<br />
Kapitel noch einmal genauer eingegangen.<br />
37
6. Transgene Nutzpflanzen<br />
Herstellung<br />
Die Herstellung <strong>neue</strong>r transgener Pflanzen ist relativ einfach und wird schon seit 1983<br />
durchgeführt. <strong>Der</strong> einfachste Weg führt dabei über ein im Boden natürlich vorkommendes<br />
Bodenbakterium, das Agrobacterium tumefaciens.<br />
Diese Agrobakterien können bestimmte Pflanzen infizieren. Dadurch werden krebsartige<br />
Wucherungen im Wuzelhalsbereich hervorgerufen. Die genetische Information für das<br />
Tumorwachstum befindet sich nicht in den Bakterienchromosomen, sondern auf einem<br />
Plasmid.<br />
Bei der Infektion einer Pflanzenzelle durch das Bakterium wird die so genannte T-DNA in die<br />
Zelle übertragen und an einer beliebigen Stelle in das Genom der Pflanze eingebaut. Diese<br />
Fähigkeit von Agrobacterium tumefaciens zum natürlichen Gentransfer wird in der<br />
Gentechnik genutzt. Das Bakterium wird als Transportmittel (Vektor) eingesetzt, um<br />
Fremdgene in Pflanzen einzuschleusen. Dabei werden zunächst die tumorbildenden Gene aus<br />
dem Plasmid des Bakteriums herausgeschnitten und stattdessen das gewünschte Fremdgen<br />
eingebaut.<br />
<strong>Der</strong> Gentransfer mit Hilfe von Agrobakterien ist eine breit genutzte, zuverlässige Methode.<br />
Allerdings funktioniert sie nur bei bestimmten Pflanzen, vor allem zweikeimblättrigen<br />
(Dikotylen) wie z.B. Kartoffeln, Tomaten, Tabak.<br />
Weniger geeignet sind Agrobakterien zum Einschleusen von Fremdgenen in Getreide<br />
(Weizen, Mais). Bei diesen und anderen Pflanzen wird dann die bei der Herstellung<br />
transgener Tiere bereits beschriebene Methode des Klonens angewandt.<br />
Ein weiteres Bodenbakterium, das heute gern genutzt wird, ist das „Bacterium thuringiensis“.<br />
Das Bakterium produziert das so genannte Bt-Toxin um Larven von Käfern, Schmetterlingen<br />
oder Zweiflüglern zu töten, von deren Kadavern es sich dann ernährt. Biologen fanden heraus,<br />
dass es sich beim Bt-Toxin um ein einzelnes Protein handelt. Dessen Gen konnte aus den<br />
Bakterien isoliert werden. Dieses Gen kann mit Plasmiden leicht in Nutzpflanzen z. B. Mais,<br />
Kartoffel u.a. übertragen werden, die das Bakteriengift dann in Stängeln und Blättern bilden.<br />
Insekten, die ein solches Blatt befallen, werden von ihrer eigenen Nahrung vergiftet.<br />
Ziele der „Grünen Gentechnik“<br />
Mit Hilfe den oben beschriebenen Techniken wurden und werden <strong>neue</strong> transgene<br />
Kulturflanzen geschaffen, die in der Landwirtschaft mehr und bessere Lebensmittel auf<br />
gleichem Raum liefern sollen und gleichzeitig einen geringeren Dünger-, Insektizid- und<br />
Herbizideinsatz benötigen.<br />
Die Forschung konzentriert sich bei den wichtigsten Kulturpflanzen auf den Einbau folgender<br />
Gene:<br />
a) Gene mit Schaderreger-Resistenzen: Neue Resistenzen gegen Viren, Bakterien, Pilze<br />
und Insekten und Herbizide sollen eine umweltfreundlichere Produktion der<br />
Kulturpflanzen ermöglichen bei gleichzeitiger Reduktion von Dünger- und<br />
Pflanzenschutzmitteln.<br />
b) Gene die eine Qualitätsverbesserung der Produkteigenschaften<br />
von Agrarprodukten bewirken. Als Beispiele seien genannt:<br />
38
1) Gezielte Hemmung von Enzymen die unerwünschte Reaktionen<br />
katalysieren(Flavr Savr Tomate= Antimatsch-Tomate)<br />
b2) Veränderte Zusammensetzung der Inhaltsstoffe Geschmacksverbesserung,<br />
Proteinverbesserung<br />
Beispiel: Forschung an gv-Weizensorten:<br />
Erhöhung des Gluteningehaltes in Weizenkörnern zur Verbesserung der<br />
Backeigenschaften von Weizenprodukten. Das Protein Glutenin ist<br />
Bestandteil des Klebereiweiß Gluten und sorgt für die Teigfestigkeit beim Backen.<br />
Erhöhung des Nährstoffgehaltes in Weizenkörnern durch eine vermehrte Bildung<br />
von Proteinen: Durch Einführung zweier Gene aus der Ackerbohne<br />
und Gerste in Weizen werden verstärkt Aminosäuren und Zucker von anderen<br />
Teilen der Pflanze wie etwa den Blättern in die Samen verlagert.<br />
Dadurch stehen in den Weizensamen mehr Ausgangsstoffe für die Bildung von<br />
Proteinen zur Verfügung.<br />
b3)Veränderte Zusammensetzung gesundheitsrelevanter Inhaltsstoffen, etwa<br />
Erhöhung der Hitzestabilität des Enzyms Phytase in Weizen. Ein dadurch erhöhter<br />
Anteil an Phytase in verarbeiteten Weizenprodukten sorgt für einen bessere<br />
Aufnahme von Eisen und Zink.<br />
Erhöhter Anteil an wasserlöslichen Ballaststoffen (z.B.Beta-Glucane, Amylose)<br />
erhöhter Lysingehalt. Lysin ist eine essentielle Aminosäure, die häufig<br />
Futtermitteln zugesetzt wird, um den Nährwert zu erhöhen.<br />
Geringerer Ligningehalt und damit höhere Ausbeute bei der Bioethanolproduktion<br />
Weizen mit höherem Amylopektingehalt als Stärkelieferant für industrielle<br />
Produkte.<br />
Nutzung von gentechnisch verändertem Weizen als System zur Produktion von<br />
Arzneimittelwirkstoffen.<br />
.<br />
c) Gene mit besonders gesundheitsfördernden Inhaltsstoffen für die Nahrungsmittel<br />
Beispiel: <strong>Der</strong> „Goldene Reis“, ein Reis mit hohem Vitamin A Gehalt.<br />
Dieser transgene Reis wurde vom SaatgutkonzernSyngenta, der im Besitz der<br />
entsprechenden Patente ist, entwickelt. Dazu wurde ein komplett <strong>neue</strong>r<br />
Stoffwechselprozess in eine Pflanze eingebracht, wodurch im Endosperm der<br />
Körner β-Carotin (das im menschlichen Organismus zur Bildung von Vitamin A<br />
dient) angelagert wird. <strong>Der</strong> Goldene Reis war insofern ein <strong>neue</strong>r Ansatz, weil die<br />
Pflanze, soweit bekannt, keinen Selektionsvorteil durch die Modifizierung erhielt<br />
und gleichzeitig die Versorgung mit Vitamin A in Entwicklungsländern<br />
unterstützt soll.<br />
d) Gene, die eine ertragreiche Landwirtschaft auch in ungünstigen Gebieten ermöglichen,<br />
indem sie die Nahrungspflanzen leichter Hitze, Wassermangel und Salz tolerieren<br />
lassen.<br />
e) Gene, die eine ertragreichere Forstwirtschaft, Aquakultur ermöglichen und /oder<br />
eine biologische Sanierung der Umwelt bewirken.<br />
39
Pflanzen als Bioreaktor<br />
Daneben wird auch an transgenen Nutz- oder Kulturpflanzen geforscht, die als Bioreaktor für<br />
die kostengünstige Herstellung pharmazeutischer Produkte dienen.<br />
Schlagwort für diesen Wissenschaftszweig ist „Molecular Pharming“. Es sollen Lebensmittel<br />
mit essbaren Antikörpern oder Impfstoffen entwickelt werden. Anstatt einen Impfstoff aus<br />
empfindlichen Zellkulturen zu isolieren, will Molecular Pharming sie einfacher und<br />
preiswerter in gentechnisch veränderten Pflanzen produzieren. Das erleichtert zum Beispiel<br />
die Verteilung von Impfstoffen in Dritte-Welt-Länder, ohne dabei die Kühlkette zu<br />
unterbrechen.<br />
Beispiele für transgene Pflanzen, welche für das „Molekular Pharming“ genutzt werden oder<br />
werden sollen:<br />
a) An transgenen Mais-, Erbsen-, Kartoffel- und Tabaksorten werden im Moment in vielen<br />
Labors die Möglichkeit der Produktion verschiedener Impfstoffe (gegen Hepatitis,<br />
Malaria, Cholera, hämorrhagische Kaninchenkrankheit, Rotavirus(Durchfall<br />
hervorrufendes Virus) untersucht und erforscht.<br />
b) Eine Erbsenart, welche Antikörper gegen Salmonellen produziert. Hühner bekämen<br />
dann die Erbsen als Futterzusatz, welcher die Erreger der Salmonellose abtötet.<br />
c) Es wird an einer transgenen Banane geforscht, die in Zukunft Antikörper gegen<br />
Kariesbakterien produzieren soll.(Zahnschutz in Entwicklungsländern)<br />
d) Es gibt Forschungsberichte darüber, dass ein Antikörper gegen Herpesviren entwickelt<br />
wird, der von Sojapflanzen produziert wird.<br />
e) In Tabak produzierte Plantibodies gegen Kariesbakterien zeigen bereits beachtliche<br />
Erfolge in der Kariesbehandlung.<br />
f) Es wird ferner daran gearbeitet Antikörper gegen Krebs, gegen diverse<br />
Infektionskrankheiten inklusive Aids, gegen Autoimmunkrankheiten oder gegen von<br />
Bakterien produzierte Toxine in Pflanzen herzustellen.<br />
Eine andere Forschungsrichtung beschäftigt sich mit transgenen Pflanzen, die als Bioreaktor<br />
für technisch nutzbare Produkte dienen können.<br />
Als Beispiel für einen technisch nutzbaren Stoff sei die Forschung an einem Kunststoff auf<br />
Biobasis (Bioplastik, PHB) erwähnt. Dabei werden gv-Maissorten entwickelt, die durch<br />
Fremdgene <strong>neue</strong> Inhaltsstoffe wie Fructane, Trehalose, Cyclodextrine, biodegradierbare<br />
Thermoplasten produzieren, welche direkt oder indirekt zu Kunststoffen weiterverarbeitet<br />
werden können.<br />
In Mais und anderen Kulturpflanzen werden Fremdgene eingebaut, die eine höhere<br />
Fructose, Glucose oder Stärkeproduktion bewirken, welche zu Biokraftstoffen<br />
umgewandelt werden.<br />
40
Probleme der Nutzung transgener Pflanzen<br />
Folgen des unkontrollierten Gentransfers<br />
Die eingeschleusten Gene können aber auch leicht durch natürlichen Gentransfer übertragen<br />
werden. Dabei spricht man vertikalem (innerhalb der Art)und horizontalem Gentransfer(über<br />
Arten hinweg). So können Gene nicht nur von Mais zu Mais, sondern auch in Wildformen,<br />
verwandte und nicht verwandte Arten, etwa in Raps und Senf gelangen. Durch horizontalen<br />
Gentransfer gelangen sie über die Artgrenzen hinweg in Bodenlebewesen, Tier und <strong>Mensch</strong>.<br />
Dieser Effekt wurde bereits nachgewiesen. So fand man in Darmbakterien von Bienen und<br />
<strong>Mensch</strong>en Genkonstrukte aus transgenen Pflanzen, ebenso im Körper von Hühnern und<br />
Kühen.<br />
Verwildern transgener Arten und Eindringen in natürliche und andere Agrar-Ökosysteme,<br />
Auskreuzen von Genen auf Pflanzen derselben Art<br />
→Verdrängung und Aussterben wichtiger alter Rassen<br />
Obwohl z.B. in Mexiko ein totales Anbauverbot besteht, ist das Land<br />
großflächig mit transgenem Mais kontaminiert, der über<br />
Nahrungsmittelimporte ins Land kam.<br />
In ganz Kanada kann auf keinem einzigen Hektar mehr gentechnikfreier Raps<br />
angebaut werden.<br />
Bis zu 83 Prozent des konventionellen und ökologischen Saatguts in den USA<br />
ist mit Fremdgenen verunreinigt.<br />
Bedrohung und Verlust der biologischen Vielfalt<br />
Um 1900 wurden in Indien noch etwa 50.000 lokale Reissorten angebaut, in<br />
den späten 70er Jahren waren es nur noch zwölf. Alle ursprünglichen<br />
verschiedenen Sorten waren an unterschiedliche klimatische oder<br />
geographische Bedingungen angepasst oder besaßen Resistenzen gegen<br />
bestimmte Schädlinge und Krankheiten.<br />
Übertragung von Genen auf Pflanzen andere Arten<br />
→ <strong>neue</strong> „Superunkräuter“ können entstehen.<br />
Übertragung von Genen auf Mikroorganismen(Bakterien,Viren)<br />
→Entstehung <strong>neue</strong>r Mikroorganismen mit gefährlichen Eigenschaften<br />
Übertragung von Genen auf Säugetier und <strong>Mensch</strong><br />
Auftreten von Krankheiten und Allergien bei <strong>Mensch</strong> und Tier als<br />
Nebeneffekte: Schädigung von Nützlingen<br />
Um vor Insektenfraß zu schützen wird gerne ein Gen des Bodenbakteriums<br />
Bacillus thuringiensis(Bt) in Mais (z. B. den von der Firma<br />
Monsanto entwickelten Bt-Mais MON810) und andere Nahrungsmittelpflanzen<br />
eingebaut. Bt-Pflanzen produzieren permanent ein bakterielles<br />
toxisches Protein, das viele Insekten, darunter Schmetterlinge tötet. Beim Mais<br />
soll speziell der Maiszünsler bekämpft werden, ein Schadinsekt,<br />
das in Maismonokulturen auftritt. Wie jedes Gift wirkt auch das Bt-Toxin aber<br />
nicht nur auf die Zielorganismen, sondern auch auf Nutzinsekten.<br />
So vernichtet das Toxin im MON810 auch große Teile der Populationen bei<br />
verschiedenen anderen Schmetterlingsarten, Florfliegen, Trauermückenlarven,<br />
Nematoden und sogar Regenwürmern.<br />
Zusätzlich ist eine lange Verweildauer des Bt-Gifts im Boden festzustellen,<br />
Dies stellt ein erhebliches Risiko für die Umwelt dar. Über Wurzeln und<br />
41
.<br />
verrottende Pflanzenteile gelangt das Toxin in den Boden und reichert sich<br />
dort an. Da bis heute nur etwa zehn Prozent der Vorgänge im Boden erforscht<br />
sind, ist auch unklar, wie sich manipulierte DNA im Boden verhält.<br />
Insektizidbildende Genpflanzen begünstigen die Bildung resistenter<br />
Schädlinge: Andauernd dem Gift ausgesetzt, findet bei Insekten eine<br />
beschleunigte Selektion statt. Denselben Effekt hat auch der Anbau<br />
herbizidresistenter Genpflanzen: Verschiedene Ackerkräuter sind inzwischen<br />
resistent gegen die Herbiziddusche auf den Gen-Feldern.<br />
Die Folge: In den USA oder Argentinien werden heute mehr Pestizide<br />
verbraucht als vor der Einführung von Genpflanzen.<br />
In zahlreichen Ländern der EU ist MON810 inzwischen verboten, unter<br />
anderem in Österreich, Ungarn und Griechenland. Auch in Frankreich ist<br />
der Anbau seit Anfang 2008 aufgrund „ernster Zweifel“ an der Sicherheit<br />
nicht mehr erlaubt, während in Deutschland noch immer mit ihm<br />
experimentiert wird.<br />
Gesundheitliche Folgen<br />
Wegen der Veränderung des Erbguts produzieren gv-Pflanzen auch <strong>neue</strong> Proteine. Viele<br />
davon können allergen wirken. Das Auftreten vieler <strong>neue</strong>r Allergien ist bereits festzustellen.<br />
7 von 40 Versuchstieren starben nach Fütterung mit der „Anti-Matsch-Tomate“ innerhalb von<br />
zwei Wochen. Trotzdem wurde die genmanipulierte Pflanze in den USA und Europa<br />
zugelassen. Eine in Europa zugelassene transgene-Maislinie führte nach nur 90 Tagen zu<br />
Veränderungen im Blutbild von Ratten, einer Erhöhung des Blutzuckers und der Zunahme<br />
von Nieren-Entzündungen bei männlichen Tieren. Bauern in Kanada berichten von<br />
zunehmender Unfruchtbarkeit bei Rindern, die mit transgenem Mais und /bzw. gv-Sojaschrot<br />
gefüttert wurden. Es wurde eine transgene Erbsenpflanze(das Gen wurde der Kidney-Bohne<br />
entnommen)entwickelt, welche sich zuverlässig gegen den Erbsenkäfer schützte. Zum Einsatz<br />
kam ein Amylase-Hemmer, welcher als Inhibitor (Hemmstoff) das für den Stärkeabbau<br />
wichtige Enzym α-Amylase blockiert. Wird die α-Amylase gehemmt, können die Larven des<br />
Erbsenkäfers die mit der Nahrung aufgenommene Stärke nicht verdauen und sterben den<br />
Hungertod. Es stellte sich bei Risikoanalysen heraus, dass Feldmäuse, welche mit den<br />
transgenen Früchten gefüttert wurden, auffällig oft an Lungenentzündung. erkrankten. Die<br />
Mäuse produzierten auch Antikörper gegen das Gen und entwickelten Allergien selbst gegen<br />
unbehandelte Erbsen als Futter. In Mausversuchsgruppen, welche mit gewöhnlichen Erbsen<br />
gefüttert wurden, kam es nicht zu Lungenentzündungen.<br />
42
Gesellschaftliche Folgen<br />
Mit der „grünen Gentechnik“ hat die Patentierung Einzug gehalten, Eigenschaften von<br />
Pflanzen werden dem Patentschutz unterstellt.<br />
Da es sich bei den gentechnischen Verfahren um <strong>neue</strong> Erfindungen im Bereich des<br />
technischen Vorgehens handelt, wird die Patentierung von neukonstruiertem<br />
Genmaterial erlaubt. Die gemeinsame Grundlage des Lebens, etwas, das niemand erfinden<br />
oder technisch herstellen kann, wird so privates "geistiges" Eigentum:<br />
Auf allen gentechnisch veränderten Pflanzen oder Tieren liegen Patente, die sie de facto zum<br />
Besitz der großen multinationalen Konzerne machen. Jedes Saatzuchtunternehmen, das mit<br />
auf dem Markt befindlichen transgenen Sorten weiterzüchten will, kann dies mittlerweile nur<br />
noch, wenn der Patentinhaber zustimmt und eine Lizenzgebühr erhält.<br />
44 Prozent der weltweit mehr als 9.000 bekannten Patente für wichtige Nutzpflanzen sind in<br />
den Händen von vier multinationalen Konzernen. Allein beim Europäischen Patentamt sind<br />
weit über 20.000 Patente auf lebende Organismen angemeldet. Auf Pflanzen beziehen sich<br />
über 2.000 Patentanmeldungen.<br />
<strong>Der</strong> Markt für gentechnisch verändertes Saatgut und damit automatisch auch der Einfluß auf<br />
Anbaumethoden und Schädlingsbekämpfung befindet sich zu fast 100 Prozent in den Händen<br />
von sechs weltweit tätigen Gentechnik- und Agrochemiekonzernen: den US-amerikanischen<br />
Unternehmen Monsanto, DuPont/Pioneer und Dow AgroScience, dem schweizer<br />
Unternhemen Syngenta und den deutschen Konzernen Bayer CropScience und BASF Plant<br />
Science. Er umfasst ein Volumen von 5,25 Mrd. US-Dollar. Das Volumen des Saatguts, das<br />
weltweit gehandelt wird, beträgt Schätzungen zufolge insgesamt etwa 25,2 Mrd. US-Dollar.<br />
In diesen Zahlen nicht enthalten ist das Saatgut, das Landwirte durch Nachbau gewinnen und<br />
untereinander tauschen. Schätzungen zufolge macht der Nachbau etwa vier Fünftel des<br />
weltweiten Saatgutmarktes aus. Selbst in der deutschen Landwirtschaft werden etwa 50<br />
Prozent des Saatguts durch Nachbau gewonnen.<br />
Monsanto hält einen Marktanteil von knapp 90 Prozent und verfügt damit über eine<br />
monopolartige Stellung. <strong>Der</strong> Konzern vermarktet Soja, Mais und Raps mit einer Resistenz<br />
gegen das firmeneigene Herbizid Roundup sowie Bt-Mais und Bt-Baumwolle, die sich selbst<br />
gegen Schädlinge schützen sollen, und kassiert damit gleich doppelt. Syngenta ist vor allem<br />
mit Bt-Mais am Markt vertreten. Bayer Crop-Science vertreibt Raps- und Maissorten, die eine<br />
Resistenz gegen das Bayer-Herbizid Liberty (auch unter dem Namen „Basta“ im Handel)<br />
tragen.<br />
Die Abhängigkeit der Bauern weltweit von den multinationalen Unternehmen ist dadurch<br />
bereits sehr groß und wird noch größer werden, weil sie künftig das genmanipulierte Saatgut<br />
und die dazu passenden Pflanzenschutzmittel von einem Anbieter kaufen müssen. Bekannt<br />
sind die „Roundup-Ready-Pflanzen“ Soja, Mais und Zuckerrüben der Firma Monsanto. Diese<br />
trangsgenen Pflanzen reagieren auf ein bestimmtes Herbizid weniger empfindlich als<br />
gewöhnliche Sorten. Die Firmen wollen verhindern, dass es zwischen dem Verkauf des<br />
Saatgutes und der Ernte eine freie Marktentwicklung gibt. Daher wird das Saatgut so<br />
manipuliert, dass die Pflanzen keine keimfähigen Samen mehr hervorbringen (Terminator-<br />
Pflanzen). Hier geht es nicht mehr um angeblich „ verbesserte“ Eigenschaften, sondern<br />
ausschließlich darum, dass das Saatgut nicht mehr für den Nachbau, sprich die Aussaat im<br />
nächsten Jahr, geeignet ist. Wenn diese Pflanzen auskreuzen, wird auch Erntegut benachbarter<br />
Felder steril. Die Terminator-Technologie könnte massive Auswirkungen auf den seit<br />
Jahrtausenden praktizierten Nachbau ausgerechnet derjenigen Pflanzen haben, von denen sich<br />
43
ein großer Teil der Weltbevölkerung ernährt. Die Ernährungsgrundlage für ein Drittel der<br />
<strong>Mensch</strong>heit wird dadurch gefährdet.<br />
Die Patentvorschriften bei anderen Sorten untersagen es den Bauern auch, einen Teil der Ernte<br />
der transgenen Pflanzen für die Aussaat des nächsten Jahres zu benutzen. Das heißt, dass der<br />
Landwirt sich in Zukunft in eine noch größere Abhängigkeit begibt, und Berechnungen der<br />
EU belegen auch, dass der Kauf des Saatgutes teurer wird.<br />
Seit Jahrtausenden säen Bauern einen Teil ihrer Ernte wieder aus oder tauschen Saatgut mit<br />
anderen. Über 1,4 Milliarden <strong>Mensch</strong>en, die meisten davon Kleinbauern, sind auf dieses<br />
Grundrecht angewiesen. Patente auf Pflanzen machen diese bäuerliche Tradition zu einer<br />
kriminellen Tat. Sie zwingen die Bauern, ihr Saatgut jedes Jahr neu zu kaufen, viele treibt dies<br />
in den Ruin. In Indien haben im Jahr 2007 nach Aussagen der indischen Trägerin des<br />
alternativen Nobelpreises ca. 4000 Kleinbauern Selbstmord begangen.<br />
Wie Patente auf Pflanzen auch instrumentalisiert werden können, zeigt das Beispiel Irak:<br />
Nachdem der Krieg große Teile der irakischen Ernte zerstört hatte, überschwemmten die<br />
USA dem Markt mit patentiertem Saatgut. Dieses dürfen die Bauern nun jedoch nur anbauen,<br />
wenn sie dafür Lizenzgebühren zahlen.<br />
Schließlich gibt es schon Prozesse der großen Monopolisten gegen Bauern, deren Felder<br />
durch natürlichen Gentransfer mit den transgenen Pflanzen verunreinigt wurden. Sie werden<br />
mit der Begründung geführt, die Bauern würden unberechtigterweise(da sie keine<br />
Lizenzgebühr zahlen)das gentechnisch veränderte Produkt anbauen und kultivieren. Die<br />
Prozesse dauern noch an. Prozesse in umgekehrt Richtung werden ebenfalls geführt. Da die<br />
Monopolisten diese aber mit ihren monetären Möglichkeiten lange führen, vertagen und<br />
hinauszögern können, scheiterten die daran beteiligten Farmer häufig an den Kosten. Erst auf<br />
der diesjährigen(2008) UN-Naturschutzkonferenz in Bonn einigte man sich darauf, dass die<br />
Verursacher von Genverunreinigungen unter bestimmten Umständen in Regresspflicht<br />
genommen werden können.<br />
Die aufgezeigten Probleme machen deutlich, dass die Möglichkeiten, die sich durch die<br />
Gentechnik eröffnen, mit vielen Nachteilen verbunden sind. Um diese zu vermeiden, scheint<br />
es sinnvoll zu sein, vor einem weitern Einsatz die oben genannten komplexen<br />
Zusammenhänge und Interaktionen zwischen Genen und Proteinen, zwischen diesen und dem<br />
Gesamtorganismus und zwischen DNA, den Organismen und der Umwelt genauestens zu<br />
analysieren und verstehen zu lernen. Ebenso müssten die gesellschaftlichen Probleme, die<br />
durch Patentierung und Monopolisierung nicht nur im Bereich der Nutzpflanzen und<br />
Nutztiere, sondern auch im medizinischen und pharmakologischen Bereich ergeben und<br />
ergeben werden, in einer globalisierten Welt auf internationaler Ebene diskutiert und beseitigt<br />
werden.<br />
44
7. Biologische Kriegsführung<br />
Ziele der militärischen biologischen Forschung<br />
Die Gentechnik bzw. die Gentechnologie nimmt in immer stärkerem Maße auch bei<br />
Planspielen des Militärs eine bedeutende Rolle ein, da sie die Entwicklung weitaus<br />
effektiverer biologischer Waffen ermöglicht. Es liegt in der Natur der Sache, dass die<br />
Forschung, die in militärischen Labors durchgeführt wird, geheim gehalten wird.<br />
Ziel der militärischen biologischen Forschung bis in die 70er Jahre war es die bekannten<br />
klassischen Krankheitserreger gefährlicher(ansteckender ) und gegen Antibiotika<br />
widerstandsfähiger zu machen.<br />
Ab Mitte der 80iger Jahre wurde das Augenmerk vermehrt auf die Neuentwicklung und<br />
Synthese von neuartigen Designermikroben gerichtet.<br />
Mit Hilfe der Biotechnologie, vor allem mit Hilfe der technischen Möglichkeit zur<br />
Herstellung längerer DNA-Sequenzen, ist man heute in der Lage neuartige, nicht zu<br />
bekämpfende Krankheitserreger, bzw. Krankheitserreger mit nicht vorhersagbaren<br />
Eigenschaften herzustellen.<br />
2002 gelang es aus synthetischen, kommerziell erwerbbaren Oligonucleotiden ein<br />
funktionsfähiges Polio-Virus herzustellen.<br />
2004 wurden verbesserte DNA-Sequenziermaschinen der Öffentlichkeit vorgestellt, mit denen<br />
man lange spezielle DNA-Sequenzen mit bis zu 14500 Basenpaaren herstellen kann.<br />
Damit war es möglich in nur dreizehn Durchläufen das komplette Genom des tödlichen<br />
Pockenvirus mit ca.186 000 Basenpaaren herzustellen. Selbstverständlich können damit auch<br />
die Genome vieler anderer Krankheitserreger mit ähnlicher Genomgröße hergestellt werden.<br />
Es ist denkbar und geplant mit solchen Oligonucleotiden auch andere kleinere, biologisch<br />
aktive, tödlich wirkende Viren zu synthetisieren, sowohl in der Natur vorkommende, wie<br />
völlig neuartige, künstliche Viren.<br />
Beispiele moderner technischer Möglichkeiten<br />
Folgende Beispiele zeigen die <strong>neue</strong>n Möglichkeiten auf, welche in wissenschaftlichen<br />
Fachjournalen veröffentlicht worden sind.<br />
1. Genmanipulationen, die den Impfschutz aushebeln<br />
In Obolensk wurde 1997 der Milzbrand-Erreger so manipuliert, dass bewährte Impfstoffe<br />
nicht mehr wirkten. Auch das Aufspüren des Erregers mit Antikörpern funktionierte nicht<br />
mehr.<br />
2. Einbringen von Resistenzgenen in Bakterien<br />
1999 veränderten Militärforscher aus dem britischen Porton Down den Milzbrand-Erreger so,<br />
dass er gängigen Antibiotika widerstand. Auch Forscher des Pariser Pasteur-Instituts<br />
experimentieren mit Resistenzen gegen Antibiotika bei Anthrax.<br />
45
3. Einbau von Bakteriengenen in Fremdbakterien<br />
Man kann bislang harmlose Bakterien zwingen, Gifte zu produzieren. So bauten US-Forscher<br />
bereits 1986 ein Gen für ein tödliches Toxin aus dem Anthrax-Bakterium in ungefährliche<br />
Darmbakterien (E. coli) ein, die nun ebenso tödlich wirken könnten wie der Milzbrand-<br />
Erreger.<br />
4. Einbau von Virusgenen in Bakterien<br />
Es gibt Forschungen an der Kombination von Pestbakterien und Ebolaviren. Es gibt Berichte<br />
von einer erfolgreichen Rekombination der Genome des Pestbakteriums und des<br />
Venezolanischen Pferdeenzephalitis-Virus. Man kann also grundsätzlich todbringende virale<br />
Gene im Genom eines Bakteriums verstecken und durch Behandlung des Bakteriums mit<br />
Inhibitoren oder Promotoren z.B. Antibiotika wie Tetracyclin die Expression der Gene des<br />
tödlichen Virus auslösen.<br />
5. Einbau von Genen für Toxine(Giftstoffe) in Viren<br />
Die Gene können dabei aus den unterschiedlichsten Lebewesen stammen. Die Experimente<br />
wurden mit Vacciniaviren(Pockenverwandten) und Varicellaviren(Windpocken) durchgeführt.<br />
Beide sind sehr große Viren mit großem Genom, sodass leicht zusätzliche Gene eingebaut<br />
werden können. An ihnen untersuchte man Gene, die für Proteine codieren, welche die<br />
Immunmodulation regulieren. Dabei entdeckte man ein Gen für Interleukin-4(IL-4), ein<br />
Peptid zur Stimulierung der Produktion und Freisetzung von Antikörpern durch weiße<br />
Blutkörperchen. Bei Infektion von Versuchstieren starben 60% bis 100% (bei<br />
unterschiedlichen Versuchsreihen )der Tiere infolge der Überproduktion dieses Peptids.<br />
6. Einbau von Säugetiergenen in ein Bakterium<br />
a) Krankheitserreger können so verändert werden, dass sie sich schwerer nachweisen und<br />
bekämpfen lassen. So haben 1993 russische Forscher Erregern der Hasenpest (Tularämie) ein<br />
Gen für das Glückshormon Beta-Endorphin eingeschleusst. Dieses wird mit rekombinierten<br />
Hasenpest-Impfstoffen(Lebendimpfstoff) übertragen und zur Expression gebracht. Es löst bei<br />
infizierten Personen Verhaltensänderungen aus, welche die Symptome der Hasenpest<br />
überlagern und zu Fehldiagnosen führen. Ehe die eigentliche Krankheitsursache erkannt ist,<br />
kommt jede Hilfe zu spät..<br />
b)In das Bakterium Legionella pneumophila, der Erreger einer milden Form der<br />
Lungenentzündung wurde ein Säugetiergen eingebaut, das für Teile des Myelin-Proteins<br />
codiert. In den mit den Bakterien infizierten Tieren wurde das Gen abgelesen, das Produkt als<br />
fremd erkannt und dagegen Antikörper produziert. Gleichzeitig wurde aber auch das Teilstück<br />
des Myelinprotins, das sich im körpereigenem Myelinprotein befand, ebenfalls angegriffen.<br />
Myelin ist aber in wichtiges Protein in den die Nervenzellen isolierenden Myelinscheiden. Die<br />
Folgen waren Störungen der Nerventätigkeit, Schädigungen der Nerven und des Gehirns,<br />
Lähmungserscheinungen und schließlich der Tod aller Versuchstiere.<br />
46
Forschungsziele der Zukunft<br />
Es wird also mit Sicherheit an der gentechnischen Synthese psychotroper Krankheitserreger<br />
gearbeitet. So ist die Freisetzung von Dopamin und Serotonin durch Einbau und Übertragung<br />
der entsprechenden Gene in Pocken-, Varicella- oder andere Viren möglich. Man könnte also<br />
im Kriegsfall bei der Bevölkerung des anderen Landes Gedächtnisschwund, -verlust,<br />
Schizophrenie, lähmende Depression, Wahnsinn durch unerträgliche Schmerzen, oder/und<br />
Verhaltensänderungen,wie gesteigerte Aggression hervorrufen. Letzteres wäre auch eine<br />
Möglichkeit eigene Truppen, denen man über das Einatmen und Ansiedeln transgener,nicht<br />
krankheitserregender Mikroben erhöhte Aggression, Furchtlosigkeit, „Tapferkeit“ und<br />
Schmerzunempfindlichkeit einimpfen könnte.<br />
Man kann also mit veränderten Krankheitserregern die Wirkung von Psychopharmaka<br />
imitieren. Man wird mit biologischen Waffen das Nervensystem angreifen können,<br />
Wahrnehmung und Verhalten ändern können und <strong>Mensch</strong>en auf diese Weise außer Gefecht<br />
setzen ohne sie zu töten können.<br />
Terrorismus und biologische Waffen<br />
Schließlich werden in Zukunft auch weniger gut ausgebildete Personen Biowaffen für<br />
Terrorakte und/oder kriminelle Zwecke nutzen können. Wie oben bereits beschrieben, können<br />
heute schon Oligonucleotide, d.h. spezielle kürzere, ca. 140 Basenpaare enthaltende DNA-<br />
Sequenzen bei kommerziellen Anbieter von jedermann bestellt werden. Sequenziermaschinen<br />
sind ebenfalls leicht durch das Internet oder über Ebay käuflich erwerbbar. Die Ergebnisse der<br />
Genomaufklärung von Mikroben und damit auch Krankheitserregern werden zudem von den<br />
Forschern im Internet veröffentlicht und sind so ebenfalls jedermann zugänglich. Zum<br />
Beispiel wäre die oben erwähnte Varicella-IL-4 –Rekombinante durch Terroristen leicht<br />
herstellbar. Varicellaviren sind leicht zu beschaffen. Das IL-4-Gen ist ein Standardgen in der<br />
medizinischen Forschung und das betreffende DNA-Molekül ist bei kommerziellen Anbietern<br />
bereits für 350 Dollar zu erhalten.<br />
Außerdem könnten Terroristen sich selbst mit genveränderten Erregern infizieren, gegen die<br />
sie vorher einen Impfschutz erhalten haben. Danach könnten sie große <strong>Mensch</strong>enmassen<br />
durch Besuch von Flughafen, Bahnhöfen, Massenveranstaltungen infizieren, indem sie durch<br />
Husten und Niesen diese Erreger unbemerkt verteilen. Sie könnten damit schrecklichere<br />
Wirkungen erzeugen als mit Bomben. Außerdem sind terroristische Anschläge über das<br />
Trinkwassersystem einer Großstadt, über Klimaanlagen möglich. Schließlich könnten, wie<br />
nach dem 11.September 2001 in den USA gezeigt, terroristische Aktionen mit Hilfe von<br />
kontaminierten Briefen vorgenommen werden. Eine großflächige Verseuchung z.B. mittels<br />
Flugzeugen ist ebenfalls vorstellbar, gilt aber als außerordentlich schwierig, da die Erreger<br />
speziell aufbereitet werden müssen. Nur wenige spezielle Labors verfügen über die nötige<br />
Ausstattung dazu.<br />
47
8. Literatur<br />
Bublath, Joachim : Die <strong>neue</strong> Welt der Gene. Dtv, München 2007<br />
Blüchel, Kurt G.: Bionik. Goldmann, München 2006<br />
Fischer, Ernst Peter: Am Anfang war die Doppelhelix. Ullstein, München 2003<br />
Fischer, Ernst Peter: Geschichte des Gens. Fischer, Frankfurt 2003<br />
Kronberg, Inge: Welche Gene machen den <strong>Mensch</strong>en zum <strong>Mensch</strong>en.<br />
In: Biologie in unserer Zeit. 34.2004,4,S.206 -207<br />
Roberts, Ian: Biologische Kriegsführung: Eine andere Perspektive. Deutsches Ärzteblatt<br />
PP 2, Ausgabe August 2003, Seite 358<br />
Williams, Ruth: Stammzellen. In: Epigenetik, EpigenomeNoE 2006<br />
Lewin, Benjamin: Molekularbiologie der Gene. Spektrum, Heidelberg 2002<br />
Aus Bild der Wissenschaft, Stuttgart:<br />
Beuck, Simon: Doping für Peking. 6/2008, S.108<br />
Donner, Susanne: Dolly-Vater Wilmut: Klonen war ein Irrweg.4/2008 S.37 – 43<br />
Geo Kompakt Nr.7: <strong>Der</strong> <strong>Mensch</strong> und seine Gene. Geo, Hamburg 2006<br />
http://de.wikipedia.org<br />
48