US-Wissenschaftler konnten menschliche Embryonen klonen

Die Forscher haben, wie sie berichten, aus geklonten menschlichen Blastozyten embryonale Stammzellen gewonnen, ein wichtiger Schritt zur künftigen Herstellung von Ersatzgewebe oder -organen

Erstmals ist es einem Team von US-Wissenschaftlern um Shoukhrat Mitalipov von der Oregon Health & Science University gelungen, mit der Technik des somatischen Zellkerntransfers (SCNT) menschliche embryonale Stammzellen zu klonen.

Bei dem SCNT wird der Zellkern einer Zelle, in diesem Fall von Hautzellen, in eine entkernte Eizelle eingebaut. Dadurch entstehen Embryonen, deren Genom identisch mit dem der Spenderzelle ist. Seit vielen Jahren werden große Hoffnungen darin gesetzt, aus geklonten pluripotenten Stammzellen, die sich in alle Zellarten ausdifferenzieren können, Ersatzgewebe und auch Ersatzorgane züchten zu können, die nicht mehr vom Immunsystem des genetisch identischen Empfängers abgestoßen werden.

Bislang war die 2006 entwickelte Methode erfolgreicher - und ethisch akzeptabler -, Körperzellen selbst zu Stammzellen umzuprogrammieren (Zwei Forscherteams konnten menschliche Körperzellen in Stammzellen umprogrammieren). Dafür erhielt der Entdecker Japaner Shinya Yamanaka auch den Nobelpreis. Durch das Einschleusen von Genen werden die Zellen umprogrammiert und zu induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS). Auch wenn japanische Wissenschaftler in diesem Jahr die ersten Versuche an Patienten ausführen wollen (Werden zu Stammzellen umprogrammierte Gewebezellen noch in diesem Jahr am Menschen getestet?), ist das Risiko hoch, weil iPS-Zellen zu Krebszellen entarten oder in ihnen andere Mutationen entstehen können.

Wie die Wissenschaftler in der Zeitschrift Cell berichten, seien man bislang daran gescheitert, mit SNCT geklonte Embryonen herzustellen, die über das 8-Zellen-Stadium hinaus gewachsen sind. Zur Gewinnung von weiter verwendbaren embryonalen Stammzellen müsste aber das Blastozytenstadium mit 150 Zellen erreicht werden. Selbst in den wenigen Fällen, bei denen dies erreicht wurde, konnten keine verwendbaren Stammzellen gewonnen werden. Die Wissenschaftler haben, da zunächst unklar blieb, warum sich die geklonten menschlichen nicht weiter entwickeln, zunächst die Methode an Rhesus-Oocyte verfeinert und optimiert. So wurde erkundet, wie die Fähigkeit zur Meiose nach dem Entkernen erhalten bleibt. Ein Problem lag offenbar darin, dass durch das Entfernen des Kerns aus der menschlichen Eizelle eine Reprogrammierung der Chromosomen der Körperzelle nicht mehr erfolgt. Die methodischen Verbesserungen der Technik wurden dann an menschlichen Oocyten getestet, die von gesunden Frauen gespendet wurden.

Gezeigt werden konnte, dass sich durch die Verschmelzung von Zellkern mit der entkernten Eizelle durch eine Elektrofusion eine bessere Entwicklung von Blastozyten erzielen ließ, aus denen mehrere Linien von embryonalen Stammzellen gewonnen werden konnten. Auch die Entfernung des Spindelapparates scheint notwendig zu sein. Zudem konnte, was sich schon an Affenembryos gezeigt hatte, die Entwicklung durch die Aussetzung an das Alkaloid Koffein verbessern lassen. Untersuchungen zeigten, dass die DNA des Zellkerns mit der des Spenders identisch war, während die mitochondriale DNA identisch mit der der Spenderin der Eizelle war.

Die vier embryonalen Stammzellenlinien wurden alle aus den acht Eizellen einer Spenderin und Zellkernen von Fibroblasten gewonnen. Daraus entwickelten sich 5 Blastozyten, aus denen die vier Linien stammen. In 20 entkernte Eizellen von zwei Spenderinnen wurden die Zellkerne von Hautzellen einer an der Erbkrankheit Leigh-Syndrom leidenden Frau eingefügt. Daraus entwickelten nur 7 Blastozyten, woraus wieder nur zwei embryonale Stammzelllinien gewonnen werden konnten.

Es geht also prinzipiell, aber die Erfolgsrate ist noch niedrig. Offenbar hängt dies von genetischen Bedingungen der Spenderin der Eizellen ab. Konnten mehr Eizellen gewonnen werden, ist das Ergebnis des Klonens schlechter. Allerdings sind Ableitungen aus den Ergebnissen der Eizellen von nur drei Spenderinnen wenig aussagekräftig. Unklar ist auch noch, ob die Stammzellen sich zu gesunden Zellen ausdifferenzieren lassen.

Im Prinzip ließe sich mit diesem Verfahren nicht nur therapeutisches, sondern auch das in vielen Ländern verbotenes reproduktives Klonen ausführen. Man könnte also auch Menschen klonen, weswegen diese Methode neben der Verwendung von menschlichen Embryonen auch immer umstritten war und ist. Allerdings verweisen die Wissenschaftler darauf, dass auch schon bei Affen keine Klone mit der SNCT-Methode hergestellt werden konnten. Mitalipov beeilt sich jedenfalls auch, dass seine Forschung nur darauf ausgerichtet sei, mit Stammzellen Krankheiten zu behandeln. Er glaube auch nicht, dass die gewonnenen Erkenntnisse anderen dazu dienen könnten, Menschen zu klonen.