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Ein Rattenembryo: Japanische Forscher wollen künftig in ungeborenen Tieren menschliche Organe züchten.

Tiere als Ersatzteillager

Japanische Forscher wollen Mischwesen erzeugen

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Japan hat das ethisch umstrittene Projekt genehmigt, bei dem tierisch-menschliche Embryonen erzeugt und auch nach der Geburt am Leben gelassen werden sollen.

Hoffnung für Millionen kranker Menschen oder die Grenzüberschreitung einer Wissenschaft, die macht, was machbar ist und dabei ethische Bedenken in den Hintergrund stellt? Die Pläne einer Gruppe von Forschern der University of Tokyo und der Stanford University in Kalifornien liefern Argumente für beide Sichtweisen: Als erstem Wissenschaftler weltweit wurde Hiromitsu Nakauchi, dem Leiter des Forschungsteams, erlaubt, tierisch-menschliche Embryonen zu erzeugen und diese auch nach der Geburt am Leben zu lassen. Das grüne Licht dafür bekam er in seinem Heimatland Japan, wo entsprechende Experimente genehmigt und gefördert werden sollen, wie das Fachmagazin „Nature“ berichtet. Das japanische Wissenschaftsministerium will voraussichtlich im August dafür die Leitlinien ändern.

Nun geht es freilich nicht darum, in einem Frankenstein’schen Horrorkabinett grässliche Mischwesen aus Mensch und Tier zu produzieren, einfach nur deshalb, weil man es kann. Ein Ausweiten kulturübergreifend geltender Grenzen stellt das Forschungsprojekt gleichwohl dar. Das, was Hiromitsu Nakauchi vorhat, war bis März dieses Jahres auch in Japan verboten. Dort durften ebenso wie in vielen westlichen Industrienationen – darunter auch Deutschland – Tierembryonen mit menschlichen Zellen nicht ausgetragen werden; die Forscher mussten sie nach spätestens 14 Tagen im Mutterleib töten.

Projekt wirft eine grundsätzliche Frage auf

Nakauchis Ziel ist eines, das man nicht so leicht vom Tisch wischen und allein mit skrupellosem Forscherdrang erklären kann. Es wirft aber die grundsätzliche Frage auf, inwieweit der Mensch zu seinem Nutzen Tiere (miss)brauchen und in diesem Fall zu einer Art Ersatzteillager degradieren kann: Der japanische Wissenschaftler arbeitet langfristig darauf hin, in Tierembryos aus humanen Stammzellen menschliche Organe zu züchten und diese dann Patienten zu transplantieren, deren Niere, Leber oder Lunge nicht mehr richtig arbeitet.

Der Mangel an Spenderorganen ist eines der großen Probleme in der Medizin, vor allem auch in Deutschland. Das Besondere an Nakauchis Ansatz: Basis für die „neuen“ Organe wären die eigenen Stammzellen eines Patienten, das soll die gefürchtete Abstoßungsreaktion nach der Transplantation verhindern. Es könnten jedoch nicht nur Organe, sondern zum Beispiel auch Bauchspeicheldrüsen in den Tierembryonen heranwachsen und Menschen mit schwerer Diabetes verpflanzt werden. Bei Ratten und Mäusen hat Nakauchi das bereits erfolgreich getestet.

Aus menschlichen Stammzellen sollen sich in den Föten bestimmte Organe oder Drüsen entwickeln. Idee für die Zukunft: sie zu entnehmen und Patienten zu transplantieren.

So kontrovers solche Methoden diskutiert werden, so weit entfernt sind allerdings noch von der Anwendung in der Praxis. Nakauchis Experimente könnten einen Schritt dorthin bedeuten, bislang jedoch handelt es sich – auch bei dem angekündigten Projekt – um Grundlagenforschung, deren Ausgang und Konsequenzen ungewiss sind. Und das genau hat der Japaner vor: Als lebendes Ausgangsmaterial müssen zunächst Tierembryonen gezüchtet werden, denen die Gene fehlen, um aus eigenen Zellen ein bestimmtes Organ zu bilden.

Diesen Embryonen injiziert er dann menschliche Stammzellen, die ebenjenes fehlende Organ produzieren sollen. Stammzellen sind wichtige Lebensbausteine: Aus embryonalen Stammzellen entwickelt sich der ganze Mensch. Adulte Stammzellen sind spezialisiert und können nur noch festgelegte Gewebearten hervorbringen, sie sind wichtig für Reparaturprozesse im Körper. Nakauchi arbeitet mit sogenannten induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS-Zellen). Das sind Zellen, die von Forschern im Labor künstlich wieder in ein frühes Entwicklungsstadium reprogrammiert und mit den Fähigkeiten embryonaler Stammzellen ausgestattet werden. Sie können sich deshalb wie diese zu jeder Art von Gewebe entwickeln. Im Tierembryo sollen diese humanen Stammzellen dann im Laufe der Schwangerschaft das jeweils benötigte Organ entwickeln.

Tierische „Leihmütter“ für menschliche Organe

Nakauchis Idee ist es, auf diese Weise später in tierischen „Leihmüttern“ je nach Bedarf Embryonen mit den unterschiedlichsten menschlichen Organen zu züchten, diese nach der Geburt zu entnehmen und dann kranken Menschen einzupflanzen.

2017 haben die Wissenschaftler um Nakauchi dieses Verfahren bereits mit Mäusen und Ratten getestet. Bei einem Rattenembryo schalteten sie die Anlage zur Bildung der Bauchspeicheldrüse aus. Stattdessen pflanzten sie ihm die Stammzellen einer Maus ein. Nach der Geburt entnahmen die Forscher aus der Ratte die Bauchspeicheldrüse der Maus und setzten sie einer Maus ein, die unter Diabetes litt. Tatsächlich hat das funktioniert: Die gezüchtete, implantierte Bauchspeicheldrüse arbeitete, die Maus wurde gesund.

Im nächsten Schritt sollen Nagerembryonen mit menschlichen Stammzellen ausgestattet werden – in der Hoffnung, dass sich ebenfalls eine Bauchspeicheldrüse bildet. Zunächst will Nakauchi das an Mäusen und dann an Ratten testen. Schon allein aufgrund ihres Körperbaus sind Mäuse und Ratten perspektivisch freilich nicht geeignet, menschliche Organe in sich aufzunehmen. Deshalb planen die Wissenschaftler längerfristig mit Tieren, die von der Natur mit ähnlich großen Organen wie der Mensch ausgestattet wurden. Als besonders geeignete Kandidaten dafür gelten Schweine.

Klappen die Experimente mit Maus und Ratte, wollen die Wissenschaftler tierische Embryonen mit menschlichen Organen von Schweinen austragen lassen. Dafür braucht Nakauchi dann allerdings noch eine weitergehende Erlaubnis. Sein Team würde damit zugleich Versuche aus den USA fortsetzen. Am kalifornischen Salk Institute hatten Forscher bereits 2017 Embryonen aus Tier und Mensch geschaffen. Die Forscher um Juan Carlos Izpisua Belmonte hatten damals ebenfalls mit induzierten pluripotenten Stammzellen gearbeitet. Die Embryonen durften indes nur sechs Wochen im Mutterleib wachsen und mussten dann vernichtet werden.

Das Ergebnis dieser Forschung lässt allerdings auch im Hinblick auf die geplanten Experimente von Hiromitsu Nakauchi Zweifel aufkommen: Nur eine von 100 00 Zellen im Embryo war beim Ende des Versuchs humaner Natur. Der Schweinekörper hatte die menschlichen Zellen offenbar als fremd erkannt und sie weitgehend eliminiert.

Auch Nakauchi selbst war 2018 damit gescheitert, menschliche Stammzellen in Schafembryonen wachsen zu lassen. Der Wissenschaftler führte das auf den großen genetischen Unterschied zwischen Menschen und Schafen zurück; der zwischen Menschen und Schweinen ist geringer.

Ethische und wissenschaftliche Bedenken bei Mischwesen

Doch es gibt - von schwerwiegenden ethischen Einwänden ganz abgesehen – auch aus rein wissenschaftlicher Sicht noch weitere Bedenken. So fürchten Experten, dass sich bei solchen Praktiken die menschlichen Stammzellen in den Tieren auch an Stellen im Körper ansiedeln, wo das keineswegs erwünscht ist, zum Beispiel im Gehirn. Das lässt befürchten, es würde sich eine Büchse der Pandora öffnen. Nakauchi hat sich dazu bereits geäußert und erklärt, er wolle die Stammzellen so programmieren, dass sie sich auch wirklich nur in den gewünschten Zelltyp entwickeln.

Weit hergeholt ist die Sorge nicht. Dass der Kontakt mit menschlichem Erbgut durchaus auch Auswirkungen auf das Verhalten der Tiere haben kann, zeigten bereits andere Versuche in der Vergangenheit. So änderten Mäuse ihre Lautäußerungen, nachdem ihnen ein für die Sprachentwicklung wichtiges Menschengen transplantiert worden war. Dazu muss man wissen, dass der Transfer von Menschengenen auf Tiere zu Forschungszwecken bereits seit Jahrzehnten Usus ist.

Hiromitsu Nakauchi scheint bewusst zu sein, dass er sich mit seinen Plänen auf ethisch „dünnem Eis“ bewegt. Im „Nature“-Artikel wird er mit dem Versprechen zitiert, er werde langsam machen mit seiner Forschungsarbeit.

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