Menschliche Keimzellen in der Maus

20.05.2014

Stammzellforschung in der ethischen Grauzone

Ethische Diskussionen über die Stammzellforschung klammern einen Zelltyp fast vollständig aus - die induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS-Zellen). Forscher transplantierten jetzt menschliche iPS-Zellen in Mäuse und drangen damit gleich zweimal in ethische Grauzonen ein. Erstens, sie schufen Mischwesen aus Mensch und Tier, in denen der menschliche Anteil ein hohes Entwicklungspotential aufweist. Und zweitens treiben sie eine Forschung voran, mit der menschliche Keimbahnzellen beliebig erzeugt und letztlich auch manipuliert werden können.

Der geklonte Mensch - diese Horrorvision beflügelte lange Zeit die Diskussionen um die Stammzellforschung. Die Ängste scheinen überwunden: Obwohl jüngste Erfolge die Klonierung von Menschen in greifbare Nähe gerückt haben, ist die öffentliche Diskussion fast vollständig verebbt. Ein anderes Problem wird einfach ignoriert - die Erzeugung und Manipulation von menschlichen Keimbahnzellen. Und ausgerechnet die bisherigen Saubermänner unter den pluripotenten Stammzellen - die iPS-Zellen - treiben diese Entwicklung mächtig voran.

Genetische Defekte sind oftmals die Ursache von menschlicher Unfruchtbarkeit, vor allem bei Männern. Stammzellen bieten die vielleicht einzige Lösung: Ärzte könnten ihre Wachstumsfähigkeiten regenerieren und so fortpflanzungsfähige Ei- und Spermazellen erzeugen. Diesem Problem widmete sich eine Forschergruppe an der US-amerikanischen Stanford Universität.1 Die Entwicklung von Keimbahnzellen ist jedoch zu kompliziert, um sie vollständig im Labor nachzuvollziehen. Und da Versuche am Menschen ausgeschlossen sind, verlegten die Forscher ihre Experimente in Labormäuse.

Im ersten Schritt erzeugten sie iPS-Zellen aus der Haut von fünf männlichen Testpersonen; drei davon litten an genetischen Defekten, welche die Entwicklung von Spermien beeinträchtigten. iPS-Zellen können sich in alle Körpergewebe verwandeln - vorausgesetzt, sie erhalten die passenden Signale aus ihrer Umgebung. Die Forscher hofften darauf, dass auch im Gewebe von Mäusen die entsprechenden Signale vorhanden sind, und transplantierten die menschlichen iPS-Zellen in die Hoden der Tiere. Bis zu einem gewissen Punkt war der Versuch erfolgreich: In den Mäusehoden entstanden Zellen, die viele Eigenschaften von primordialen Keimzellen aufwiesen - den Vorläufern von Spermazellen. Die Keimzellen entstanden sogar aus den iPS-Zellen der unfruchtbaren Männern, allerdings in geringerer Zahl und von schlechterer Qualität.

Auf der Stufe der primordialen Keimzellen brach die Entwicklung jedoch ab - im Gewebe der Maus fehlten offensichtlich die Signale, welche für die Entstehung von menschlichen Spermien notwendig sind. Mit dieser Erkenntnis schloss die Studie, aber die Forscher machten noch einen Vorschlag für den nächsten Schritt: Eine Transplantation der menschlichen iPS-Zellen in die Hoden von Affen. Da der Affe dem Menschen wesentlich näher ist, könnten seine Gewebe die weitere Entwicklung unterstützen - bis hin zur Entstehung von menschlichen Spermazellen.

Erzeugung von Chimären

Spätestens an diese Stelle zeigte sich, wie sehr ein einstmaliges Tabu in Vergessenheit geraten ist - die Erzeugung von Mischwesen aus Mensch und Tier. Derartige Chimären sind mittlerweile in der Forschung weit verbreitet, sogar das menschliche Immunsystem kann in der Maus nachgebaut werden. Immunzellen mögen ethisch noch unbedenklich sein, problematischer wird es jedoch, wenn menschliche Zellen im Gehirn von Mäusen wachsen und die Funktion der Nervenbahnen beeinflussen.2 Oder wenn Keimbahnzellen entstehen, aus denen theoretisch Kinder erzeugt werden könnten. Die Forschung nähert sich langsam dem Punkt, an dem die Grenze zwischen Mensch und Tier zu verwischen droht.

Ein zweites - vermutlich noch größeres - ethisches Problem zeigt sich, wenn man das Potential dieser Technik zu Ende denkt: Der Mensch könnte die Kontrolle über seine eigene Reproduktion verlieren. iPS-Zellen lassen sich leicht aus Gewebeproben wie Haut, Blut oder Haarwurzeln erzeugen - auch ohne Wissen des Spenders. Entwickelt man daraus Keimzellen, können Menschen zu Eltern werden, die nichts davon ahnen und nichts dagegen tun können. Sogar Verstorbene könnten noch posthum Kinder zeugen.

Auch genetische Manipulationen sind dann einfach durchzuführen: Forscher beherrschen viele Methoden, um das Erbgut von iPS-Zellen gezielt zu verändern. Entwickeln sich daraus Keimbahnzellen, könnten die manipulierten Gene Teil des Erbguts eines Kindes werden.

Shinya Yamanaka, der Entwickler der iPS-Zellen, warnte schon frühzeitig vor derartigen Gefahren.3 Aber zugehört hat ihm kaum jemand. Dabei könnte eine rechtzeitige Diskussion dazu beitragen, die Entwicklung in eine ethisch und gesellschaftlich akzeptable Richtung zu leiten. Der somatische Kerntransfer - bekannt durch das Schaf Dolly - liefert dafür ein gutes Beispiel.

Die Klonierung von Menschen wäre wohl bald machbar - die Methode des Kerntransfers wurde kürzlich so weit entwickelt, dass alle grundsätzlichen Hindernisse ausgeräumt scheinen (Ref 4). Dennoch ist es unwahrscheinlich, dass wir uns an geklonte Menschen gewöhnen müssen: Der gesellschaftliche Konsens ist breit und eindeutig, und in fast allen westlichen Industriestaaten ist die Klonierung von Menschen explizit verboten. Und dennoch steht die Tür offen, um eine technisch verwandte Methode für die Heilung von Erbkrankheiten zu nutzen. Die sogenannte Mitochondrien-Ersatztherapie ist zwar umstritten, ihre Einführung wird aber ernsthaft diskutiert (zumindest in England und den USA).4

Die Problematik um die iPS-Zellen hingegen ist noch nicht im öffentlichen Bewusstsein angekommen. Dabei macht die künstliche Entwicklung von Keimbahnzellen große Fortschritte, eine medizinische Anwendung scheint letztlich unvermeidbar. Das muss nicht unbedingt schlecht sein, viele unfruchtbare Paare werden sie sogar mit Freuden willkommen heißen. Aber was ist mit den Optionen, die sich jenseits der Therapie von Unfruchtbarkeit ergeben? Die ethischen Probleme sind schwerwiegend - und eine öffentliche Diskussion ist lange überfällig.

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Volker Henn
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