Genveränderte Affen sollen schlauer geworden sein

Chinesischer Rhesus-Affe (Macaca mulatta). Mit durch Künstliche Befruchtung erzeugten transgenen Rhesus-Affen führten die chinesischen Wissenschaftler ihre Forschung aus. Bild: Donald Hobern/CC BY-SA-2.0

Chinesische Wissenschaftler haben erstmals Makaken ein menschliches Gen eingepflanzt, das eine wichtige Rolle bei der Gehirnentwicklung des Menschen spielt

In China scheint die Wissenschaft entfesselt zu sein. Mit aller Macht will man im Bereich der Technik, der Überwachung, der Künstlichen Intelligenz oder der Biotechnik als erster Fortschritte erzielen, mit denen sich Macht- und Marktvorteile erreichen lassen. Zu vermuten ist, dass die mit der CRISPR-Genschere gentechnisch veränderten Kinder, was Ende letzten Jahres bekannt wurde, auch ein insgeheim geförderter oder geduldeter Versuch war zu sehen, wie das in der Weltöffentlichkeit ankommt. Jetzt haben chinesische Wissenschaftler ein menschliches Gen in Makaken eingeführt, das die kognitive Entwicklung fördern soll. Das könnte auch bei den CRISPR-Kindern eine Rolle gespielt haben (Wurden bei den chinesischen CRISPR-Kindern auch die Gehirne optimiert?).

Die Wissenschaftler schreiben, dass in der menschlichen Evolution die Entwicklung der Gehirngröße und der kognitiven Fähigkeiten eine entscheidende Rolle gespielt habe. Die genetischen Mechanismen seien aber noch kaum bekannt, obgleich das die Menschen vor allem von den anderen Primaten unterscheidet. Das sei der Grund gewesen, warum sie das menschliche Gen MCPH1 in das Genom von Makaken mit Viren eingeführt haben. Das Gen sei wichtig für die menschliche Gehirnentwicklung.

Forschungen hätten gezeigt, dass MCPH1 bei Menschen nach der Geburt viel stärker als bei anderen Primaten wie Makaken oder Schimpansen exprimiert wird. In Tiermodellen, wo das Gen ausgeschaltet wurde, entwickelten sich die Gehirne hingegen kleiner. Weil Mäuse oder Ratten wegen der großen Unterschiede zu Menschengehirnen wenig Aufschluss geben, könne man eben bei Makaken die Funktion des Gens besser untersuchen. So sei die Gensequenz von MCPH1 zwischen Menschen und Makaken zu 94 Prozent ähnlich, bei Mäusen gebe es aber nur eine Ähnlichkeit von 67 Prozent.

Wenn das menschliche Gen in das Genom von Rhesusaffen bei der künstlichen Befruchtung eingeführt wird, geht es natürlich auch darum, ob in der Folge deren Gehirn größer und ihre Kognition verbessert werden. Sollte das eintreten, weiß man, dass das Gen eine entscheidende Rolle in der menschlichen Evolution gespielt haben dürfte, man hätte aber auch die Möglichkeit, die kognitiven Fähigkeiten womöglich bei Menschen, aber eben auch bei Primaten zu verbessern. Da denkt man womöglich an den "Planet der Affen", die Wissenschaftler betonten freilich, genetisch seien Rhesus-Affen zwar dem Menschen sehr ähnlich, aber phylogenetisch weit entfernt, was auch ethische Bedenken entkräften solle.

Kein größeres Gehirn, aber besseres Kurzzeitgedächtnis

Die Wissenschaftler schreiben in ihrem Artikel, der in National Science Review erschienen ist, sie wollten mit der Einführung des Gens "die spezifisch menschlichen Veränderungen nachahmen". Zu dem Zweck haben sie 8 transgene Makaken 2011 und 2015 in der ersten und 3 Embryos in der zweiten Generation, die nach 90 Tagen zur Untersuchung getötet wurden, "erfolgreich erzeugt".

Zunächst waren Körper und Gehirnvolumen der transgenen Affen kleiner, der Kortex wuchs langsamer, es entstanden weniger Neuronen und Gliazellen, aber das sei nur eine Verzögerung und keine Missbildung gewesen, nach drei Jahren habe sich das ausgeglichen. Das Transgen huMCPH1 würde sich auch als Transkriptionshemmer auswirken und Telomerase-Aktivität unterdrücken.

Der Kortex bei den transgenen Affen war aber im Verhältnis zum gesamten Gehirnvolumen etwas größer, aber da das Gehirnvolumen sich nicht insgesamt vergrößerte, gehen die Wissenschaftler davon aus, dass MCPH1 nur einen begrenzten Einfluss auf die Neurogenese hat. Die beobachtete Verzögerung der Gehirnentwickelung könnte, so spekulieren die Wissenschaftler, "das Zeitfenster der Plastizität des neuronalen Netzwerks" verlängern, was der Neotenie der Gehirnentwicklung bei Menschen ähnlich sein könne.

Untersuchungen haben entsprechende neuronale Veränderungen und Myelierung von Nervenfasern gezeigt, wie sie auch in der Gehirnentwicklung des Menschen vorkommen. Überdies sei vor und nach der Geburt eine veränderte Genexpression in neuronalen Progenitorzellen (Stammzellen) zu beobachten gewesen. Und dann habe ein kognitiver Test gezeigt, dass die transgenen Affen ein verbessertes Kurzzeitgedächtnis und schnellere Reaktionszeiten gegenüber einer Kontrollgruppe von nicht transgenen Makaken hatten. Mit weiteren Tests konnten ansonsten keine anderen Verhaltensveränderungen festgestellt werden.

Die Wissenschaftler preisen ihre Arbeit an, die gezeigt habe, dass transgene Primaten "wichtige - und potentiell einzigartige - Einsichten in grundlegende Fragen über das, was Menschen wirklich einzigartig macht, bieten können". Man müsse aber nicht näher ausgeführte ethische Sorgen berücksichtigen und weitere Forschungen mit der CRISPR-Genschere machen, die präzisere Genveränderungen ermöglicht. (Florian Rötzer)

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