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Dolly das Schaf wird geklont

Dolly the cloned sheep

Dolly das Schaf ist bei weitem der berühmteste Klon der Welt, weil sie das erste Säugetier ist, das aus einer adulten Zelle geklont wurde. Dennoch existiert das Klonen in der Natur seit Anbeginn allen Lebens. Von asexuellen Bakterien bis zur “jungfräulichen Geburt” von Blattläusen, Klone umgeben uns und unterscheiden sich nicht grundlegend von anderen Organismen. Ein Klon hat dieselbe DNS Sequenz wie sein Vater Bzw. seine Mutter und so sind sie genetisch identisch.

Vor Dolly wurden bereits mehrere andere Klone erschaffen, darunter Frösche, Mäuse und Kühe, die jedoch alle aus embryonaler DNS geklont wurden. Dolly war bemerkenswert, weil sie das erste Säugetier war, das aus einer ausdifferenzierten, adulten Zelle geklont wurde. Das war eine große wissenschaftliche Errungenschaft, da es bewies, dass die DNS von adulten Zellen, eingesetzt werden kann um einen kompletten Organismus zu erschaffen, obwohl sie sich bereits zu einem bestimmtem Zelltyp ausspezialisiert haben.

Wie Dolly geklont wurde

Das Klonen von Tieren aus einer adulten Zelle ist viel schwieriger als das aus einer embryonalen Zelle. Deswegen machte es weltweit große Schlagzeilen, als die Wissenschaftler des Roslin Instituts Dolly erschufen. Sie war der einzige von 277 Versuchen, bei dem ein lebendes Lamm zur Welt kam.

Um Dolly zu erschaffen, verwendeten Wissenschaftler eine Zelle aus dem Euter eines sechs Jahre alten weißen Schafes der Rasse Finn Dorset. Sie mussten einen Weg finden, wie sie die Euter-Zellen umprogrammieren konnten, um sie am Leben zu erhalten aber sie am Weiterwachsen zu hindern, was sie durch die Veränderung des  Nährbodens (die Suppe in der die Zelle am Leben erhalten wird) erreichten. Dann injizierten sie die Zelle in eine unbefruchtete Ei-Zelle, aus der zuvor der Kern entfernt worden war. Durch Elektrische Stromstöße brachten sie die Zellen zur Verschmelzung. Die unbefruchtete Eizelle kam von einem Mutterschaf der Rasse Scottish Blackface. Nachdem es dem Forscher-Team gelungen war den Kern der adulten Zelle des weißen Schafes mit der Eizelle des schwarz-gesichtigen Schafes zu verschmelzen, mussten sie sicherstellen, dass die daraus resultierende Zelle sich zu einem Embryo entwickelte. Sie kultivierten sie für sechs oder sieben Tage um zu sehen ob sie sich teilte und normal entwickelte, bevor sie sie einem weiteren Scottish Blackface Mutterschaf, das als Leihmutter diente, einpflanzten. Dolly hatte ein weißes Gesicht.

Aus 277 verschmolzenen Zellen entwickelten sich fast 29 Embryos, die 13 Leihmüttern eingesetzt wurden. Aber nur eine einzige Schwangerschaft konnte voll ausgetragen werden, so dass nach 148 Tagen das 6,6 KG schwere Finn Dorset Lamm 6LLS (alias Dolly) geboren wurde.

Was geschah mit Dolly?

Dolly and her lamb, Bonnie

Dolly führte ein verhätscheltes Leben im Roslin Insitut. Sie paarte sich und gebar auf normalem Wege Nachkommen, was zeigte dass geklonte Tiere sich fortpflanzen können. Nachdem sie am 5. Juli 1996 geboren war wurde sie im Alter von sechs ein halb Jahren am 14. Februar 2003 eingeschläfert. Schafe haben eine Lebenserwartung von bis zu 11 oder 12 Jahren, aber Dolly litt unter Arthritis im Gelenk eines Hinterlaufes und an Schaf-Lungen-Adenomatosis, ein Lungen Tumor, der durch ein Virus ausgelöst wird und häufig bei Schafen vorkommt, die im Haus gehalten werden.

Die DNS ist im Zellkern zu Chromosomen zusammengefaltet, die sich bei jeder Replikation der Zelle etwas verkürzen. Das bedeutet, dass die Chromosomen von Dolly ein bisschen kürzer als die von anderen Schafen ihres Alters waren. Ihr frühes Altern könnte widerspiegeln, dass sie aus dem Zellkern eines 6 Jahre alten Schafes gezüchtet wurde. Darüber hinaus war Dolly nicht vollständig identisch mit ihrer genetischen Mutter, weil sie die Mitochondrien, die Kraftwerke der Zelle, die sich außerhalb des Zellkerns befinden, von der mütterlichen Spenderin ihrer Eizelle geerbt hat.

Warum werden Schafe geklont?

Dolly das Schaf wurde am Roslin Insitut gezeugt. Dies geschah im Rahmen der Forschung für die Produktion von Medikamenten in der Milch von Nutztieren. Es ist Wissenschaftlern gelungen menschliche Gene, die für die Produktion nützlicher Proteine verantwortlich sind in Schafe und Kühe zu transferieren. So können diese zum Beispiel den Blutgerinnungsfaktor IX zur Behandlung der Bluterkrankheit bilden oder Alpha-1-Antitrypsin zur Behandlung von Mukoviszidose  und anderer Erkrankungen der Lunge produzieren. Diese Gene in Tiere einzuschleusen ist ein schwieriger und aufwendiger Prozess. Das Klonen erlaubt es den Wissenschaftlern dies nur einmal zu tun und das resultierende Transgen-Tier zu klonen, um eine Zucht dieser Linie auf zubauen.

Die Entwicklung der Klontechnik hat zu neuen Wegen der Medikamentenproduktion geführt und unser Verständnis von Entwicklung und Genetik erheblich verbessert.

Seit Dolly

Seit 1996, als Dolly geboren wurde, sind weitere Schafe aus adulten Zellen geklont worden. Genauso wie Katzen, Hasen, Pferde und Esel, Schweine, Ziegen und Rinder. 2004 konnte eine Maus aus einer olfaktorischen Nervenzelle geklont werden. Dies zeigte, dass der Spender-Zellkern von Körpergewebe stammen kann, dessen Zellen sich normalerweise nicht teilen.

Verbesserungen dieser Technik bedeuten, dass das Klonen von Tieren finanziell günstiger und zuverlässiger wird. Das hat einen Markt für kommerzielle Dienstleistungen geschaffen, auf dem angeboten wird Haustiere oder ausgezeichnetes Zuchtvieh zu klonen. Das hat0 allerdings noch den stolzen Preis von um die 100 000 Dollar.

Die Fortschritte, die durch das Klonen von Tieren gemacht wurden, haben zu potentiellen neuen Therapien geführt um Krankheiten zu verhindern, die die Mitochondrien betreffen und die von der Mutter an ihr Kind vererbt werden. Ungefähr einer von 6000 Menschen wird mit fehlerhaften Mitochondrien geboren. Dies führt zu Krankheiten wie der progressiven Muskeldystrophie. Um dies zu verhindern wird genetisches Material des Embryos extrahiert und in eine Spender-Eizelle einer anderen Frau platziert, die gesunde Mitochondrien enthält. Es handelt sich dabei um denselben Prozess, der auch beim Klonen embryonaler Zellen von Tieren angewandt wird. Ohne diese Intervention werden die fehlerhaften Mitochondrien ausnahmslos an die nächste Generation weitergegeben.

Es ist momentan nicht erlaubt, diese Behandlung an Menschen durch zu führen. Die Behörde für menschliche Befruchtung und Embryologie im Vereinigten Königreich berichtete von einer generellen Unterstützung der Öffentlichkeit für die Legalisierung dieser Therapie um sie Patienten zugänglich zu machen.


Lesen Sie auf unserer Zeitachse mehr über bahnbrechende Fortschritte der Wissenschaft durch Tierversuche


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