Als das Schaf Dolly – das erste geklonte Säugetier – vor 30 Jahren geboren wurde, wurde sie zu einem der berühmtesten Tiere der Wissenschaftsgeschichte.
Ihre Ankunft löste Vorhersagen über eine Science-Fiction-Zukunft voller geklonter Haustiere, geklonter Menschen und sogar wiederauferstandener ausgestorbener Tiere wie dem Wollhaarmammut aus. Aber die Realität des Klonens hat sich als viel komplizierter herausgestellt.
Heutzutage ist das Klonen keine Technologie, die Lebewesen einfach „kopieren und einfügen“ kann. Stattdessen ist es zu einem biotechnologischen Werkzeug unter vielen geworden.
Es hilft Wissenschaftlern, Krankheiten zu verstehen, Naturschutzbemühungen zu unterstützen und neue Ansätze zur Manipulation des Lebens zu entwickeln.
Wie Klonen tatsächlich funktioniert
Das Klonen von Tieren erfolgt zumeist mithilfe einer Technik, die als somatischer Zellkerntransfer bezeichnet wird. Hierbei wird dem Körper eines Tieres eine nicht fortpflanzungsfähige Zelle (d. h. weder ein Sperma noch eine Eizelle) entnommen und ihr Zellkern (der DNA enthält) entfernt. Im Fall von Dolly stammte die Spenderzelle aus einer Brustdrüse.
Dann wird eine Eizelle aus den Eierstöcken eines anderen Tieres entnommen und ihr Zellkern ebenfalls entfernt. Der Kern der ersten Zelle wird mit Hilfe eines elektrischen Impulses in die Eizelle eingeführt. Sobald sich die verschmolzene Eizelle zu einem Embryo zu entwickeln beginnt, wird sie in die Gebärmutter eines Leihtiers implantiert.
Das resultierende Tier ist in seiner DNA nahezu identisch mit dem ursprünglichen Spender.
Warum das Klonen auch Jahrzehnte später schwierig bleibt
Trotz technologischer Fortschritte ist das Klonen von Säugetieren immer noch ineffizient. Bei jedem erfolgreichen Klon kann es sein, dass sich viele rekonstruierte Embryonen nicht entwickeln. Bei Dolly waren es zum Beispiel 277 Versuche. Das Klonen erfordert immer noch spezielle Ausrüstung, Spenderzellen, Eizellen und Ersatzschwangerschaften, was es teuer und schwierig zu skalieren macht.
Die größte Herausforderung besteht nicht darin, DNA zu kopieren. Gene sind nur ein Teil dessen, was einen Organismus einzigartig macht. Umwelt, Entwicklung und Erfahrungen beeinflussen auch, wie ein Tier wächst und sich verhält. Der schwierige Teil besteht also darin, eine hochspezialisierte erwachsene Zelle, beispielsweise eine Brustzelle, davon zu überzeugen, ihre Aufgabe zu „vergessen“ und sich wie ein frisch befruchteter Embryo zu verhalten.
Dies wird als epigenetische Reprogrammierung bezeichnet. Die Eizelle muss die chemischen Anweisungen zurücksetzen, die steuern, welche Gene ein- oder ausgeschaltet werden. Dieser Reset ist oft unvollständig, weshalb sich viele geklonte Embryonen nicht normal entwickeln.
Doch die Erforschung des Klonens führte zu einem weiteren großen Durchbruch. Wissenschaftler entdeckten, dass sie erwachsene Zellen in induzierte pluripotente Stammzellen umprogrammieren können. Dabei handelt es sich um adulte Zellen, die sich ähnlich wie embryonale Stammzellen verhalten, aber nicht zur Bildung eines ganzen Organismus genutzt werden. Stattdessen können sie zu vielen verschiedenen Zelltypen gezüchtet werden.
Diese Zellen haben es Forschern ermöglicht, Krankheiten zu untersuchen, neue Medikamente zu testen und die regenerative Medizin zu erforschen.
Die Klonforschung hat gezeigt, dass spezialisierte Zellen nicht dauerhaft fixiert sind – sie können biologisch „umgeschrieben“ werden.
Wo wird das Klonen heute sonst noch eingesetzt?
Einige Viehwirtschaftsbetriebe nutzen das Klonen, um Tiere mit wertvollen Merkmalen wie starker Genetik, hoher Produktivität oder Krankheitsresistenz zu reproduzieren.
Das Klonen ersetzt jedoch nicht die traditionelle Züchtung. Stattdessen ermöglicht es den Züchtern, bereits begehrte Tiere zu reproduzieren. In Australien ist es derzeit möglich, ein Pferd zu klonen, und mehrere berühmte Klone haben weltweit im Pferdesport teilgenommen.
Länder wie China und die Vereinigten Staaten bieten das kommerzielle Klonen von Haustieren für Katzen und Hunde an. Bekanntlich ließ Broadway-Star Barbra Streisand ihre geliebte Hündin Samantha in zwei neue Welpen klonen. Die Persönlichkeiten der neuen Klone unterschieden sich jedoch von denen des ursprünglichen Hundes, da sie nur die DNA teilten – keine Erinnerungen oder Erfahrungen.
Im Jahr 2024 klonten Forscher in China als Weltneuheit einen Rhesusaffen aufgrund seiner physiologischen Ähnlichkeit mit Menschen. Die Hoffnung bestand darin, die Drogentests zu beschleunigen. Befürworter des Tierschutzes äußerten jedoch ethische Bedenken hinsichtlich dieser Experimente und fragten sich, ob sich das Leiden der Tiere angesichts der geringen Erfolgsquote und des Mangels an unmittelbaren realen Anwendungen lohnte.
Die Wiederherstellung der Populationen gefährdeter Arten ist eine der vielversprechendsten Anwendungen des Klonens. Im Jahr 2020 haben Wissenschaftler ein Schwarzfußfrettchen geklont, indem sie genetisches Material eines Tieres verwendeten, das Jahrzehnte zuvor gestorben war. Ziel des Projekts war es, die genetische Vielfalt einer Art zu erhöhen, die in den USA einen starken Bevölkerungsrückgang erlebt.
Könnte das Klonen ausgestorbene Tiere zurückbringen?
Die Idee, ausgestorbene Arten zurückzubringen, hat die Fantasie der Öffentlichkeit erregt, doch die wissenschaftliche Realität ist viel schwieriger.
Ein echter Klon erfordert ein intaktes Genom, eine geeignete Eizelle und eine eng verwandte Ersatzart. Bei Tieren, die vor Tausenden von Jahren verschwunden sind, wie zum Beispiel dem Wollhaarmammut, ist dies nicht möglich, da alte DNA normalerweise beschädigt ist.
Stattdessen erforschen Forscher Ansätze, um das Aussterben verlorener Arten umzukehren (bekannt als „De-Extinktion“), die alte DNA-Forschung mit Gen-Editing-Technologien wie CRISPR kombinieren.
Sathana Dushyanthen ist akademische Spezialistin und Dozentin für Krebswissenschaften und digitale Gesundheit | Superstar von MINT | Wissenschaftskommunikator, Universität Melbourne. Dieser Artikel wurde erstmals von The Conversation veröffentlicht und wird unter einer Creative Commons-Lizenz erneut veröffentlicht. Lesen Sie den Originalartikel.
Anstatt ein ausgestorbenes Tier exakt nachzubilden, versuchen Wissenschaftler, lebende Verwandte zu modifizieren, um ausgewählte ausgestorbene Merkmale einzuführen. Beispielsweise wäre ein zukünftiges „mammutähnliches“ Tier wahrscheinlich ein bearbeiteter Elefant und kein echtes Mammut.
Wissenschaftler warnen außerdem davor, dass die Wiederherstellung ausgestorbener Merkmale nicht automatisch die ökologische Rolle einer ausgestorbenen Art wiederherstellt. Tiere existieren in komplexen Ökosystemen, und diese Ökosysteme existieren möglicherweise nicht mehr in derselben Form.
Während das Klonen dazu beitragen kann, verlorene Gene in gefährdeten Populationen wiederherzustellen, könnte die Produktion zu vieler genetisch ähnlicher Tiere ihre Anfälligkeit für Krankheiten erhöhen.
Warum das Klonen von Menschen weiterhin vom Tisch bleibt
Trotz jahrzehntelanger Spekulationen ist das Klonen von Menschen nicht zur Realität geworden. Das Haupthindernis ist die Sicherheit. Beim Klonen von Tieren ist die Fehlerquote immer noch hoch, und die Anwendung der Technologie auf den Menschen würde unannehmbare Risiken für Embryonen, Leihmütter und durch den Prozess geborene Kinder mit sich bringen.
Darüber hinaus gibt es große ethische Bedenken, darunter Fragen zur Identität, zur Einwilligung und zur möglichen Nutzung menschlichen Gewebes und Reproduktionstechnologien. Aus diesen Gründen ist das reproduktive Klonen von Menschen in vielen Ländern, einschließlich Australien, verboten oder stark eingeschränkt.
Seit Dolly vor 30 Jahren geboren wurde, hat das, was wir aus ihrem Klonen gelernt haben, die Krankheitsforschung, die Landwirtschaft und den Naturschutz verbessert.
Das Klonen ist jedoch immer noch schwierig und wirft weiterhin Fragen zur Sicherheit, zur Regulierung und zur Frage auf, ob einige Anwendungen überhaupt verfolgt werden sollten.
