Das Dolly Prinzip

Die Geburt des Klonschafs Dolly im Juli 1996 löste in der Welt des „genetical engineering“ ein mittleres Erdbeben aus: Zum allerersten Mal war es gelungen, ein komplettes Tier aus einer erwachsenen Zelle zu klonen. Das Echo der Medien auf die eher unscheinbare Pressemitteilung der Zeitschrift „Nature“ überraschte selbst die Fachleute: Zukunftsvisionen von geklonten Menschen nach dem Motto:“ Klone Dir Dein Ebenbild“ geisterten durch die Magazine. Die Forscher des schottischen Roslin Instituts konnten sich vor Interviewanfragen kaum mehr retten und Klonen war plötzlich in aller Munde.

Was machte gerade Dolly zu einer solchen Sensation? War sie doch keineswegs das erste geklonte Tier überhaupt und auch nicht das erste Säugetier. Dennoch markierte sie einen absoluten Meilenstein der Klonforschung: Bis zu diesem Zeitpunkt hatte man Klone nur mit undifferenzierten embryonalen Zellen erzeugt. Bei diesen sind noch alle Gene aktiv und sie besitzen daher die Fähigkeit, durch Teilung und Vermehrung die unterschiedlichsten Gewebe zu bilden. Vom Sinnesorgan über Muskelfasern bis zu Blut- oder Nervenzellen.

Frösche, Schafe, Mäuse konnte man vor Dolly daher nur klonen, indem man eine befruchtete Eizelle nach den ersten Teilungsschritten in mehrere – genetisch noch identische – Zellen aufteilte und diese „Kopien“ sich weiter entwickeln ließ. Letztendlich nichts anderes als eine Art künstlich ausgelöste Mehrlingsgeburt. Anders sieht es dagegen bei einer erwachsenen Zelle aus: Ist sie einmal ausdifferenziert und hat eine bestimmte Funktion im Gewebeverband, wird ein Großteil ihrer Gene nicht mehr benötigt und daher ausgeschaltet. In der „Ära vor Dolly“ hielt man diese Differenzierung für absolut unumkehrbar, einen Klon aus dieser teilweise deaktivierten Erbsubstanz für undenkbar.

Mit Hungerkur und Elektroschock

Seit Dolly ist dieses scheinbar Unmögliche jedoch nicht nur denkbar, sondern auch machbar geworden. Die Schöpfer von Dolly, Ian Wilmot und Keith Campbell, überwanden eines der Haupthindernisse auf dem Weg zum ersten „Adultklon“. Es gelang ihnen, die Zellzyklen der adulten Spenderzelle und der Eizelle, die deren Erbsubstanz aufnehmen sollte, zu synchronisieren. Um dies zu erreichten, muss die Spenderzelle in ein spezielles Ruhestadium, die sogenannte „GO-Phase“ gebracht werden. Aber wie?

Die Lösung war letztendlich ganz einfach: eine Hungerkur. Wilmot und Campbell entnahmen einem erwachsenen Schaf eine Euterzelle und vermehrten sie auf einem Nährmedium. Eine dieser identischen Zellkopien wählten sie als Spenderzelle aus und setzten sie in eine neue Nährlösung. Diese enthielt gerade noch genügend Nährstoffe, um die Zelle am Leben zu erhalten. Als Folge dieser Hungerkur schaltete die Spenderzelle alle noch aktiven Gene ab und trat in die GO-Phase ein.

Damit war der entscheidende Augenblick erreicht. Die ausgehungerte Euterzelle wurde jetzt in die entkernte Eizelle eines Blackface -Schafs eingesetzt und beide Zellen durch einen elektrischen Impuls miteinander verschmolzen. Der leichte Stromschlag weckte gleichzeitig beide Zellkomponenten und regte sie zu weiterer Teilung an. Der erste Embryo aus einer adulten Körperzelle begann damit seine Existenz – jedenfalls im Prinzip.

In der Praxis brauchten Wilmot und Campbell fast 300 Anläufe, um mit dieser Methode einen Embryo zu produzieren, der nicht nach den ersten Zellteilungen sofort wieder abstarb. Dolly allerdings hielt durch. Sie wurde nach einigen Tagen im Reagenzglas in die Gebärmutter einer Schafs-Leihmutter eingepflanzt und ganz normal ausgetragen und geboren. Rein äußerlich ein Schaf wie alle anderen, war das neugeborene Lamm dennoch eine weltweite Sensation: Dolly war die exakte genetische Kopie des Schafs, aus dessen Euterzelle sie entstand – ein Klon.