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In den vergangenen Jahrzehnten gab es eine große Debatte bezüglich der Ethik rund um das Thema Klonen. Erste Klon-Erfolge wie das Schaf Dolly brachte große Kontroversen mit sich und somit auch die Forderung nach Gesetzen, die das Klonen verbieten. Insgesamt gibt es zwei Arten, nach denen geklont werden kann. Zum einen das reproduktive Klonen und zum anderen das therapeutische Klonen. Im Folgenden erfährst du mehr über das Verfahren des reproduktiven Klonens, genauso wie über Chancen aber auch Risiken der Methode.
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Team reproduktives Klonen Lehrer
Um das reproduktive Klonen besser verstehen zu können, solltest du zuerst den Begriff des Klonens allgemein kennen:
Der Begriff Klonen stammt aus dem Altgriechischen und bedeutet so viel wie "Zweig'" oder "Schössling". Klonen bezeichnet die Erzeugung eines oder mehrerer genetisch identischer Individuen.
Beim Klonen können einzelne Zellen, Gewebe oder ganze Organismen entstehen. Sie stellen eine Kopie ihres Vorgängers dar, da sie das gleiche genetische Erbgut besitzen. Allgemein werden alle genetisch gleichen Nachkommen einer Zelle oder eines Lebewesens als Klone bezeichnet. Sie können sowohl künstlich erzeugt werden als auch auf natürlichem Wege entstehen.
Der Begriff "Klonen" ist nicht zu verwechseln mit dem Begriff "Klonieren". Unter Klonieren versteht man eine Methode in der Biologie, welche dazu dient, die DNA von Organismen zu vervielfältigen. Hierbei werden DNA-Abschnitte aus einem Organismus isoliert und in ein fremdes DNA-Molekül integriert, wo sie mithilfe von Wirtszellen vervielfältigt werden.
Insgesamt gibt es im Labor zwei Möglichkeiten zu Klonen. Einerseits kann mithilfe des reproduktiven Klonens ein ganzer Organismus geklont werden oder mithilfe des therapeutischen Klonens kann Gewebe für medizinische Zwecke gewonnen werden. Im Folgenden wird das reproduktive Klonen genauer erläutert:
Unter reproduktivem Klonen versteht man eine Methode des Klonens, welche beabsichtigt einen Organismus herzustellen, der bereits existiert oder in der Vergangenheit existiert hat.
Das reproduktive Klonen wird mit der Methode des somatischen Zellkerntransfers verübt. Dieses Verfahren basiert auf der Extraktion einer Spendereizelle. Aus dieser Spendereizelle wird wiederum der Zellkern entfernt und durch einen Zellkern eines anderen Organismus ersetzt. Nun werden Eizelle und Zellkern zusammengeführt. Mithilfe eines leichten elektrischen Schocks oder mithilfe von Chemikalien wird die Zygote zur Teilung angeregt. Dies kreiert einen Embryo.
Abbildung 1: somatischer Zellkerntransfer
Beim reproduktiven Klonen wird eine Leihmutter benötigt, in deren Gebärmutter der geklonte Embryo eingesetzt wird. Daraus entwickelt sich dann ein Nachkomme, der identisch zum Spender ist.
Das reproduktive Klonen wird z. B. zum Klonen von Tieren angewendet. Bisher wurden unter anderem Mäuse, Schweine und Affen geklont. In der Landwirtschaft können so Tiere mit idealen Merkmalen wie hoher Leistungsfähigkeit oder Krankheitsresistenz geklont werden. Außerdem kann eine beliebige Anzahl dieser Tiere geklont werden, die den Bedürfnissen des Landwirts entsprechen. Zur Diskussion steht zudem das reproduktive Klonen bedrohter Tierarten, um den Bestand zu erhalten.
Das bekannteste Beispiel ist das Schaf Dolly, das durch den somatischen Zellkerntransfer, umgangssprachlich auch Dolly-Verfahren, entstand. Bei der reproduktiven Klonung des Schafes ging man ebenfalls nach dem oben beschriebenen Verfahren vor.
Hierzu wurde einem Schaf eine Eizelle entnommen und anschließend der Zellkern der Eizelle entfernt. Zudem wurde einem weiteren Schaf eine Euterzelle entnommen und ebenfalls der Zellkern extrahiert. Danach wurde in die Eizelle des ersten Schafes der Zellkern des zweiten Schafes eingesetzt. Dies wurde wiederum einem dritten Schaf, der Leihmutter, eingesetzt. Sie trug das geklonte Schaf Dolly aus, welches das Erbgut des zweiten Schafes besaß und zuvor den Zellkern lieferte.
So wurde Dolly am 5. Juli 1996 in Schottland geboren. Auf natürlichem Weg wäre Dolly niemals entstanden. Doch die Forschung machte es möglich, dass eine genetische Kopie des Spenderschafes entstand. Dolly wurde zum Namensgeber der "Dollymethode", dem somatischen Zellkerntransfer, mit dem das Schaf geklont wurde.
Das Verfahren ermöglichte nun das reproduktive Klonen weiterer Tierarten. Doch die Fehlerquote beim reproduktiven Klonen ist momentan noch sehr hoch. Einerseits liegt dies an den vielen Eizellen, die benötigt werden, damit ein identischer Nachkomme produziert werden kann, sowie Schwierigkeiten beim Einsetzen in die Gebärmutter oder während der Schwangerschaft. Andererseits wiesen die reproduktiv geklonten Tiere häufig Anfälligkeit für Krankheit, Fehlbildungen oder einen schnelleren Alterungsprozess auf.
In ethischer Hinsicht gibt es viele Vorwürfe gegen das reproduktive Klonen, die vorwiegend die Sicherheit und Gesundheit der Forschungssubjekte infrage stellen. Auch wird häufig kritisiert, dass Forscher versuchen Gott zu spielen und dass Eingriffe durch reproduktives Klonen ganze Ökosysteme gefährden können.
Im Allgemeinen sind die Risiken des reproduktiven Klonens noch zu wenig erforscht. Beim Klonschaf Dolly und weiteren Forschungssubjekten traten häufig Krankheiten auf, die die Tiere einschränkten und gesundheitlich gefährdeten. Auch ist das Sterberisiko besonders hoch, da nur 1-3 % der klonierten Zellen im Uterus der Leihmutter überleben oder sich während der Schwangerschaft unnormal entwickeln. Sofern es durch eine falsche Entwicklung des Fötus zu Komplikationen in der Schwangerschaft und des Weiteren zu einem Schwangerschaftsabbruch kommt, stellt das reproduktive Klonen auch ein besonderes physisches aber auch psychisches Leid für die Leihmutter dar.
Dennoch bietet das reproduktive Klonen auch große Chancen. Zum Beispiel in der Agrarwirtschaft können besonders kräftige und ressourcenreiche Tieren geklont werden, damit auch ihre Nachfahren diese Merkmale aufweisen. Gleiches gilt für Tiere, die Resistenzen gegen Krankheiten aufweisen. In diesen Fällen profitiert der Landwirt von den vorteilhaften Eigenschaften der Nutztiere. Zudem können vor dem Aussterben bedrohte Arten durch reproduktives Klonen gerettet werden.
Im Jahr 1955 starb der letzte männliche japanische Ibis. Um die Art (Nipponia nippon) vor dem Aussterben zu retten, konservierten Wissenschaftler die DNA des Vogels. Heute wäre dies möglich, denn man könnte durch reproduktives Klonen die DNA des Vogels in eine entkernte Eizelle einsetzten und dieser anschließend mit der Dolly-Methode einer Leihmutter einpflanzen. So könnte man künstlich Nachwuchs bewirken.
In der folgenden Tabelle sind weitere Vor- und Nachteile aufgelistet:
| pro | contra |
|
|
Die Gesetzeslage in Deutschland verbietet aktuell das reproduktive Klonen eines menschlichen Organismus. Hierfür ist das Embryonen-Schutzgesetz verantwortlich. Dieses besagt:
Jemand, der "künstlich bewirkt, dass ein menschlicher Embryo mit der gleichen Erbinformation wie ein anderer Embryo, ein Fötus, ein Mensch oder ein Verstorbener entsteht" muss mit bis zu 5 Jahren Gefängnis rechnen.
Auch in den meisten anderen Ländern auf der Welt sieht die Rechtslage zum Klonen von Menschen ähnlich aus. Dennoch erlauben einige Länder das Klonen zu therapeutischen Zwecken.
Im Bezug auf Tiere wird das reproduktive Klonen in Ländern wie den USA bereits angewendet und die geklonten Nutztiere nehmen Einfluss auf die Agrar- und Lebensmittelwirtschaft. Innerhalb der EU gilt eine Richtlinie, die das reproduktive Klonen verbieten. Es handelt sich um die "Richtlinie 98/58/EC", welche sich insbesondere auf das Tierwohl festlegt.
Hingegen ist das reproduktive Klonen bei Pflanzen in Deutschland weitestgehend akzeptiert. Auch in anderen Ländern wie den Niederlanden werden mithilfe des Klonens große Mengen an Blumen gezüchtet. Allein 25 Millionen Lilien entstehen pro Jahr durch reproduktives Klonen in den Niederlanden.
Der Unterschied zwischen reproduktivem und therapeutischem Klonen liegt in der Entwicklung des geklonten Embryos. Während die Entwicklung der embryonalen Stammzelle beim therapeutischen Klonen nach kurzer Zeit abgebrochen wird, wird beim reproduktiven Klonen der Embryo in den Uterus einer Leihmutter eingesetzt. Ziel des reproduktiven Klonens ist es, dass ein lebensfähiger, gesunder Organismus entsteht, der eine Kopie zu seinem Spender darstellt.
Hingegen wird das therapeutische Klonen angewendet, um zum Beispiel in der Medizin neue therapeutische Möglichkeiten zu erschaffen. Hierbei wird mit Stammzellen gearbeitet, die die Fähigkeit besitzen, sich in verschiedene Zellen entwickeln zu können wie Herz-, Nieren- oder Hautzellen. Unter anderem soll das aus Stammzellen gewonnene Gewebe Brandopfern helfen, indem es das verbrannte Gewebe ersetzt.
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Warum ist es verboten Menschen zu klonen?
Aufgrund des hohen Risikos an Fehlbildungen oder Schwangerschaftsabbrüchen wird das reproduktive Klonen mittels somatischem Zellkerntransfer als ethisch nicht vertretbar eingestuft. Dies liegt vor allem an den unzumutbaren gesundheitlichen Risiken die man dem Klon aussetzt.
Was ist therapeutisches Klonen?
Unter therapeutischem Klonen versteht man die Züchtung des Erbguts eines Menschen zu medizinischen Zwecken.
Was ist reproduktives und therapeutisches Klonen?
Der Unterschied zwischen reproduktivem und therapeutischem Klonen liegt in der Entwicklung des geklonten Embryos. Während die Entwicklung beim therapeutischen Klonen nach kurzer Zeit abgebrochen wird, wird beim reproduktiven Klonen der Embryo in den Uterus einer Leihmutter eingesetzt. Ziel des reproduktiven Klonens ist es, dass ein überlebensfähiger, gesunder Organismus entsteht, der eine Kopie zu seinem Spender darstellt.
Was braucht man zum Klonen?
Um reproduktiv zu Klonen wird am häufigsten die Methode des somatischen Zellkerntransfers gewählt. Hierbei wird eine unbefruchteten Eizelle eines Tiers benötigt, wobei der Zellkern mit dem eines weiteren Tieres ersetzt wird. Letztendlich wird der Embryo in den Uterus eines dritten Tiers eingesetzt.
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Lily Hulatt ist Digital Content Specialist mit über drei Jahren Erfahrung in Content-Strategie und Curriculum-Design. Sie hat 2022 ihren Doktortitel in Englischer Literatur an der Durham University erhalten, dort auch im Fachbereich Englische Studien unterrichtet und an verschiedenen Veröffentlichungen mitgewirkt. Lily ist Expertin für Englische Literatur, Englische Sprache, Geschichte und Philosophie.
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Gabriel Freitas ist AI Engineer mit solider Erfahrung in Softwareentwicklung, maschinellen Lernalgorithmen und generativer KI, einschließlich Anwendungen großer Sprachmodelle (LLMs). Er hat Elektrotechnik an der Universität von São Paulo studiert und macht aktuell seinen MSc in Computertechnik an der Universität von Campinas mit Schwerpunkt auf maschinellem Lernen. Gabriel hat einen starken Hintergrund in Software-Engineering und hat an Projekten zu Computer Vision, Embedded AI und LLM-Anwendungen gearbeitet.
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