Klonen

Viele Menschen denken bei dem Wort Klonen sofort an das "Kopieren" eines gesamten Menschen oder Tieres, aber dahinter steckt mehr.

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Worterklärung zum Klonen, nach Langenscheidts - Fremdwörterbuch:

künstliche, durch ungeschlechtliche Fortpflanzung erbgleiche Nachkommenschaft erzeugen

Es existieren zwei Arten des Klonens:

1. Reproduktives Klonen:
   Klonen eines Organismus, meist durch Zellkerntransfer; es entsteht eine  genetisch identische Kopie des geklonten Lebewesens.
2. Therapeutisches Klonen:
   Form des Klonens mit der Zielsetzung aus den embryonalen Stammzellen des geklonten Embryos Gewebe und Organe für Therapiezwecke zu züchten.
   Der Embryo wird dabei zerstört/getötet. Es kann sich so kein kompletter neuer Organismus entwickeln.

Was sind Stammzellen?

Eine Stammzelle ist eine Art Ursprungszelle, die sich unbegrenzt vermehren kann und alle Zelltypen des Körpers bilden kann (z.B. Muskelzellen, Nervenzellen, Blutzellen).
Stammzellen haben im Körper keine festgelegte Funktion. Sie können sich durch Teilung und Mehrung selbst erneuern. Wenn sich eine Stammzelle teilt, kommt es bei einigen ihrer Nachkommen zur Differenzierung, d. h. sie spezialisieren sich zu einem ganz bestimmten Zelltyp. Die übrigen Nachkommen dagegen bleiben Stammzellen.

Man unterscheidet drei Stammzelltypen:

• Totipotente:
  Nach der Verschmelzung von Ei- und Samenzelle entsteht eine befruchtete Eizelle (Zygote), die sich in der Gebärmutter zu einem Menschen mit etwa 200 verschiedenen Zelltypen entwickeln kann. Zellen mit der Fähigkeit, einen kompletten Organismus aufbauen zu können, nennt man totipotent (zu allem fähig). Nach dem heutigen Wissenstand besitzt eine befruchtete Eizelle bis zum 8-Zellen-Stadium (nach 3 Zellteilungen) Totipotenz. Dies bedeutet, jede der acht Zellen hat für sich allein das Potenzial, sich zu einem kompletten Organismus entwickeln zu können.
• Pluripotente:
  Auf dem Weg der Embryonalentwicklung spezialisieren sich die Zellen immer mehr und ihre Differenzierungsfähigkeit nimmt entsprechend immer weiter ab. Spätestens nach dem 8-Zellen-Stadium sind die einzelnen Zellen nicht mehr "zu allem fähig" (totipotent), aber immer noch "zu vielem fähig" (pluripotent). Sie können sich z. B. in Stammzellen des Knochenmarks oder des Gehirns entwickeln.
• Multipotente:
  Auch der erwachsene Körper besitzt noch Stammzellen. Sie werden adulte Stammzellen genannt und sind multipotent. Das bekannteste Beispiel sind die HSC (haematopoietische Stammzellen = Blutbildungszellen) im Knochenmark, die sämtliche Zellen des Blutes bilden. Auch in der Haut, im Darm und in anderen Organen gibt es Stammzellen, die laufend absterbende Zellen in diesen Geweben ersetzen. Diese Stammzellen sind also auch im erwachsenen Organismus noch in der Lage verschiedene Zelltypen zu bilden, ihre Differenzierungsfähigkeit ist jedoch beschränkt.
  Solche Zellen gewinnt man aus Nabelschnurblut , aber auch aus Pankreas oder Rückenmark des Erwachsenen.

Drei Gewinnungsarten für pluripotente Stammzellen

1. Embryonale Stammzellen:
   Es werden "überschüssige" Embryonen  benutzt, solche die nicht mehr für eine Schwangerschaft benötigt werden.
   Bei künstlichen Befruchtungen werden meistens mehrere Embryonen (im Blastozystenstadium), die nicht mehr unbedingt benötigt werden, eingefroren.
   Nach der Verschmelzung von Samenzellkern und Eizellkern durchläuft die befruchtete Eizelle eine Reihe von Zellteilungen, bis nach etwa 4 Tagen das Blastozystenstadium erreicht ist. Aus der inneren Zellmasse (dem Embryoblasten) der Blastozyste können embryonale Stammzellen isoliert werden. Bei der Entnahme solcher ES-Zellen (embryonic stem cells) wird die  Blastozyste zerstört.
   Die isolierten ES-Zellen teilen sich unbegrenzt und bilden eine embryonale Stammzelllinie. Um eine solche Zelllinie zu gründen, braucht man die ES-Zellen aus zahlreichen Embryonen. Die Embryonalzellen sind nach den ersten Teilungsvorgängen noch totipotent, werden jedoch spätestens  im  8-Zellstadium (3. Tag) pluripotent.
2. Fetale Stammzellen:
   Primordiale Keimzellen, die Vorläufer von Ei- bzw. Samenzellen, werden  aus abgetriebenen oder abgegangenen (Frühgeburt-) Feten isoliert und im Labor unter bestimmten Kulturbedingungen durch  Zugabe verschiedener Wachstumsfaktoren zu Stammzellen (EG-Zellen; embryonic germ cells) weiterentwickelt. Es gibt  keinen Unterschied zu embryonalen Stammzellen, die aus einer Blastozyte  gewonnen werden.
3. Durch therapeutisches Klonen:
   Dafür wird eine gespendete Eizelle entkernt und mit dem genetischen Material (dem Kern) einer Körperzelle des Patienten, z.B. einer Hautzelle, angefüllt. Der Zellkern der Körperzelle, der die Erbinformation ( D N A ) enthält, wird durch Übertragung in eine Eizelle reprogrammiert, das heißt in eine Art Urzustand versetzt - die Zelle kann sich wieder in jeden Zelltypen des Organismus entwickeln. Hierbei entsteht eine neue totipotente Zelle, die sich analog einer befruchteten Eizelle zur  Blastozyste entwickeln kann. Aus der inneren Zellmasse der Blastozyste können die pluripotenten Stammzellen entnommen werden.
   Diese Methode wurde auch beim Klonschaf Dolly angewandt. Allerdings wurde dabei die Blastozyste nicht zerstört, sondern man ließ sie zu einem neuen Organismus heranwachsen, der mit dem Spender des Zellkerns genetisch identisch ist. Im Unterschied zum therapeutischen Klonen spricht man dabei von reproduktivem Klonen.
   Wie bei der Gewinnung von Embryonalen Stammzellen aus überschüssigen Embryonen, wird beim therapeutischen Klonen die Blastozyste, d. h. der sich entwickelnde Embryo, zerstört.
   Das Verfahren des therapeutischen Klonens birgt den Vorteil, dass die aus der Körperzelle eines Patienten auf diese Weise gewonnenen Zellen und Gewebe mit dem Patienten genetisch identisch sind und deshalb später nicht abgestoßen werden. Manche Wissenschaftler warnen aber davor, dass die durch therapeutisches Klonen gewonnenen Embryonen häufig genetische Defekte haben. (Zumindest zeigen dies die Erfahrungen aus Tierversuchen.)

Die Wissenschaft setzt Hoffnungen auf Stammzellen

Die Ziele der Stammzellforschung liegen sowohl im Bereich der Grundlagenforschung als auch im Bereich der medizinischen Therapie.

Es sind dies vor allem:

• Die Erforschung der Faktoren, die das Teilungs- und Differenzierungsverhalten von Zellen bestimmen bzw. beeinflussen. Dadurch hofft man, die komplexen Prozesse der Gewebe - und Organbildung während der Entwicklung des Organismus besser  zu verstehen.
• Die Erforschung von äußeren Einflüssen wie Medikamenten und Umweltfaktoren auf die Embryonalentwicklung, um somit auch die Ursachen von Entwicklungsstörungen genauer aufzuklären.
• Die Entwicklung von menschlichen Stammzelllinien, an denen Medikamente getestet werden können. So ließe sich die Wirksamkeit von Medikamenten wahrscheinlich verbessern und Tierversuche könnten ersetzt werden.
• Die Gewinnung und Kultivierung von pluripotenten Zellen, um aus ihnen Gewebe und Zellen für eine Therapie von u. a. Knochenmark, Nervenzellen, Pankreaszellen, Herz- und Muskelzellen  zu entwickeln.

Da es auch im erwachsenen Organismus Stammzellen gibt, weckt das die Hoffnung, dass man auch aus ihnen neue Zellen oder Organe gewinnen kann. Dieses Vorgehen wäre auch weltweit erlaubt und wird ethisch nicht angefochten.

Quellen:
www.quarks.de/klonen/02.htm
www.online.wdr.de/online/news/stammzellerklaerstueck/index.phtml
www.quarks.de/gentherapie/06.htm
www.gensuiss.ch/science/gd_stz_was.html
www.home.t-online.de/home/helmut.hupfeld/entwicklung/stammzellen/stammzellen.html
www.dfg.de/aktuell/das_neueste/wissenschaftsgespraech_hintergrund.html
www.dfg.de/aktuell/download/eszell_d.html
www.gentech.at/information/stammzellen/stammzellentext.html
www.science.orf.at/science/news/17261
www.bueso.de/nrw/Aktuelles/stammzellen.htm
www.cloning.ch/cloning/stammzellen.html
www.bats.ch/forum2000/05.htm
www.uni-bonn.de/bfb/HTML/bruestle.htm
www.zeit.de/2001/01/Wissen.htm
www.cord-blood.de/faq.htm