Die ersten Affen, die mit der Technik geklont wurden, machten Dolly das Schaf

Biologen in Shanghai, China, haben die ersten Primaten erschaffen, die mit einer Technik kloniert wurden, die derjenigen ähnelt, mit der die Schafe Dolly und fast zwei Dutzend anderer Arten geklont wurden. Die Methode hat bis heute keine lebenden Primaten produziert.

Die Forscher hoffen, diese überarbeitete Technik nutzen zu können, um Populationen von genetisch identischen Primaten zu entwickeln, die verbesserte Tiermodelle für menschliche Erkrankungen wie Krebs liefern. Die Technologie, die am 24. Januar in Cell1 beschrieben wurde, könnte auch mit Gen-Editing-Tools wie CRISPR-Cas9 kombiniert werden, um genetisch veränderte Primaten-Gehirn-Modelle von menschlichen Störungen, einschließlich der Parkinson-Krankheit, zu erstellen.

"Diese Arbeit markiert den Beginn einer neuen Ära für die biomedizinische Forschung", sagt Xiong Zhi-Qi, Neurowissenschaftler, der am Institut für Neurowissenschaften der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (ION) in Shanghai Gehirnkrankheiten untersucht. Er war nicht am Klonprojekt beteiligt.

Aber die Errungenschaft wird wahrscheinlich auch einige Bedenken bei Wissenschaftlern und der Öffentlichkeit aufkommen lassen, dass die Technik verwendet werden könnte, um geklonte Menschen zu schaffen. "Technisch gesehen gibt es kein Hindernis für das Klonen von Menschen", sagt ION-Direktor Mu-Ming Poo, der Mitautor der Studie ist. Aber ION ist nur daran interessiert, geklonte nicht-menschliche Primaten für Forschungsgruppen herzustellen, sagt Poo: "Wir wollen genetisch identische Affen produzieren. Das ist unser einziger Zweck. "

Primaten haben sich trotz vieler Versuche mit der Standard-Klontechnik als schwierig zu kopieren erwiesen. Bei diesem Verfahren wird die DNA einer Spenderzelle in ein Ei injiziert, das sein eigenes genetisches Material entfernt hat.

Die ION-Forscher Sun Qiang und Liu Zhen kombinierten mehrere Techniken, die von anderen Gruppen entwickelt wurden, um das Verfahren zu optimieren. Ein Trick bestand darin, chemische Modifikationen in der DNA rückgängig zu machen, die auftreten, wenn sich embryonale Zellen in spezialisierte Zellen verwandeln. Die Forscher hatten mehr Erfolg mit DNA aus fetalen Zellen als aus Zellen von lebenden Nachkommen.

Unter Verwendung von fötalen Zellen erzeugten sie 109 geklonte Embryonen und implantierten fast drei Viertel von ihnen in 21 Ersatzaffen. Dies führte zu sechs Schwangerschaften. Zwei langschwänzige Makaken (Macaca fascicularis) überlebten die Geburt: Zhong Zhong, jetzt acht Wochen alt, und Hua Hua, sechs Wochen. Poo sagt, dass das Paar bisher gesund scheint. Das Institut wartet nun auf die Geburt von weiteren sechs Klonen.

Der Klonspezialist Shoukhrat Mitalipov von der Oregon Health and Science Universität in Portland sagt, dass dem chinesischen Team zu gratulieren sei. "Ich weiß, wie schwer es ist", sagt Mitalipov, der schätzt, dass er in den 2000er Jahren mehr als 15.000 Affeneier bei Klonversuchen verwendete. Obwohl er in der Lage war, Stammzelllinien aus geklonten Menschen- und Affenembryonen herzustellen, führten die Primatenschwangerschaften seines Teams niemals zu einer Lebendgeburt.

Geklonte Tiere bieten einige signifikante Vorteile gegenüber Nicht-Klonen als Modelle zur Untersuchung menschlicher Krankheiten. In Experimenten mit nicht geklonten Tieren ist es schwierig zu wissen, ob Unterschiede zwischen den Test- und Kontrollgruppen durch die Behandlung oder genetische Variation verursacht wurden, sagt Terry Sejnowski, ein Neurobiologe am Salk Institut für biologische Studien in La Jolla, Kalifornien. "Durch die Arbeit mit geklonten Tieren wird die Variabilität des genetischen Hintergrunds stark reduziert, so dass weniger Tiere benötigt werden", sagt er.

Parkinson-Studien

Sejnowski sagt auch, dass Primatengehirne das beste Modell für die Untersuchung menschlicher Geisteskrankheiten und degenerativer Erkrankungen sind. Die Fähigkeit, Affen zu klonen, könnte Primatenstudien wiederbeleben, die in den meisten Ländern abgenommen haben, sagt Poo. Parkinson-Experimente, die derzeit Hunderte von Affen verwenden, könnten mit nur zehn Klonen durchgeführt werden, sagt er.

Der Neurowissenschaftler Chang Hung-Chun, ebenfalls bei ION, sagt, dass Primaten-Klonierungstechnologie bald mit Gen-Editier-Tools kombiniert werden wird, um menschliche genetische Störungen in Primatengehirnen zu untersuchen. Gen-Editing wird bereits bei der Entwicklung von Affen-Embryonen verwendet, aber das lässt die Möglichkeit offen, dass einige Zellen nicht bearbeitet werden, was dann die Ergebnisse beeinflusst, sagt Chang.

Beim Klonen kann die Spenderzelle bearbeitet werden, bevor sie in das Ei injiziert wird. Innerhalb eines Jahres erwartet Poo die Geburt geklonter Affen, deren Zellen genetisch bearbeitet wurden, um Störungen des zirkadianen Rhythmus und der Parkinson-Krankheit zu modellieren.

Angespornt durch das Versprechen der Primatenforschung plant die Stadt Shanghai die Finanzierung eines Internationalen Primatenforschungszentrums, das voraussichtlich in den nächsten Monaten offiziell angekündigt wird. Das Zentrum wird Klone für Wissenschaftler auf der ganzen Welt produzieren. "Dies wird das CERN der Primaten-Neurobiologie sein", sagt Poo. Es gibt bereits eine hohe Nachfrage von Pharmaunternehmen, die geklonte Affen zum Testen von Drogen verwenden wollen, sagt er.

Obwohl die meisten Reproduktionsbiologen wahrscheinlich nicht in Betracht ziehen, die Technik zu verwenden, um Menschen aufgrund ethischer Einwände zu klonen, befürchtet Mitalipov, dass es in einer Privatklinik versucht werden könnte.

China hat Richtlinien, die reproduktives Klonen verbieten, aber keine strengen Gesetze. Es hat auch eine schwache Bilanz der Durchsetzung seiner Regeln für die Verwendung von Stammzellen für die Therapie. Einige andere Länder - insbesondere die Vereinigten Staaten - verbieten das reproduktive Klonen überhaupt nicht. "Nur Regulierung kann es jetzt stoppen", sagt Poo. "Die Gesellschaft muss dem mehr Aufmerksamkeit schenken."