China: Erstmals genetisch erzeugte Schwein-Affen-Chimären geboren

Symbolbild: Chimäre aus Schwein und Javaneraffe (Illu.). Copyright: Affe: Rushen (via WikimediaCommons, CC B-SA 3.0) / Schwein: pixel2013 (via Pixabay.com, Pixabay License)
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Symbolbild: Chimäre aus Schwein und Javaneraffe (Illu.). Copyright: Affe: Rushen (via WikimediaCommons, CC B-SA 3.0) / Schwein: pixel2013 (via Pixabay.com, Pixabay License)

Symbolbild: Chimäre aus Schwein und Javaneraffe (Illu.).
Copyright: Affe: Rushen (via WikimediaCommons, CC B-SA 3.0) / Schwein: pixel2013 (via Pixabay.com, Pixabay License)

Peking (China) – In einem chinesischen Gentechniklabor sind erstmals lebende Ferkel zur Welt gekommen, bei denen es sich um Mischwesen – sog. Chimären – handelt, deren Genom zu Teilen aus genetischem Material von Affen besteht. Ziel derartiger Experimente ist das gezielte Züchten menschlicher Organe im Innern von Schweine- oder Schafskörper zu Transplantationszwecken.

Wie das Team um Tang Hai vom staatlichen Labor für Stammzellenforschung und Reproduktionsbiologie im Fachjournal „Protein & Cell“ (DOI: 10.1007/s13238-019-00676-8) berichtet, haben die Ferkel jedoch nur wenige Tage überlebt. Dennoch sehen die Wissenschaftler selbst darin einen Meilenstein bei der Suche nach künstlich erzeugten menschlichen Organen – ein Prozess, der als „xenogene Organogenese“ bezeichnet wird.

Schon zuvor gab es entsprechende Versuche an Zellen und Embryonen, deren Entwicklung bislang jedoch noch vor der Lebendgeburt der Tiere zielgerichtet abgebrochen worden wurde (…GreWi berichtete, siehe Links u.). Wissenschaftler und Ethiker weltweit hatten sich zuvor gegen die Geburt von derart erzeugten menschlichen Chimären – also Lebewesen, die das genetische Material einer anderen Art enthalten – ausgesprochen, da befürchtet wird, dass einige der menschlichen Stammzellen in andere Teile des Tieres oder sogar in das Gehirn des Wirtstieres gelangen, und hier zu unbeabsichtigten und unabsehbaren Folgen – etwa der Entstehung eines Bewusstsein) vielleicht sogar menschenähnlichen Bewusstseins – führen könnten.

Um diesen Bedenken vorzubeugen, nutzten die Genetiker im Hai nun denn auch keine menschlichen Zellen, sondern Stammzellen von Javaneraffen. Diese Zellen wurden dann in durch künstliche Befruchtung erzeugte Schweineembryonen injiziert und sie so modifizierten Embryonen anschließend in Sauen implantiert.

Auf diese Weise erzeugten die Genetiker dann 2 lebend geborene Chimären-Ferkel mit einem Anteil von 1.000 funktionellen Affenzellen auf 10.000 Schweinezellen und berichten, dass die Affenzellen in das Herz, die Leber, die Lunge, die Milz und die Haut der Ferkelwirte eingewandert waren, aber aufgrund einer entsprechend geringen Chimärismusrate nicht in anderen Organen wie Hoden und Eierstöcken gefunden wurden. 8 weitere Ferkel wurden als Kontrollgruppe, jedoch ohne genetische Veränderung, auf die gleiche Weise geboren.

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Alle Ferkel (auch die der Kontrollgruppe) verstarben innerhalb von einer Woche nach Geburt. Vor diesem Hintergrund vermuten die Forscher um Hai, dass die Todesursache weniger mit dem Chimärismus als mit dem Invitroverfahren, das bei Schweinen bekanntlich problematisch ist.

Obwohl die geringe Geburten- und Chimärismusrate zunächst eher entmutigend sei, zeigen sich die Genetiker um Hai dennoch optimistisch, da man nun über eine Fülle bislang nicht vorhandener Daten für zukünftige Experimente verfüge. Vor diesem Hintergrund planen Hai und Kollegen schon jetzt weitere Experimente, um so die das Verhältnis der chimären Zellen zueinander zu erhöhen.

“Hier haben wir Affenzellen verwendet, um das Potenzial der Rekonstruktion chimärer menschlicher Organe in einem großen Tiermodell zu untersuchen”, schreiben die Genetiker in ihrem Fachartikel. “Wir glauben, dass diese Arbeit die Entwicklung der xenogenen Organogenese erleichtern wird, indem sie ein besseres Verständnis der Prozesse der xenogenen Erkennung, der Bestimmung des Schicksals und der Proliferation und Differenzierung von Primatenstammzellen während der Schweineentwicklung liefert. (…) Die Ergebnisse könnten den Weg ebnen, um die Hindernisse beim Umbau heterogener Organe zu überwinden und das endgültige Ziel des Wiederaufbaus menschlicher Organe bei einem großen Tier zu erreichen.

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Quelle: Protein & Cell

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