Klonen

Der Begriff Klonen umschreibt die Erstellung einer erbgleichen Zelle oder eines Organismus aus der DNA eines anderen Organismus. Die entstandene Struktur, sei es ein Organismus, ein Gewebe oder eine Zelle, wird als Klon bezeichnet.

Formen des Klonens – Verfahren

Klone können auf natürliche und künstliche Weise erschaffen werden. Das natürliche Klonen findet man besonders häufig im Bereich der Pflanzen bei der ungeschlechtlichen Vermehrung. Das künstliche Klonen ist unterteilt in reproduktives und therapeutisches Klonen. Im folgenden Abschnitt lernst du etwas über das Klonen in der Gentechnik inklusive dem reproduktiven und therapeutischen Klonen, sowie das Klonen in der Natur.

Klonen im Bereich der Gentechnik

Das Klonen im Labor funktioniert auf zwei verschiedene Wege. Eine zentrale Rolle spielen hierbei die Eigenschaften eines Embryos.

Klonen: Embryonensplitting

Beim ersten Weg handelt es sich um die Teilung des Embryos im frühen Stadium.

Die wenigen erbgleichen totipotenten Zellen (Zellkerne enthalten alle gleiche Erbinformation) des Embryos werden voneinander getrennt (sog. Embryonensplitting). So geht das Lebewesen einen Entwicklungsschritt zurück, wurde aber vermehrt, denn aus jeder einzelnen Zelle gehen jetzt durch Mitose weitere neue Zellen hervor.

Aus diesen Zellen entsteht dann ein neuer Embryo. So wurde ein Embryo zu mehreren und es entstehen identische Zwillinge bzw. Mehrlinge.

Abbildung 2: Embryonensplitting Prozess

Klonen: Somatischer Zellkerntransfer

Beim zweiten Weg wird kein Embryo benötigt, sondern künstlich hergestellt.

Der Zellkern wird dann in eine unbefruchtete und kernlose Eizelle eingesetzt, welche dann zum Wachstum angeregt wird. Der Klon beginnt sich durch den sogenannten somatischen Zellkerntransfer zu entwickeln.

Ab diesem Punkt können Verfahren entweder fürs therapeutische oder reproduktive Klonen eingesetzt werden.

Abbildung 3: 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. Das bekannteste Beispiel ist das Schaf Dolly, das durch den somatischen Zellkerntransfer, umgangssprachlich auch Dolly-Verfahren, entstand.

In der Landwirtschaft können so Tiere mit idealen Merkmalen wie hoher Leistungsfähigkeit oder Krankheitsresistenz geklont werden. Zur Diskussion steht außerdem das Klonen bedrohter Tierarten, um den Bestand zu erhalten.

Die Fehlerquote beim reproduktiven Klonen ist momentan jedoch noch sehr hoch und die bisher geklonten Tiere alterten schneller und waren anfälliger für Krankheiten.

Klonen: Therapeutisches Klonen

Ein (geklonter) Embryo enthält totipotente Stammzellen. Aus totipotenten Zellen kann sich jede Art von Gewebe ausbilden und es können Zelltypen wie Herz-, Nieren-, oder Hautzellen hergestellt werden. Der Embryo muss zerstört werden, damit diese Zellen gewonnen werden können.

Beim therapeutischen Klonen wird diese Eigenschaft der embryonalen Stammzellen zur Herstellung verschiedenster Gewebe oder Zellen genutzt, um Krankheiten therapieren zu können.

Der große Vorteil des therapeutischen Klonens ist, dass die geklonten Stammzellen, aus denen sich später das benötigte Gewebe oder sogar Organ bildet, erbgleich zum Spender ist. Dadurch verringert sich das Risiko der Abstoßung des Transplantats.

Noch ist ein Großteil des therapeutischen Klonens lediglich Theorie, es stellt jedoch eine enorme Möglichkeit für die Zukunft der Medizin dar.

Natürliches Klonen Biologie

Das Grundprinzip des Klonens ist nicht menschengemacht, sondern begegnet uns auch überall in der Natur.

Die Mitose ist ein Prozess, der Klone hervorbringt, indem die DNA der Mutterzelle an die identischen Tochterzellen weitergegeben wird.

Alle Organismen, die sich asexuell vermehren, wie z.B. Amöben, Pantoffeltierchen und Bakterien, bilden identische Nachkommen und damit Klone. Die Vermehrung vieler Pflanzen findet ebenfalls ungeschlechtlich über Ableger statt. Dadurch entsteht eine erbgleiche Pflanze - ein Klon.

Erdbeeren, Apfelbäume und Kartoffeln sind z.B. Pflanzen, die sich asexuell vermehren können, indem sie Klone bilden.

Auch wir Menschen erzeugen manchmal Klone auf natürliche Weise. Eineiige Zwillinge sind genetisch völlig identisch und sind eine Form des Klonens. Sie entstehen, indem sich die Zygote (befruchtete Eizelle) durch Zufall mitotisch teilt, wodurch zwei erbgleiche Embryos entstehen, welche sich dann individuell weiterentwickeln können. Man kann dieses Phänomen als natürliches Embryonensplitting betrachten.

Klonen Gesetzeslage

Weltweit besteht weitgehend die gleiche Meinung - Das reproduktive Klonen des Menschen sollte verboten sein. Bei anderen Punkten unterscheiden sich die Gesetze und Regelungen der verschiedenen Länder. Besonders das therapeutische Klonen steht immer wieder zur Debatte.

Klonen in Deutschland

1991 wurde das reproduktive Klonen und therapeutische Klonen in Deutschland verboten. Seit 2002 gilt außerdem das Stammzellengesetz: Es besagt, dass deutsche Wissenschaftler an extrahierten embryonalen menschlichen Stammzellen forschen dürfen, aber nur unter bestimmten Auflagen und genauen Kontrollen.

Klonen in Großbritannien

In Großbritannien ist das Klonen menschlicher Embryonen für Forschungszwecke erlaubt. Der Embryo soll sich dabei aber nicht vollständig entwickeln - das Wachstum wird nach 14 Tagen gestoppt und die bis dahin entstandenen Stammzellen können dann zur Forschung genutzt werden.

Das reproduktive Klonen wird in Großbritannien mit bis zu 10 Jahren Gefängnis bestraft.

Klonen in Belgien

In Belgien ist das therapeutische Klonen rechtlich erlaubt. Jedoch nur zum Zweck der Bekämpfung von Erbkrankheiten. Bisher wurde dies noch nicht durchgeführt, da nur bestimmte Universitäten dazu berechtigt sind und die Erlaubnis einer noch nicht gewählten Kommission dazu notwendig ist.

Klonen in Frankreich

Frankreich verbietet das reproduktive und therapeutische Klonen ausnahmslos mit der Begründung es sei "ein Verbrechen gegen die menschliche Art".

Klonen in Schweden

In Schweden werden 32% aller weltweit vorrätigen Stammzellen gelagert. Die Forschung über das Klonen von Embryos ist für therapeutische Zwecke erlaubt. Das reproduktive Klonen ist verboten.