Fatale Fehlfunktion Ein Gen erklärt das Klonsterben

Die enorme Todesrate beim Klonen könnte auf die Fehlfunktion eines einzelnen Gens zurückgehen. Die Entdeckung wirft ein düsteres Licht auf aktuelle Reproduktionsversuche beim Menschen.


Klonkatze "Cc:" Hohe Verlustrate
DPA

Klonkatze "Cc:" Hohe Verlustrate

Das Klonen ist bislang, wie Experimente mit Tieren gezeigt haben, mit hohen Verlusten verbunden: So benötigten zum Beispiel texanische Wissenschaftler, die im Februar die erste genetische Katzenkopie namens "Cc:" der Weltöffentlichkeit vorstellten, für einen erfolgreichen Versuch insgesamt 87 geklonte Embryonen.

Jetzt glaubt eine US-Forschergruppe um den Deutschen Hans Schöler, in einem fehlerhaft reprogrammierten Gen die Ursache für die meisten Fehlschläge entdeckt zu haben. Die in der Fachzeitschrift "Genes & Development" veröffentlichten Ergebnisse lassen Bemühungen, die Klontechnik auch auf den Menschen zu übertragen, noch zweifelhafter erscheinen.

Bei der Technik, mit der etwa die Katze "Cc:" entstanden ist, wird der Nukleus einer erwachsenen Körperzelle in eine entkernte Eizelle verpflanzt. Das eingefügte Erbgut durchläuft dabei eine Art genetischen Neustart: Erst nach der so genannten Reprogrammierung des fremden Kerns kann aus der Eizelle ein geklonter Embryo heranwachsen.

Entkernung einer Eizelle: Genetischer Neustart
AP

Entkernung einer Eizelle: Genetischer Neustart

Wie Forscher vermuten, hängt die hohe Verlustrate beim Klonen mit einer unvollständigen Umwandlung des Erbguts zusammen: "Der Nukleus muss sein genetisches Programm aufgeben und das genetische Profil eines embryonalen Zellkerns annehmen", erklärt Schöler. "Wenn das nicht geschieht, ist das Schicksal des Embryos besiegelt."

Um diese Theorie zu überprüfen, untersuchten die Wissenschaftler von der University of Pennsylvania die Aktivität des so genannten Oct4-Gens bei geklonten Mausembryos. Dieses Merkmal ist für die Entwicklung des Embryos von zentraler Bedeutung: Mit seiner Hilfe wird die Expression anderer Gene, also ihre Umsetzung in Proteine, reguliert.

Bei fast allen erwachsenen Zellen ist Oct4 abgeschaltet, es muss daher beim Klonen reprogrammiert werden. Dabei sollte es aber nur in der inneren Zellmasse tätig werden, dem Embryobereich, aus dem später der Fötus entsteht. Bei der Untersuchung der geklonten Mäuseembryos entdeckten die Forscher jedoch, dass das Gen nur bei jedem dritten Embryo an der richtigen Stelle aktiviert war. Und gerade einmal bei zehn Prozent produzierte Oct4 die richtige Proteinmenge.

Damit könnte, so folgern die Forscher, allein die unvollständige Reprogrammierung von Oct4 zu einer Verlustrate beim Klonen von rund 90 Prozent führen. "Als wir mit der Studie begannen, dachten wir, dass die Fehlexpression von Oct4 vielleicht für einen Bruchteil der Fehlschläge verantwortlich ist", sagt Schöler. "Die große Überraschung ist, dass schon dieses einzelne Gen die meisten Misserfolge erklären kann."

Klonforscher wie Robert Lanza von der US-Firma Advanced Cell Technology hoffen deshalb, mit einer Verbesserung der Oct4-Reprogrammierung die Effizienz der Technik deutlich erhöhen zu können. Die Regulierung des Gens werde sich "als wertvolles Forschungswerkzeug bei der Optimierung des Klonens erweisen", sagte Lanza der Online-Ausgabe des Wissenschaftsmagazins "New Scientist".

Schöler ist dagegen weit weniger optimistisch: Er sieht in der jetzt entdeckten fehlerhaften Reprogrammierung des genetischen Merkmals nur ein erstes Hindernis, hinter dem sich noch weitere verbergen könnten. "Oct4 ist vermutlich", so der Forscher, "nur eines von vielen Genen, deren Fehlexpression zum Tod geklonter Embryonen führt."



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