24.05.2004 · Anders als Schafe haben Rinder und Mäuse eine Art eingebautes „Anit-Aging-System“ im Erbgut. Die Telomere, die „Schutzkappen“ der Chromosomen, werden bei der Embryonalentwicklung runderneuert.
Von Joachim Müller-Jung
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Geklonte Rinder: Die Tiere profitieren von einer Regeneration der Telomere
Die als "Schutzkappen" bekannten Endstücke der Chromosomen, die Telomere, werden offenbar auch bei geklonten Mäusen und Rindern während der frühen Entwicklungsphase auf die reguläre Länge gebracht. Das ist das Ergebnis von Experimenten, die die Gruppe um Heiner Niemann und Sonja Schaetzlein von der Tiermedizinischen Hochschule in Hannover vorgenommen hat. Damit wird - zumindest was diese beiden Tierarten betrifft - eine ältere These widerlegt, die seit der Geburt des Klonschafes "Dolly" immer wieder diskutiert wird.
Die Analyse des Erbgutes von Dolly hatte ergeben, daß die Länge der Telomere bei dem neugeborenen Schaf nicht etwa derjenigen von anderen Lämmern entsprach, sondern der von einem ausgewachsenen Schaf. In den Körperzellen ausgewachsener Tiere sind die Telomere gewöhnlich deutlich verkürzt, weil bei jeder Zellteilung ein Teil der Endstücke nicht ersetzt werden kann und verlorengeht. Die Telomere werden aus diesem Grund auch als wichtiger, die Lebensspanne eines Organismus begrenzender Faktor angesehen. Dollys Telomere spiegelten gewissermaßen das Alter des für den Klonprozeß verwendeten Genoms und damit das Alter des Spendertieres, aus dem die Körperzellen entnommen worden waren.
Lebensbeginn mit „veraltetem“ Erbgut
Die Entdeckung hatte zu weitreichenden Spekulationen über die Effizienz und letztlich das Risiko des Klonens geführt. Denn wenn das in die entkernte Eizelle übertragene Erbgut gewissermaßen schon am Lebensbeginn "veraltet" ist, könnte sich dies auf die Gesundheit und die Lebenserwartung des Klontieres nachteilig auswirken. Daß man bei Dolly schon recht früh Gelenkentzündungen festgestellt hatte, schien die Befürchtungen vor allem der kommerziellen Tierzüchter zu unterstreichen. Schon bald aber, nachdem es gelungen war, auch andere Tierarten wie Rinder durch Kerntransfer zu klonen, waren anderslautende Ergebnisse veröffentlicht worden.
Nun haben japanische Forscher des Rinderzucht-Instituts in Kagoshima in einer Vorabveröffentlichung der Zeitschrift "Nature Biotechnology" die Untersuchungen an "seriellen Klontieren" präsentiert - geklonten Rindern, die ihrerseits aus Klonrindern hervorgegangen sind. Zwei solcher Bullen in zweiter Generation waren vor vier Jahren in Kagoshima geboren worden. Allerdings überlebte nur ein Tier. Auch der Versuch, wie bei Mäusen eine dritte Generation herzustellen, war mißlungen. Warum das so ist, kann bisher niemand sagen. Die Länge der Telomere jedenfalls scheint nicht die Ursache zu sein. Denn die liegt offenbar in der natürlichen Schwankungsbreite gleichaltriger, auf herkömmliche Weise gezeugter Bullen.
Enzym bringt Telomere wieder „auf Länge“
Die Wissenschaftler in Hannover glauben nun, dem Mechanismus für die Wiederherstellung der Telomerlänge zumindest auf die Spur gekommen zu sein. Augenscheinlich spielt er sich in der frühen Embryonalentwicklung am Übergang von der Morula - dem kugelförmigen Zellgebilde - zu der mit einem flüssigkeitsgefüllten Hohlraum ausgestatteten Blastozyste ab. Wie die Gruppe jetzt in der "Early Edition" der "Proceedings" der amerikanischen Nationalen Akademie der Wissenschaften berichtet, werden in dieser Phase mit Hilfe des dann verstärkt aktiven Telomerase-Enzyms die Telomere auf die embryonale Länge gebracht. Das gilt auch für die aus Körperzellen stammenden, entsprechend verkürzten - "gealterten" - Chromosomen, die man beim Klonen in die Eizellen überträgt.
Was sich genau beim Übergang von der Morula- ins Blastozysten-Stadium abspielt, ist noch unklar. Möglicherweise hängt die Restaurierung der Telomere mit der zu diesem Zeitpunkt stattfindenden Differenzierung der Embryozellen in einerseits die später die Plazenta bildenden Trophoblastenzellen und andererseits die den eigentlichen Embryo bildenden Zellen der inneren Zellmasse zusammen. Völlig im dunkeln liegt schließlich, weshalb dieser Prozeß bei Mäusen und Rindern offenkundig so zuverlässig funktioniert, während er bei dem Schaf Dolly versagte.
Joachim Müller-Jung Jahrgang 1964, Redakteur im Feuilleton, zuständig für das Ressort „Natur und Wissenschaft“.
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