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Klonen : Geht nicht gibt’s nicht mehr

Künstliche „induzierte pluripotente Stammzellen“, kurz iPS.
Künstliche „induzierte pluripotente Stammzellen“, kurz iPS. : Bild: Uni Wisconsin

Das ist einer der Gründe, weshalb Forscher wie der amerikanische Primatenforscher Shoukhrat Mitalipov trotz des beeindruckenden Siegeszugs der iPS-Zellen, für deren Erfindung Yamanaka vergangenes Jahr den Medizin-Noblepreis erhalten hat, die Klonexperimente fortsetzte. Das Ziel blieb weiterhin, aus den eigenen Körperzellen eines Patienten verjüngte Stammzellen als Geweberohmaterial zu gewinnen. Mitalipov hatte damit vor einiger Zeit bei Rhesusaffen Erfolg. Parallel dazu experimentierte er am Stammzellzentrum von Oregon mit menschlichen Eizellen. Für ihn war es offenbar gemeinsam mit den Gynäkologen und Reproduktionsmedizinern der Universitätsklinik von Portland überhaupt kein Problem, Frauen zu finden, die bereit waren, Eizellen für die Forschung zu spenden. So entwickelte Mitalipov und sein Team jüngst die erste Keimbahntherapie beim Menschen - frisch befruchtete und verschmolzene Zellkerne wurden aus der Eizelle, die defekte Mitochondriengene enthät, in eine andere gesunde und entkernte Spendereizelle übertragen.

Klonen von Menschenzellen kein Hexenwerk

Als Mitalipov diese neue Technik bekannt machte, war er bereits dabei, die Klontechnik für den Gebrauch an menschlichen Zellen zu optimieren. Nicht nur die iPS-Zellen, auch das Klonen wurde 2012 mit dem Medizin-Nobelpreis ausgezeichnet. Er ging an den Briten John Gurdon, der in den sechziger Jahren erstmals Frösche klinierte. Die jetzt in „Cell“ präsentierten Resultate Mitalipovs zeigen, dass Klonieren in der Tat auch mit den bisher so widerspenstigen Menschenzellen offensichtlich kein Hexenwerk ist.

Ein paar entscheidende technische Veränderungen im Ablauf der Zellpräparation genügten, damit sich die klonierten Embryonen über das acht-Zellstadium hinaus weiter entwickelten: Die Entnahme des Zellkerns aus der Eizelle und die anschließende Übertragung des Genommaterials aus einer Hautzelle  muss, was den Zellzyklus angeht, zeitlich genau abgestimmt und extrem schonend geschehen. Die begonnene Reifeteilung in der Eizelle darf nicht unterbrochen werden. Der Spindelapparat seinerseits, auf dem die die frisch transplantierten fremden Chromosomen während der ersten Zellteilung transportiert werden, ist ebenfalls ein extrem empfindliches Gebilde. Wie es offensichtlich überhaupt auf den richtigen Start und eine geeignete Stimulation des „rekonstruierten Embryos“ in der Petrischale ankommt.

Kaffee als zelluläres Dopingmittel

Geradezu verblüffend erwies sich allerdings ein Schritt, den man bis dahin nur in den Experimenten mit Rhesusaffenzellen probiert hatte: Wurde der Transfer des fremden Zellkerns in die Eizelle auf einem Medium ausgeführt, das bestimmte Mengen an Koffein enthielt, kam es zu einem regelrechten Vermehrungsschub. Der Wirkstoff des Kaffees, chemisch ein Protein-Phosphatase-Hemmer, wirkte wie ein zelluläres Dopingmittel. Plötzlich verdoppelte sich die Ausbeute. Statt knapp zwölf Prozent wuchsen auf dem Koffein-Medium nun  fast ein Viertel der Klonembryonen bis zum Stadium der Blastozyste heran. Und mehr noch: Von acht so erzeugten Blastoysten entwickelte sich die Hälfte so weit, dass Mitalipov und seine Mitarbeiter daran gehen konnten, aus den inneren Zellmassen die gewünschten embryonalen Stammzellen zu gewinnen.

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