Von Genen und Embryonen
Berliner Lektion
Christiane Nüsslein-Volhard, MPI für Entwicklungsbiologie, Tübingen
Vernunft sei überall zugegen,
wo Leben sich des Lebens freut
Die
Diskussionen über Genforschung und menschliche Embryonen haben in den letzten
Jahren die Feuilletons der deutschen Tageszeitungen erreicht. Das war eigentlich
immer ein Ziel der biologischen Grundlagenforschung, die im öffentlichen
Bewusstsein eher ein Schattendasein geführt hat, in der guten alten deutschen
Tradition, dass klassische, kulturelle und literarische Bildung die einzig
Wahre ist, während man mit Kenntnissen über Pflanzen, Tiere, Embryonen und
Zellen wenig Interesse wecken konnte. Trotzdem lassen diese Dispute, die
selten dem Verständnisgewinn dienen, aber häufig mit unbarmherziger Schärfe
geführt werden, die Forscher fast völlig verstummen. Es sind Dispute unter
den Politikern, Theologen, Philosophen, Juristen, und Ethikern, die sich
um die Möglichkeiten, die Grenzen, die Gefahren, die durch die moderne biologischen
Forschung entstehen, drehen.
Vermutlich
war es die relativ plötzliche Konfrontation mit den Resultaten der Entzifferung
des menschlichen Genoms, die zu Utopien aller Art anregte, so, als könne
man über das, was da ja nun nur aufgeschrieben ist, frei verfügen. Vergessen
wird häufig, dass grundlegende Forschung an Tiermodellen stattfindet, und
nicht am Menschen. Wenn ich im Folgenden die Forschungsinhalte erläutere,
so gelten diese fast durchweg für Tiere—natürlich hierbei auch nicht für
jedes Tier, sondern einige ausgewählte, die sich besonders zur Forschung
eignen und über die wir deshalb besonders viel wissen. In meinem Vortrag
möchte ich versuchen, einen Überblick über die Geschichte der wichtigsten
Entdeckungen zur Entwicklung eines Tieres zu geben und besonders den Einfluss
der Gene dabei berücksichtigen. Am Schluss werde ich - das gebietet die gespannte
Situation, in der sich die biologische Forschung heute befindet - auf einige
Besonderheiten der menschlichen Biologie und die modernen Forschungsoptionen,
die so kontrovers diskutiert werden, eingehen.
Fragestellung und Geschichte vor 1900 - Goethe, Darwin
Wie
entsteht ein Tier (oder ein Mensch)? Eine uralte Frage. Das Ei eines Fisches-
kaum eine Struktur sichtbar- und doch entsteht in kurzer Zeit ein ganzer
selbständiger Organismus, mit allen Organen und Geweben, mit Herz, Muskeln,
Gehirn, Blut- und der Fähigkeit, sich selbst Ernährung und damit Wachstum
und Entwicklung zu verschaffen.
Solange die Entwicklung von Tieren und Menschen sich im Verborgenen
abspielte - vor der Entdeckung des Mikroskops, - war die Entstehung von Tieren
eine Angelegenheit von Theorien, die debattiert, aber nicht bewiesen werden
konnten. Eine der populärsten war die Präformations- oder
Einschachtelungshypothese.
Nach ihr war der werdende Organismus im Sperma schon, als “Homunculus” vollständig
vorgeformt, und musste sich im mütterlichen Organismus nur entfalten wie
ein Pflanzensamen im Blumenbeet. Spätere Theorien verlegten den Homunculus
in die Eizelle. Sie nahmen an, dass in dieser die Gestalt des werdenden Organismus
Punkt für Punkt schon vorhanden ist, wenn auch unsichtbar. Diese Theorie
beinhaltet, dass in dem werdenden Wesen auch das nächste schon vorgeformt
vorhanden ist, und in ihm wieder das nächste- in Eva hätten danach alle bisherigen
Menschengenerationen Platz haben müssen. Das ist aber unmöglich- es gibt
im Ei nicht genügend Masse, um alle weiteren Generationen zu enthalten. Deshalb
ist Präformation keine Erklärung- es muss Mechanismen geben, die erlauben,
dass in jeder Generation Komplexes aus Einfachem entsteht. (Trotzdem saß
diese Theorie lange in den Köpfen fest, auch weil man sich wirklich nicht
vorstellen konnte, wie es denn anders gehen soll.)
s
eigentliche Studium der Menschheit ist der Mensch”. Goethe hat mit seinem
grossen Naturverständnis als einer der Ersten die Verwandtschaften -- “Metamorphosen
- ewge Gesetze” -- bei Tieren und Pflanzen gesehen. In vergleichend anatomischen
Studien fand er einen bis dahin beim Menschen übersehenen Knochen, der den
Menschen zwanglos in die Reihe der Säugetiere einreihte. Er hat daraus geschlossen,
dass “der Mensch aufs engste mit den Tieren verwandt ist”, “und jede Kreatur
nur ein Ton einer Schattierung einer grossen Harmonie” sei. Das wurde natürlich
von seinen Zeitgenossen keineswegs goutiert, und es ist wohl der Tatsache
zu verdanken, dass er als Biologe nicht ernst genommen wurde, (da sein Ruhm
als Dichter zu gross war), dass die Erkenntnis der Verwandtschaft mit den
Tieren nicht schon damals zu den Protesten geführt hat, die 50 Jahre später
Darwin zuteil geworden sind.
Dass die Ähnlichkeit zwischen Embryonen verschiedener Arten viel
grösser ist als die zwischen den entsprechenden erwachsenen Tieren, hat der
deutsche Zoologe Karl Ernst von Baer als erster beschrieben. Das ist wirklich
auffallend- wenn Sie sich einen 24h alten Fischembryo anschauen, so sehen
Sie gleich, dass er typisch Wirbeltier ist- also Vogel- Frosch, sogar Maus
ähnlich sieht. Aber erst Charles Darwin hat
erkannt,
dass diese Ähnlichkeit mehr bedeutet als etwa Einfallslosigkeit eines Schöpfers.
Er hat sie als echte biologische Verwandtschaft, als Hinweis auf gemeinsame
Vorfahren, erkannt und als eine der wichtigsten Stützen seiner Evolutionstheorie
gedeutet. Seine Theorie der Entstehung der Arten durch Variation und Selektion,
die im Jahre 1859 publiziert wurde, hat damals die Welt aufs äusserste irritiert,
da sie die Sonderstellung des Menschen als Krone der Schöpfung zunichte machte.
Zuweilen drängt sich der Verdacht auf, dass ein Teil der heutigen Aufregung
diesen vielleicht noch nicht vollständig akzeptierten biologischen Erkenntnissen
der Verwandtschaft des Menschen mit den Tieren gilt. Die Abstammungstheorie
Darwins ist übrigens inzwischen durch die moderne Genforschung glänzend bestätigt
worden, sodass an der Evolution der Arten im Gegensatz zu einmaliger Schöpfung
kein vernünftiger Zweifel mehr besteht.
Embryologie zu Beginn des 20. Jahrhunderts
Darwin hat den Boden bereitet für die wirklich grossartigen Erkenntnisse
der genetischen und embryologischen Forschung des 20. Jahrhundert. Im Jahre
1900 wurden die Mendelschen Gesetze der Vererbung wiederentdeckt- im Jahre
2000 war das Genom der Fliege Drosophila entziffert, dicht gefolgt vom menschlichen
Genom. Eine grosse Geschichte, deren Basis mit den grundlegenden Konzepten
der Vererbung und Entwicklung der Tiere bereits in der Zeit um 1900 erarbeitet
wurden.
Durch die mikroskopischen Beobachtungen an Tieren, die Eier legen,
und die der Anschauung leicht zugänglich sind- wie Seeigel, Frösche, Fische,
entdeckte man, dass Organismen aus Zellen zusammengesetzt sind, dass die
Zellen sich teilen, und dass sie sich im Laufe der Embryogenese von einfachen
zu komplexeren Formen und Strukturen entwickeln. Obwohl das Wort Entwicklung
auch für fotographische Filme gebraucht wird, ist dieser Prozess also nicht
vergleichbar mit der Entwicklung eines Films, bei der ja ein Punkt für Punkt
vorhandenes aber unsichtbares Bild sichtbar gemacht wird. Es ist ein Prozess,
bei dem komplexe Strukturen aus einfachen entstehen Wie geht das?
Jede Zelle hat eine äussere Membran, einen Kern im Inneren, und ist mit
Zytoplasma
angefüllt. Der Kern enthält die Chromosomen. Der Beginn der Entwicklung eines
Tieres ist die Verschmelzung von Eizelle und Spermium. Dabei entsteht die
Zygote, deren Zytoplasma von der Eizelle kommt, aber deren Kern zu gleichen
Teilen mütterliche und väterliche Chromosomen enthält. Bei den Zellteilungen,
die die Entwicklung einleiten, werden die Chromosomen zunächst verdoppelt,
und jeweils eine Kopie an die beiden Tochterzellen weitergegeben. Die befruchtete
Eizelle teilt sich vielfach, anfangs sehen noch alle Zellen gleich aus. Nach
kurzer Zeit aber werden die Zellen verschieden, sie sondern sich in Gruppen
ab, schlüpfen oder falten sich in den Embryo, sie verschieben sich gegeneinander,
teilen sich weiter, und bilden Anlagen der Organe und Gewebe. Schließlich
differenzieren sich die Zellen, um ihre vielfältigen Funktionen im Tier erfüllen
zu können.
Um den Film zu sehen, hier klicken.
Die Chromosomentheorie der Vererbung
Die Mendelschen Gesetze, im Jahre 1900 wiederentdeckt, nachdem
sie jahrzehntelang vollkommen übersehen worden waren, sagen aus, dass die
Erbträger in Pflanzen und Tieren doppelt vorhanden sind, einmal vom Vater,
einmal von der Mutter. Mendel postulierte als erster, dass es sich dabei
um diskrete Einheiten handelt, die unabhängig voneinander von einer Generation
zur nächsten weitergegeben werden. Diese Erbträger nannte man später Gene.
Bald wurde erkannt, dass die Chromosomen die Träger der Gene sind, da sie
sich bei den Zellteilungen in gleicher Weise wie diese verteilen. Jedes Chromosom
ist verschieden, und trägt verschiedene Gene. In brillanten Experimenten
fand der Würzburger Zoologe Theodor Boveri heraus, dass die Gesamtzahl der
Chromosomen für eine normale Entwicklung des Tieres notwendig ist. Fehlt
eines, so führt das zu Fehlbildungen. Das war sehr wichtig, denn es gab einen
Disput darüber, ob die Differenzierung der Zellen, das Verschiedenwerden,
mit einer ungleichen Verteilung von Genen an die Tochterzellen einhergeht,
wie es eine berühmte aber falsche Theorie von August Weissmann postuliert
hatte. Boveris Beobachtungen (am Seeigelembryo) mögen einen Einzelfall dargestellt
haben, deshalb ist wichtig, dass sehr viel später, in den 60ziger Jahren,
der britische Forscher John Gurdon durch Transplantation von Zellkernen diese
These getestet hat: Er transplantierte Zellkerne aus Hautzellen des Frosches
in Eizellen, deren eigener Kern inaktiviert war. Diese entwickelten sich
(wenigstens in seltenen Fällen) zu einer normalen Kaulquappe. Damit hat er
gezeigt, dass die differenzierten Zellen noch alle Gene enthalten, die wenigstens
bis zur Bildung einer Kaulquappe nötig sind.
Ein ähnliches Experiment ist, wie Sie wissen, vor kurzem am Schaf,
mit Dolly als Ergebnis, durchgeführt worden. Man nennt es Klonen, da das
Tier, das sich aus dem Transplantat entwickelt, mit dem Spendertier des Kerns
erbgleich ist. Dolly war mit Sicherheit eine Ausnahme, ein seltenes Ereignis,
denn bei höheren Tieren ist es in der Regel nicht möglich, (sozusagen von
der Natur nicht vorgesehen), aus Körperzellen wieder einen ganzen Organismus
werden zu lassen. Für die Fortpflanzung nämlich werden besondere Zellen früh
in der Entwicklung abgesondert. Diese entwickeln sich als sogenannte Keimbahn
geschützt und getrennt von den Körperzellen und bilden später die Geschlechtszellen,
Eier oder Spermien. Deshalb haben Veränderungen im übrigen Körper des Tieres
keinen Einfluss auf das Erbgut. Es kann also keine Vererbung von erworbenen
Eigenschaften geben.
Wenn alle Zellen alle Gene haben, muss die Ursache für das Verschiedenwerden
der Zellen während der Entwicklung im Zytoplasma zu suchen sein. Es gab interessante
und aufschlussreiche Versuche, den Einfluss des Zytoplasmas auf den Kern
zu untersuchen. Boveri beobachtete, dass Eier häufig eine sichtbare Polarität
aufweisen. Er folgerte daraus, dass zytoplasmatische Einschlüsse, die allmählich
von oben nach unten zu – oder abnehmen, das Entwicklungsschicksal der Zellen,
die sie einschliessen, in unterschiedlicher Weise bestimmen. Allerdings gab
es damals nicht den Schimmer einer Hoffnung, den stofflichen Grundlagen dieser
Eifaktoren näherzukommen. Es bedurfte fast eines ganzen Jahrhunderts, bis
diese Faktoren identifiziert und charakterisiert werden konnten- über den
Umweg der Isolierung ihrer Gene.
Die Schwierigkeit, mit der sich die damalige Forschung konfrontiert
sah, war, dass an sehr vielen verschiedenen Organismen mit sehr unterschiedlichen
Methoden geforscht wurde, aber trotzdem versucht wurde, nach allgemeinen
Prinzipien Ausschau zu halten. Wenn man die Irrwege ausklammert, so war der
Stand der Erkenntnis zu Beginn des 20. Jahrhunderts, dass Gene diskrete Einheiten
der Vererbung sind, die die Merkmale der Pflanzen und Tiere bestimmen. Der
Kern enthält mit den Chromosomen, die die Gene tragen, die gesamte erbliche
Information für ein Entwicklungsprogramm- wobei Faktoren im Zytoplasma bewirken,
welche Gene in welchen Zellen aktiv sind. Die Natur der Gene und ihre Regulation
wurden damit zum Kernproblem der Biologie.
Die Molekulare Natur der Gene
Gene stellen die Bauanleitung für alle Bestandteile einer Zelle
dar und steuern und bedingen die Vorgänge der Körperentwicklung und Physiologie
eines jeden Lebewesens entscheidend. Wie gesagt, jede Zelle des Körpers enthält
alle Gene, und zwar doppelt, eine Kopie stammt von der Mutter, die andere
vom Vater. Die Gesamtheit der Gene eines Organismus nennt man Genom.
Man erkennt ein Gen eigentlich nur dann, wenn es verändert (meist
defekt) ist. Die Veränderung nennt man Mutation, die Träger Mutanten. Das
entsprechende veränderte Erscheinungsbild im Organismus nennt man Phänotyp.
Er gibt Auskunft über die Funktion eines Genes. Zum Beispiel gehen Mutanten
mit veränderten Augenfarben bei Fliegen auf Gene zurück, die beim Stoffwechsel
der Pigmentbildung beteiligt sind. Häufig liegen jedoch komplexe Phänotypen
vor- das bedeutet, dass ein Gen nicht nur ein, sondern mehrere Merkmale betrifft.
In der Regel tritt ein Phänotyp nur dann auf, wenn beide Kopien des Gens
defekt sind, also sowohl die von der Mutter als auch die vom Vater. Das sieht
man dann bei Kreuzungen von verwandten Individuen, also Inzucht, in einem
Viertel der Nachkommen. Der biochemische Zusammenhang zwischen Gen und Phänotyp
wurde an Stoffwechselwegen bei Pilzen und schließlich Bakterien aufgeklärt:
für jedes Enzym einer biochemischen Synthesekette gab es ein Gen. Verallgemeinert
heisst das: Proteine werden durch Gene bestimmt.
Die chemische Natur der Gene blieb allerdings bis fast zur Mitte
des 20. Jahrhunderts im Dunkeln. Lange wurde debattiert, ob Gene aus Proteinen
oder Nukleinsäuren, die charakteristisch im Kern vorkommen, bestehen. Schliesslich
bewiesen Avery und seine Kollegen 1944 mit Bakterien, zwischen denen Gene
einfach übertragen werden können, dass das genetische Material aus DNA besteht.
DNA ist ein Kettenmolekül, von Friedrich Miescher bereits 1869 entdeckt,
das aus nur vier verschiedenen Bausteinen zusammengesetzt ist. Die Bausteine
bestehen aus den Basen A, T, G, und C, die über eine Zucker- Phosphatkette
verbunden sind. Die physikalische Struktur der Gene wurde 1953 von Watson
und Crick aufgeklärt. Der DNA Faden setzt sich aus zwei umeinander gewundenen
Strängen zusammen, die zu einander komplementär sind. Das heisst, dass die
Reihenfolge der Basen des einen Strangs eindeutig die des anderen festlegt
(A in einem bedeutet T im anderen Strang, entsprechendes gilt für G und C).
Diese Komplementarität impliziert sofort die Mechanismen der identischen
Verdoppelung von Genen, wie sie bei jeder Zellteilung stattfindet: die Stränge
trennen sich und an jedem Einzelstrang wird eine komplementäre Kopie angelegt.
Wie wirken Gene? Gene steuern die Herstellung von Proteinen in
der Zelle. Dabei wird zunächst eine einsträngige RNA Kopie des Gens hergestellt,
die als Matritze für die Synthese des Proteins dient. Die Reihenfolge der
Basen in der RNA bedingt in verschlüsselter (kodierter) Form die Zusammensetzung
von Proteinen. Diese sind aus zwanzig verschiedenen Bausteinen aufgebaut,
den Aminosäuren, die chemisch sehr unterschiedliche Eigenschaften haben.
Jeweils drei Basen der RNA bestimmen eine Aminosäure im Protein. Das nennt
man den genetischen Kode. Es sind die Proteine, nicht die Gene, die die eigentlichen
Bau- und Wirkstoffe der Zellen darstellen, und die letztendlich die Eigenschaften
bedingen, die das Leben ausmachen. Die Zusammensetzung der Proteine war es
auch eigentlich, die man mit Hilfe der Gentechnik entschlüsseln wollte. Diesen
Umweg hat man genommen, da die direkte Proteinanalyse viel schwieriger ist
als die Genanalyse (eben weil DNA nur 4, die Proteine aber 20 verschiedene
Bausteine haben).
Der biologischen Forschung hat die Möglichkeit, Proteine auf
dem Weg über die Genisolierung aufzuklären, ungeheuren Aufschwung gegeben.
Faktoren, die die Entwicklung steuern, die an Wirkmechanismen beteiligt sind,
die in winzigen Mengen vorkommen und deren Isolierung als schwierig bis aussichtslos
galt, waren nun in ihrer biochemischen Wirkungsweise analysierbar. In Bakterien,
die das isolierte Gen enthalten, lässt sich das zugehörige Protein leicht
in grossen Mengen herstellen. Mit grosszügigen Forschungsgeldern ausgestattet
(Gentechnik ist sehr teuer), hat man sich schon bald international (weniger
in Deutschland) der systematischen Sequenzierung ganzer Genome zugewandt:
angefangen mit Bakteriengenomen, die nur relativ klein sind, über Hefe, dann
die beiden vielzelligen Modellorganismen, der Fadenwurm C. elegans, und die
Fliege Drosophila, und schliesslich, als vorläufigem Höhepunkt, das Genom
des Menschen.
Genome höherer Organismen
Was lernen wir aus den Genomdaten: zunächst einmal ist es ungeheuer
viel neue Information. Für das menschliche Genom 3 Milliarden Buchstaben,
20 mal soviel wie das des bisher grössten entzifferten Genoms der Fliege.
Den derzeitigen Schätzungen zufolge gibt es nur ungefähr 32 000 Gene im menschlichen
Genom. Das ist viel weniger als man noch bis vor kurzem geglaubt hatte. Die
Hefe hat 6000, die Fliege 13 000, der Wurm 19 000. Das ist erstaunlich, da
der Mensch, schon allein wegen der Grösse seines Gehirns, sicher unendlich
viel mehr Merkmale aufweist als zum Beispiel der Wurm mit seinen knapp tausend
Körperzellen. Im Vergleich dazu sind die Gene des Menschen aber erheblich
komplexer aufgebaut und sehr viel größer. Zwei wichtige Lektionen aus den
Genomdaten:
1. Die Zunahme an Eigenschaften und Strukturen im Laufe der Evolution
ist nicht einfach durch eine Zunahme der Anzahl an Genen geschehen. Das bedeutet,
dass es viel weniger Gene als Eigenschaften gibt, und jedes Gen mehrere Funktionen
übernehmen muss. Auch werden bestimmte Eigenschaften in der Regel von vielen
Genen beeinflusst. Im Falle des Menschen, der ja über eine verhältnismässig
geringe Zahl an Genen verfügt, ist die komplexe Beziehung zwischen Genen
und Eigenschaften besonders offensichtlich. Sie weicht eindrucksvoll von
der naiven “jede Eigenschaft hat ein Gen” - Vorstellung ab. Es gibt also
nicht ein Gen für Musikalität, oder Mathematikbegabung, oder Fleiss: Viele
Gene bedingen diese Eigenschaften, und jedes Gen wiederum beeinflusst verschiedene
Merkmale. Auf die Spitze getrieben bedeutet das auch, dass man vielleicht
von keinem Gen (weder in Fliege, noch Mensch) jemals wirklich genau wissen
kann, was es alles beeinflusst. Deshalb ist es eine Illusion, den Genen genau
ansehen zu wollen, wie ein Mensch mal werden wird, und eine Utopie, ihn durch
“Zugabe” von ausgewählten Genen verbessern zu können. Es ist also nicht richtig,
dass es mit der blossen Entzifferung des Genoms möglich wird, den Mensch
nach Wunsch genetisch “neu zu entwerfen”.
2. Eine weitere hochinteressante Beobachtung der Genforschung
war: Es gibt einen hohen Grad der Verwandtschaft zwischen Genen ganz verschiedener
Organismen. So sieht man in etwa der Hälfte der Gene des Menschen deutliche
Ähnlichkeiten mit solchen von Hefe, der Fliege, oder dem Wurm. Da Gene in
Tieren viel besser untersuchbar sind, hilft das, wenigstens diese menschlichen
Gene etwas zu verstehen, während die pure DNA Sequenz kaum Anhaltspunkte
für deren Funktion bietet. Diese Verwandtschaften bedeuten zum einen, dass
die Proteine, die jede Zelle aufbauen, gemeinsame Ursprünge haben. Das ist
vielleicht nicht so verwunderlich, da vielzellige Organismen sicher alle
von Einzellern abstammen, die die wesentlichen Bausteine einer Zelle bereits
besitzen. Was aber als große Überraschung vor etwa 15 Jahren durch die vergleichenden
Untersuchungen von Genen verschiedener Tiere, einschliesslich des Menschen
herauskam, war, dass auch übergeordnete Mechanismen, die den Bauplan der
Tiere bestimmen, die festsetzen, wo und wie Augen, Beine angelegt werden,
wo das Herz schlägt, offenbar recht ähnlich sind. Und das, obwohl sich die
Tiere (wie Wurm, Fliege und Maus) oft gar nicht ähnlich sehen. Bei diesen
Mechanismen spielen häufig komplexe Wechselwirkungen von Proteinen eine Rolle,
die man- und das ist das Überraschende- in weit voneinander entfernten Arten
in gleicher oder sehr ähnlicher Beziehung findet.
Wohlgemerkt, entsprechende Gene bei Mensch, Maus und Fliege sind in den seltensten
Fällen völlig gleich, aber man erkennt immer noch deutlich, dass sie auf
einen gemeinsamen Ursprung zurückgehen. Das heisst, dass in der Evolution,
bei der Entstehung von neuen Arten, die Moleküle mit ihren Wechselwirkungen
oft erhalten, aber auch abgewandelt, verdoppelt, modifiziert, verloren, oder
neu kombiniert wurden, und nur selten wirklich Neues dazu kam. Viele dieser
molekularen Parameter der Baupläne haben die Tiere gemeinsam, obwohl man
in ihrer endgültigen Gestalt die gemeinsame Abstammung häufig nicht mehr
zu erkennen vermag.
Das bedeutet, dass
viele Erkenntnisse, die an einem Tier gewonnen wurden, in abgewandelter Form
auch für ein anderes Tier, und häufig auch für den Menschen, gelten. Für
die Erforschung der Frage, wie Gene die Entwicklung steuern, sind sogenannte
Modellorganismen bestens geeignet. Die Fliege und den Wurm, habe ich schon
erwähnt. Vor nicht langer Zeit ist der Zebrafisch dazugekommen, als Wirbeltier,
das viele Vorteile des Wurmes und der Fliege in sich vereint und doch dem
Menschen näher steht als diese. Diese Tiere eignen sich besonders gut, über
ihre Gene die wichtigen Faktoren, die die Entwicklung steuern, zu finden
und zu analysieren. Eine sehr wichtige Information für ihre Funktion im Organismus
ist allerdings auch, in welchen Zellen das jeweilige Gen aktiv ist. Auf Grund
der Gensequenzen lassen sich molekulare Sonden herstellen, die es erlauben,
die Verteilung der Genprodukte- RNA und Protein- im Organismus nachzuweisen
und zu verfolgen. Bei einigen Tieren wie Drosophila, C. elegans, und der
Maus lassen sich isolierte Gene in den Organismus einschleusen. Die Gene
können auch aus anderen Organismen stammen oder aus Bruchstücken verschiedener
Gene zusammengesetzt sein. Dadurch lässt sich die Funktion eines Gens im
Tier testen und analysieren. Auch lassen sich in solchen transgenen Tieren
bestimmte Zelltypen markieren und damit durch die Entwicklung verfolgen.
Es gibt vielfältige Möglichkeiten, die hier nur angedeutet werden können.
Prinzipien der biologischen Gestaltbildung
Wie steuern Gene die Entwicklung? Nur kurz die wichtigsten Prinzipien:
Da alle Gene in allen Zellen vorkommen, kommt die Verschiedenheit der Zellen
während der Entwicklung dadurch zustande, dass ihre Aktivität- damit bezeichnet
man die Herstellung der Genprodukte, RNA und Protein- sorgfältig in Zeit
und Raum kontrolliert wird, sie werden sozusagen in manchen Zellen an- in
anderen abgeschaltet. Dadurch werden schliesslich in jeder Zelle nur die
für das Stadium, den Ort und den Typ der Zelle charakteristischen Proteine
gebildet.
Im befruchten Ei der Fliege etwa erfolgt die frühe Steuerung
der Genaktivität durch Faktoren, die bereits vom mütterlichen Organismus
in das Ei deponiert worden sind. Der Embryo greift sozusagen auf die Gene
der Mutter, unter deren Anweisung diese Faktoren entstanden sind, zurück.
Die räumliche Verteilung dieser Faktoren ist entscheidend für die frühen
Prozesse der Gestaltbildung. Erst später, wenn seine eigenen Proteine gebildet
werden, übernimmt das embryonale Genom die Regie.
Die Steuerung der Genaktivität geschieht durch bestimmte Schalterproteine,
die die Anfangsregionen von Genen erkennen und die Überschreibung in RNA
einleiten oder blockieren. Viele der Entwicklungsgene
kodieren
für solche Schalterproteine. Diese regeln wiederum die Aktivität anderer
Gene. Die räumliche Verteilung solcher Schalterproteine bilden sogenannte
Vormuster, die die Merkmale der späteren Gestalt in Stufen entwickeln und
molekular vorwegnehmen. Solche Vormuster befinden sich bereits im frisch
abgelegten Ei. Bei Fliegen zum Beispiel sind im Ei lediglich vier Signalstoffe
an der Peripherie deponiert, die oben und unten, vorn und hinten bestimmen.
3h später besteht der Embryo aus etwas 6000 Zellen, die noch alle gleich
aussehen, aber jetzt ein schon sehr detailliertes molekulares Vormuster bilden,
dass durch die Verteilung solcher Schalterproteine gebildet wird. 14 Streifen
markieren die Zellen, die dann die 14 Körpersegmente der Fliege bilden werden.
Die Muster werden während der Entwicklung immer ausführlicher und dienen als Anhaltspunkte wie
komplexes
aus einfachem entstehen kann. Wie kommt das? Nur ein Beispiel: Einer der
ersten Schalterproteine im Ei entsteht am vorderen Eipol. Er diffundiert
nach hinten bis über die Eimitte hinaus und bildet einen sogenannten Gradienten,
mit hohen Konzentrationen am Vorderpol und abnehmender Konzentration zum
hinteren Eipol hin. Dieses Schalterprotein schaltet mehrere Zielgene in konzentrationsabhängiger
Weise an. Hohe Konzentration führt zur Aktivierung von Genen, die für die
Kopfbildung verantwortlich sind. Etwas geringere Konzentrationen, die weiter
hinten erreicht werden, werden für die Bildung von Thorax gebraucht. So kommt
durch unterschiedliche Antwort auf ein und dasselbe Molekül, das anfänglich
nur an einer Stelle vorkommt, eine Aufteilung des Eis in drei oder mehr Bereiche
zustande. Kombination und
Überlagerung
mehrerer solcher Gradienten führen zu immer komplexeren Aufteilungen. Schliesslich
gehen die Vormuster durch Aktivierung von Differenzierungsgenen in sichtbare
Muster über- es entsteht Gestalt und Form.
Die
bisherigen Beispiele aus der Entwicklungsbiologie illustrieren die Entstehung
von räumlicher Aufteilung des Eis, in Vorne und Hinten, Oben und Unten, in
Segmente und Organanlagen auf der Ebene der molekularen Vormuster der Produkte
von Kontrollgenen. Wie werden die Körperregionen sichtbar verschieden, wie
entstehen die wahren Muster und Strukturen? Organbildung, die Differenzierung
der Zellen und Verschaltung des Nervensystems werden derzeit intensiv erforscht.
Prozesse der Formveränderungen von Zellen, der Wechselwirkungen zwischen
Zellen, sowie des Wachstums spielen dabei eine Rolle. Das alles sind faszinierende
Probleme, von denen wir bereits grobe Vorstellungen haben, deren Details
aber so komplex sind, dass wir zwar in der Lage sein werden, die Grundprizipien
zu verstehen, jedoch vermutlich nie eine
vollständige Beschreibung erreichen können.
Embyologie von Säugetieren
"Das eigentliche Studium der Menschheit ist der Mensch". Obwohl
die Forschung an "einfachen" Modellorganismen den Vorteil hat, dass man mit
einer Vielzahl von Methoden Lebensvorgänge im Organismus untersuchen kann,
sind deren Ergebnisse für das Verständnis der menschlichen Biologie oft nur
von theoretischem Interesse. Forschung, die gezielt und mit den nötigen Kontrollen
in das Leben von Organismen experimentell oder genetisch eingreift, verbietet
sich am Menschen. Biologisch gesehen ist der Mensch ein Wirbeltier, wie Frosch,
Huhn und Fisch, und über viele wirbeltierspezifischen Prozesse lässt sich
durch die Forschung an diesen Tieren auch etwas über die Biologie des Menschen
lernen. Die ganz frühe Entwicklung allerdings ist bei Säugetieren, zu denen
der Mensch ja gehört, sehr besonders. Für das Studium dieser Stadien ist
die Maus der wichtigste Modelorganismus.
Was ist das besondere an der Entwicklung von Säugetieren? Bei
Fröschen, Vögeln und Fischen werden Eier gelegt. Diese Eier werden im weiblichen
Organismus gebildet, sind sehr gross und enthalten im Dotter alle Nährstoffe
und Faktoren, die das Junge für seine Entwicklung zu einem Küken, einer Kaulquappe
braucht. Die orientierenden mütterlichen Faktoren im Ei, die die Gene im
frühen Embryo steuern, wurden bereits erwähnt. Beim Säugetier, z. B. der
Maus, ist das nicht so, die Eizelle ist winzig klein. Die Entwicklung erfolgt
in zwei Stufen: das Zytoplasma der Eizelle enthält nur die Information, nach
der Befruchtung eine sogenannte Blastozyste zu bilden, ein Gebilde aus wenig
mehr als hundert Zellen. Es besteht aus einem Bläschen aus äusseren Zellen,
die eine innere Zellgruppe umhüllen. Die äusseren Zellen dieser Blastozyste
bilden später Hüllmembranen und andere Gewebe, die dem Schutz und der Ernährung
des Embryos dienen. Nur die inneren Zellen der Blastozyste bilden später
den Embryo sowie die Placenta, sie sind alle gleichwertig, und noch nicht
auf ihr zukünftiges Schicksal festgelegt. In der zweiten Phase, der eigentlichen
Embryogenese, schlüpft die Blastozyste aus der Eihülle, der Zona pellucida,
und nistet sich im Uterus des weiblichen Tieres ein. Hier erst wächst der
Embryo und nimmt Gestalt an. Vom mütterlichen Blutkreislauf versorgt, übernimmt
der Uterus die Rolle der Ernährung und den Schutz des werdenden Tieres. Er
mag auch orientierende Faktoren zur Gestaltbildung beisteuern, die bei anderen
Tieren ins Ei transportiert werden. Bei Säugern besteht also eine eigentümliche
zeitliche Verschiebung der Fürsorge durch den mütterlichen Organismus relativ
zum Zeitpunkt der Befruchtung. Was bei eierlegenden Tieren vor der Befruchtung
stattfindet, nämlich die Versorgung des Embryos mit Nährstoffen und Orientierungshilfen,
ist hier auf einen späteren Zeitpunkt nach der Einnistung verschoben. Bei
Säugetieren ist erst mit der Einnistung in den Uterus der Mutter das Entwicklungsprogramm
vollständig. Und erst während dieser erstaunlichen und wundersamen Symbiose
zweier Individuen wird das Programm ausgeführt.
Embryonale Stammzellen
Die frühe Entwicklung der Maus (und auch des Menschen) von der
Befruchtung an bis zur Blastozyste kann auch ausserhalb des mütterlichen
Organismus stattfinden, denn dafür bedarf es noch keiner Nährstoffe. Darauf
beruht das Verfahren der in Vitro Fertilisation. Die befruchtete Eizelle
teilt sich mehrmals. Bis zum Achtzellstadium kann sich aus jeder der acht
Zellen noch eine Maus bilden. Entnahme von ein oder zwei Zellen in diesem
Stadium schaden dem Embryo nicht. Nach vielen weiteren Teilungen entsteht
die Blastocyste. Die äusseren Zellen dieser Blastozyste bilden Hüllmembranen
und andere Gewebe, die dem Schutz und der Ernährung des Embryos dienen. Die
inneren Zellen der Blastozyste bilden später den Embryo, sie sind alle gleichwertig,
und noch nicht auf ihr zukünftiges Schicksal festgelegt. Diese Zellen können
auf einem Nährboden in einer Petrischale vermehrt werden, ohne ihren embryonalen,
undifferenzierten Zustand zu verändern. Das sind die Embryonalen Stammzellen
oder ES Zellen. Transplantiert man diese Zellen in eine Blastocyste eines
Wirtsembryos, so nehmen sie an dessen Entwicklung genau wie die Zellen des
Wirtes Teil. Ihre Nachkommen können in jedem Gewebe, auch in den Keimzellen
nachgewiesen werden. Das heisst, dass sie pluripotent sind, also vieles noch
können. In der Petrischale können sie sich auch differenzieren, dabei bilden
sich alle möglichen Zelltypen in einer ungeordneten Mischung. Es entsteht
also in der Petrischale keine Maus, denn dazu ist der ordnende Einfluss der
Blastocyste, und später, nach der Einnistung, des mütterlichen Organismus
absolut notwendig.
Embryonale Stammzellen der Maus kennt man seit etwa 20 Jahren.
Sie haben besondere Eigenschaften, die für die Forschung einzigartige Möglichkeiten
bieten. Sie vermehren sich willig in Kultur, ohne ihre Eigenschaften zu ändern.
Wie bei anderen Zellkulturen, die gut wachsen, kann man bestimmte Gene in
die Zellen einbringen, oder auch inaktivieren. Solche genetisch veränderten
Zellen können in eine Blastozyste transplantiert werden, und sich mit dieser
zu einer Maus entwickeln. Das ist ein wichtiges Verfahren zum Studium der
Funktion von isolierten Genen im ganzen Organismus, und dieses Verfahren
stellt eine der wichtigsten Methoden zur Erforschung der Funktion verwandter
menschlicher Gene in der Maus dar. Eine weitere Fähigkeit von embryonalen
Stammzellen der Maus ist, dass sich durch Zugabe bestimmter Stoffe die Bildung
bestimmter Zelltypen stimulieren, und andere unterdrücken lassen. In der
Maus hat man solche differenzierten Zellen auch wieder in einen erwachsenen
Organismus implantiert, und diese Zellen haben sich in das Gewebe integriert.
Diese Experimente sind nicht nur für die Grundlagenforschung, sondern auch
für die Entwicklung von Therapien, die auf Zellersatz beruhen, sowie somatische
Gentherapie beim Menschen von grosser Bedeutung.
Zusammenfassung Biologie des 20. Jahrhunderts
Lassen Sie mich diesen Teil zusammenfassen: Im 20. Jahrhundert
ist die Rolle der Gene und ihre Funktion bei der Entwicklung von Tieren in
ihren wesentlichen Zügen aufgeklärt worden. Wir haben dadurch ein gutes Verständnis
der Prinzipien, die in der Biologie zur Entstehung von komplexen Formen aus
einfachen führt, erlangt. Dabei hat die Gentechnik, die Möglichkeit, wichtige
Proteine über den Umweg ihrer Gene zu analysieren und die Gene verschiedener
Organismen auf objektive Art vergleichen zu können, neue Dimensionen eröffnet.
Jetzt steht an, die Funktion der Gene im ganzen Organismus zu untersuchen
und zu verstehen. Wegen der ausserordentlich grossen Komplexität der Organismen
ist zu erwarten, dass der Fortschritt hierbei sicher viel gemächlicher sein
wird als der sehr rasche Datengewinn, der sich durch die voll automatisierbare
Genomforschung erzielen liess.
Es sind nicht die Gene allein, sondern ihr genause Zusammenspiel
in Zeit und Raum, was ein Tier oder einen Menschen ausmacht.
Aktuelle Themen der Gen- und Embryonenforschung
Was sind die Möglichkeiten der modernen Biologie, die den Laien
schrecken, den Gesetzgeber aufmerksam machen und bei denen der Forscher zur
Wahrung von Grenzen angehalten wird? Das sind im Wesentlichen Klonen, genetische
Veränderung des Menschen in der Keimbahn sowie menschliche embryonale Stammzellen.
1. Klonen. Unter Klonen versteht man die Herstellung erbgleicher
Individuen aus Körperzellen eines bereits existierenden Individuums. Geklonte
Einzeltiere, wie Dolly, sind in einigen Fällen bekannt geworden. Grosse Zahlen
von nicht geglückten Versuchen begleiten diese Ereignisse. Bisher hat man
nichts daraus gelernt, was man nicht vorher (durch die Experimente von Gurdon
am Frosch) schon wusste. Die ausserordentlich niedrige Erfolgsrate lässt
sich offenbar nicht verbessern. Der Grund dafür ist wohl, dass die Kerne
von Körperzellen bereits unwiederbringlich entscheidendes Entwicklungspotential
verloren haben. Möglicherweise haben sich auch Mutationen in den Körperzellen
angehäuft, die zwar dort keinen Schaden anrichten, aber Gene verändert haben,
die für die Entwicklung eines gesunden Tieres notwendig sind. Jedenfalls
geschieht die normale Fortpflanzung ja auch über ganz besondere Zellen, die
Keimbahn, die durch besondere Mechanismen vor Schäden am Erbmaterial geschützt
ist. Das Klonen des Menschen ist sozusagen vom Tisch. Keiner will es, und
wegen der hohen Rate an Misserfolgen ist es auch unpraktikabel. Die internationale
Gesellschaft der Entwicklungsbiologen hat im Juli diesen Jahres in Japan
ein Moratorium bezüglich des Klonens von Menschen ausgesprochen. In den meisten
europäischen Ländern ist Klonen verboten. Leider gibt es einzelne Verrückte,
die es trotzdem probieren wollen.
2. Genetische Veränderung des Menschen. Diese Option wird einmal
zur Heilung von Erbkrankheiten, zum anderen für die Modulierung von Kindern
nach Wunsch diskutiert . Zur Heilungsoption: es ist bei einigen Erbkrankheiten
möglich oder denkbar, durch sogenannte somatische Gentherapie die Krankheit
im betroffenenen Individuum zu heilen oder zumindest zu lindern. Dazu werden
Zellen, die eine normale Kopie des Gens, das im Patienten defekt ist, tragen,
in den Körper eingebracht. Diese Zellen produzieren das im Kranken fehlende
Protein. An der Entwicklung solcher Verfahren ist bisher zwar intensiv gearbeitet
worden, es hat aber bisher nur in seltenen Fällen zum Erfolg geführt. Es
ist denkbar, dass die Heilungsmöglichkeiten durch Anwendung embryonaler Stammzellen
verbessert werden können, aber dazu liegen meines Wissens noch keine Daten
vor.
Für die Heilung von Erbkrankheiten wird zweitens als Möglichkeit
die Keimbahntherapie diskutiert. Das bedeutet im Prinzip, dass in ein genetisch
defektes Individuum das korrekte Gen so eingebracht wird, dass es dies und
auch seine Nachkommen ein für allemal von der Krankheit befreit. Das klingt
attraktiv, jedoch gibt es derzeit kein Verfahren, das erlaubt, in einen Organismus
genau eine Kopie eines Gens so einzubringen, dass keine unliebsamen Nebeneffekte
entstehen. Bei der Maus, bei der Fliege und dem Fisch ist es dagegen möglich,
Gene einzuschleusen. Bei diesen Organismen aber stehen dem Forscher Kohorten
von ähnlichen Tieren mit definiertem Erbgut zur Verfügung. Trotzdem bedarf
bei diesen Tieren eine erfolgreiche Genbehandlung mehrerer Generationen und
sie gelingt nur in wenigen Fällen. Das heisst, dass Erfolge mit grossen Zahlen
an nicht gelungenen Versuchen einhergehen. Beim Menschen wäre das Szenarium
ein vollkommen anderes. Hier müsste ja ein ganz bestimmtes Individuum im
frühen Embryonalstadium mit praktisch vollkommener Sicherheit auf Erfolg
behandelt werden. Das ist jedoch undenkbar schwierig. Daraus folgt, dass
das, was beim Tier geht, beim Menschen eben doch nicht geht, entgegen einer
landläufigen Annahme. Ausserdem kann in diesem frühen Stadium der Embryo
entweder diagnostiziert oder geheilt werden, denn da im Einzellstadium nur
ein Genom vorhanden ist, schliessen sich Diagnose und Therapie gegenseitig
aus. Eine Diagnose einer Erbkrankheit ist im 8-Zellstadium möglich, und es
besteht die Option, die gesunden Geschwister-Embryonen, die es ja auch gibt,
vor der Implantation auszuwählen. Dieses Verfahren der Präimplantationsdiagnostik
von Erbkrankheiten ist allerdings in Deutschland verboten.
Zum Menschen nach Mass oder Wunsch: Hierbei handelt es sich in
überwiegendem Mass um Ideen und Utopien, die von Politikern, Poeten und Philosophen
diskutiert werden, aber wenig oder garnicht von Forschern. Ich habe bereits
erwähnt, dass man die Funktion menschlicher Gene nur ungenügend kennt und
dass sich das sicher auf lange Zeit nicht ändern wird. Hinweise über die
Funktion menschlicher Gene bekommt man unter anderem über Tierversuche, aber
diese können nur grobste Anhaltspunkte geben (nämlich über die Funktion des
Gens im Tier- aber nicht im Menschen). Beim Tier besteht der rigorose Test
in der Analyse von Individuen, den das Gen fehlt. Das ist für den Menschen
nur in Ausnahmefällen möglich. Man weiss also nicht, welche Eigenschaften
ein Mensch haben wird, auch wenn man seine DNA analysiert, und erst recht
nicht was aus ihm wird, wenn man ein bestimmtes Gen dazu gibt. Vorsichtshalber,
möchte man sagen, ist in fast allen Ländern genetische Veränderung in der
Keimbahn verboten, während somatische Gentherapie (allerdings nicht mit embryonalen
Stammzellen) erwünscht und erlaubt ist.
Wie steht es mit den menschlichen embryonalen Stammzellen? Vor
einigen Jahren ist die Kultivierung von Stammzellen aus Blastocysten des
Menschen berichtet worden. Diese frühen Embryonen waren bei künstlichen Befruchtungen
übriggeblieben. Soweit man das testen kann- einige Tests, die an Mauszellen
üblich sind, verbieten sich beim Menschen- sehen die Zellen vielversprechend
aus. Wie bereits erwähnt, konnten in Modellexperimenten bestimmte Defekte
der Maus durch transplantierte ES Zellen repariert werden. Deshalb sind Forscher
daran interessiert, ihre Erfahrungen aus den Mausversuchen auf die menschlichen
Zellen zu übertragen. Diese Forschung hat grosses medizinisches Potential,
sodass Unterlassung wahrscheinlich ethisch bedenklicher ist als sie zu erlauben.
Das Herstellen und die Forschung an menschlichen ES Zellen ist in den meisten
Ländern erlaubt, nicht aber in Deutschland. Das wesentliche Argument für
das Verbot ist, dass die Gewinnung der Zellen aus einem Embryo diesen und
damit ein potentielles menschliches Leben zerstört hat. Da die überzähligen
Embryonen aus künstlichen Befruchtungen keine Chance auf Leben haben, wenn
sie nicht von einem weiblichen Organismus angenommen werden, ist es einer
Abwägung wert, sie für die Heilung von kranken Menschen zu verwenden.
Forschungsfreiheit.
Das deutsche Gesetz zum Embryonenschutz ist das strengste der
Welt, nur noch Österreich hat ähnlich restriktive Regeln. Es verbietet unter
anderem das Herstellen von Embryonalen Stammzellen. Die Forschung an solchen
Zellen, die im Ausland hergestellt wurden, ist durch das Gesetz nicht verboten,
da aus ihnen keine Menschen mehr werden können, sie ist aber derzeit de facto
blockiert. Andererseits hat Deutschland die Freiheit der Forschung in seinem
Grundgesetz verankert- nicht viele Länder haben das. In diesem Zusammenhang
drängt sich die Frage auf, was Forschungsfreiheit eigentlich bedeutet. Kann
man also hier, aber nicht in andern Ländern als Forscher machen, was einem
grade in den Sinn kommt? Doch wohl nicht, denn es gibt klare grundgesetzlich
immanente Schranken, dazu Gesetze wie Gentechnikgesetz, Embryonenschutzgesetz,
Tierschutzgesetz, an die sich alle halten müssen. Eine gewissenhafte Qualitätskontrolle,
die Voten von Ethikkommissionen berücksichtigt, und die durch das peer review
System gewährleistet ist, gehört mit zu den notwendigen Beschränkungen des
Forschers.
Forschungsfreiheit bedeutet, dass die Wissenschaftler an Universitäten
und Forschungsinstituten selbst verantwortlich sind für den Gegenstand und
die Signifikanz ihrer Forschung. Sie bedeutet, dass weder die Politik noch
die Öffentlichkeit den Forschern vorschreiben darf, was sie (innerhalb der
gesetzlichen Regelungen) tun, was sie lassen sollen. Normalerweise entscheiden
Forscher auch nicht im Alleingang über Forschungsinhalte, denn sie sind auf
Geldgeber und, sehr wichtig, auf die Fähigkeit, Kollegen und Gutachter zu
überzeugen, angewiesen. Das alles hat gute Gründe, denn die gezielte Forschungssteuerung
durch die Politik resultiert häufig in teurer und schlechter Forschung, wenn
nicht Schlimmerem. Die ungefragte grosszügige Ausstattung eines Forschungszweigs
mit zusätzlichen Fördermitteln wirkt häufig völlig kontraproduktiv. Ideen
und Fortschritte lassen sich nicht erkaufen, sondern kommen oft durch die
Hintertür. Und die Forscher allein können wohl am Besten beurteilen, welche
wissenschaftlichen Richtungen Aussicht auf Erfolg haben, welche Beobachtungen
interessant sind. Deutschland hatte bisher eine gute Tradition darin, den
Fördergremien, die Grundlagenforschung unterstützen – DFG, MPG – weitgehend
freie Hand zu lassen. In diesem Lichte ist für Forscher derzeit beunruhigend,
dass in Deutschland selbst die von Gutachtergremien der DFG befürwortete
Forschung mit importierten, im Ausland gewonnenen embryonalen Stammzellen
nicht möglich ist, obwohl sie das Gesetz nicht verbietet. Und damit besteht
für die Forschung ein grosses Problem, denn in dieser Unsicherheit, die längerfristige
Perspektiven nicht erlaubt, kann gute und aussichtsreiche Forschung nicht
gedeihen.
Internationalität
Ein anderer Aspekt, der deutschen Forschern Sorge bereitet, ist
die unterschiedliche Einschätzung dieser Forschung im europäischen Ausland.
Einer vorläufigen Abstimmung des europäischen Parlaments zu Folge, soll in
Zukunft die Forschung an menschlichen embryonalen Stamzellen durch EU Gelder
gefördert werden. Nicht für deutsche Forscher? In England zum Beispiel besteht
eine grosszüge Gesetzeslage. Forschung an menschlichen Embryonen ist erlaubt,
und sie wird von einer besonderen Ethikkommission überwacht. Auch in England
müssen von den Forschern eine Reihe sorgfältig ausgearbeiteter Regeln befolgt
werden. Dazu gehört, dass die Embryonen als überzählig aus in Vitro Fertilisationsverfahren
gespendet sein müssen und dass das Projekt am Tiermodell hinreichend erarbeitet
worden ist. Die Regeln sind ähnlich, doch weniger restriktiv als diejenigen,
die im Papier der DFG im Mai vorgeschlagen worden sind.
Es gibt einige irritierende Ungereimtheiten: In England ist ja
auch das Verfahren der in vitro Fertilisation entwickelt worden, das in Deutschland
erlaubt ist und das derzeit etwa 8 000 Geburten im Jahr in Deutschland zugrunde
liegt. Jedoch könnte weder die Entwicklung dieses Verfahrens noch seine Verbesserung
unter dem deutschen Embryonenschutzgesetz stattfinden. Hier in Deutschland
ist auch den Gegnern der Forschung an embryonalen Stammzellen vollkommen
klar, dass, sollten auf ES-Zellen basierende Therapien im Ausland entwickelt
worden sein, man sie deutschen Patienten nicht verweigern wird. Diese Einstellung
bedeutet also, dass der Embryo weniger schützenswürdig wird, sobald ein direkter
Nutzen der ES Zellen besteht. Wie aber soll eine wirkungsvolle und ungefährliche
Therapie entstehen, wenn nicht vorher geforscht, entwickelt und erprobt werden
durfte? Es ist wahrscheinlich, dass die Übertragung der am Tiermodell entwickelten
Therapien auf menschliche Zellen besonders langwierig, aufwendig und frustrierend
ist und nicht mit Sicherheit zum Erfolg führen wird. Ist es richtig, den
Aufwand und das Risiko ganz den ausländischen Partnern zu übertragen, aber
im Falle eines Erfolges möglichst freien Zugang zu den Ergebnissen der Forschung
zu erwarten?
In solchen und ähnlichen Forschungsangelegenheiten hat sich Deutschland
leider international in der letzten Zeit einen Ruf erworben, der ohne Frage
den deutschen Forschern zu schaffen macht. Forschung ist international und
muss es sein. Es ist sehr zu hoffen, dass bald international verbindliche
Regeln erarbeitet werden, die die Entwicklung von Therapien, die auf embryonalen
Stammzellen basieren, unter standardisierten und kontrollierbaren Bindungen
stattfinden lässt. Wie Goethe sagt: "In der Beschränkung zeigt sich erst
der Meister, und das Gesetz nur kann uns Freiheit geben".
http://www.berlinerfestspiele.de/berlinerlektionen/
Dieser Vrotrag erschien in gekürtzter Form in der Wochenendausgabe 01/02.12.2001 der Süddeutschen Zeitung.