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Wissenschaft
Ausgabe
1/2018

Forscher züchten Mensch-Ratten-Chimäre

So weit sind Frankensteins Erben schon

200 Jahre nach Mary Shelleys berühmten Frankenstein-Roman stehen Biologen kurz davor, Kreaturen im Labor maßschneidern zu können. Wird der Albtraum wahr?

PictureLux / Picture Alliance / DPA

Schöpfung im Filmlabor (Szene aus "Frankensteins Braut", 1935) : Ein äußerst empfindsames Gemüt

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Dienstag, 02.01.2018   14:18 Uhr

Ein paar Lehmhütten an der staubigen Piste, die in die Provinzhauptstadt führt, ein paar müde trottende Esel vor Karren mit Brennholz: Das Bauerndorf Bana in Burkina Faso sieht nicht aus wie ein Ort, an dem sich Weltveränderndes ereignen wird. Und doch soll hier ein Experiment stattfinden, das einmalig auf dem Planeten Erde wäre.

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Aus dem SPIEGEL

Heft 1/2018
Gesundes Neues!
Bewegen, gut essen, entspannen: Der Masterplan für ein viel längeres Leben

Wenig beachtet von der Weltöffentlichkeit bereiten sich Forscher im Dienste der Bill-und-Melinda-Gates-Stiftung darauf vor, in diesem Dorf Mücken auszusetzen, in deren Erbgut sie ein Unfruchtbarkeits-Gen einbauen wollen. Den Computersimulationen zufolge wird sich dieses Gen in der gesamten Population ausbreiten. Das soll die Zahl der Mücken der Art Anopheles gambiae drastisch reduzieren und so dem Malariaerreger, dem diese Insekten als Wirt dienen, den Garaus machen.

Wissenschaftler nennen das verwendete Verfahren Gene Drive. Kritiker haben einen anderen Namen dafür gefunden: Sie sprechen von einer "genetischen Atombombe", weil es sich hier um Gene handelt, die sich, einmal in Umlauf gebracht, wie bei einer nuklearen Kettenreaktion in natürlichen Populationen verbreiten.

Gene Drive weckt somit große Hoffnungen und große Ängste. Falls die so manipulierten Mücken in die Freiheit entlassen werden, wäre es das erste Mal, dass der Mensch gezielt die Evolution zu lenken versucht, um die Natur in die Knie zu zwingen.

Auch an Menschen wird schon gearbeitet.

Eine Gruppe Biomediziner im chinesischen Guangzhou hat unter Verwendung hochmoderner molekularer Werkzeuge intakte Genabschnitte in erbkranke menschliche Embryonen geschleust. Bei sechs von ihnen - zwei davon mit der Anlage für eine Nahrungsmittelunverträglichkeit, vier mit dem Gen, das zur Blutkrankheit Beta-Thalassämie führt - haben sie es probiert, in dreien konnte das Gen korrigiert werden.

Auf diese Weise haben die Gentechniker in Guangzhou die ersten genmanipulierten Embryonen erschaffen, die zu Menschen hätten heranwachsen können. Zwar werden sie nicht ausgetragen. Doch die Forscher lassen keinen Zweifel daran, dass dies langfristig ihr Ziel ist.

Mit ihren Experimenten bereiten sie eine Zeit vor, in der die Genreparatur ganz selbstverständlich zum Repertoire der Reproduktionsmedizin gehören soll. Die Versuche sind, mit anderen Worten, ein wichtiger Schritt in Richtung auf das Designen von Menschen.

Es sei an dieser Stelle noch ein drittes Beispiel einer ethischen Grenzüberschreitung genannt, diesmal aus dem Bereich der Neurobiologie. Es geht dabei um sogenannte Gehirn-Organoide. Diese entstehen, indem die Forscher menschliche Stammzellen zu Hirnzellen ausdifferenzieren und diese dann zu einer Art winzigem Gehirn heranwachsen lassen. Die Zellen vermehren sich, knüpfen Verbindungen und bilden sogar die für die Großhirnrinde typischen sechs Zellschichten aus.

Die Sorge, solche Mini-, Quasi- oder Beinahgehirne könnten womöglich zu denken oder zu fühlen beginnen, erklärten deren Schöpfer als unbegründet. Die Organoide bekämen ja keinerlei Sinnesinput. Auch seien sie viel zu klein und ungeordnet, als dass sie das Denken erlernen könnten. Zwar wachsen sie, doch bei der Größe einer Linse ist Schluss; denn dann stockt die Sauerstoff- und Nährstoffversorgung. Die Organoide sind nicht durchblutet.

Joe Pugliese / August

Gentech-Pionier Venter: Künstliche Mikroben

Experimente an der Universität von Pennsylvania könnten das nun ändern. Ein Neurochirurg hat einen Weg gefunden, wie er den winzigen Kunstgehirnen Sinnesinput und vermutlich auch Blutversorgung bescheren kann: Er hat menschliche Hirn-Organoide in die Sehrinde von Ratten eingebaut. Sie integrierten sich gut in das fremde Gewebe. Der Forscher konnte auch nachweisen, dass sie lernten, auf Signale der Rattennetzhaut zu reagieren.

Als die Wissenschaftler aus Pennsylvania ihre Kreatur jetzt auf einer Konferenz in Washington, D.C., vorstellten, regte sich im Publikum Unbehagen. Soll es Wissenschaftlern wirklich erlaubt sein, Mensch-Ratten-Chimären zu erschaffen, die es menschlichem Gewebe ermöglichen, die Welt durch Rattenaugen zu betrachten?

Die Wissenschaftler, die derzeit von Burkina Faso über Pennsylvania bis nach Guangzhou mit Wesen experimentieren, wie es sie nie zuvor gegeben hat, sind beseelt vom Schaffensdrang. Geerbt haben sie ihn von einem gemeinsamen geistigen Ahnen, dessen Lebensbeichte am 1. Januar 1818, vor genau 200 Jahren, veröffentlicht wurde. Der Titel: "Frankenstein oder Der moderne Prometheus".

Mit diesem Roman erfand die damals gerade 20-jährige Britin Mary Shelley nicht nur die neue Literaturgattung der Science-Fiction, sondern auch den Prototyp des genialen Forschers, der, getrieben von Wissensdurst und Machbarkeitswahn, das Ungeheuerliche erschafft.

Fast ebenso berühmt wie der Plot dieses wirkmächtigen Wissenschaftsthrillers ist die Geschichte seiner Entstehung. Die zündende Idee hat der Autorin, damals noch unverheiratet als Mary Godwin, eine Urgewalt der Natur eingegeben: Im fernen Indonesien war der Vulkan Tambora ausgebrochen. Diese Eruption hatte einen Kälteschock über die Erde gebracht und den Sommer 1816 in Europa ausfallen lassen.

Das bekam auch Godwin zu spüren, die sich gerade in einem illustren Kreis von radikalen Freidenkern rund um den Dichter Lord Byron am Genfer See auf hielt. Vor Kälte und Unwetter floh die Gesellschaft an den Kamin der mondänen Villa Diodati. Dort saß man beisammen und diskutierte, bis Byron, inspiriert von den grandios-spektakulären Gewitterstürmen, die sich draußen über dem See entluden, die anderen zum Wettstreit im Ersinnen von Gruselgeschichten aufrief.

Godwin nahm die Herausforderung an. Im Vorwort zu ihrem "Frankenstein" schildert sie, wie ihr abends im Bett die Dinge durch den Kopf gingen, von denen tagsüber beim Gespräch der gelehrten Herren die Rede gewesen war. Sie hatten von den jüngsten Entdeckungen der Wissenschaft gesprochen, von neuen Elementen, vom Ursprung des Lebens und vor allem vom neuartigen Phänomen des Galvanismus.

Der italienische Arzt und Naturforscher Luigi Galvani hatte festgestellt, dass er abgetrennte Froschschenkel mittels elektrischer Entladung wieder zum Leben erwecken konnte. Er sprach von "tierischer Elektrizität" und glaubte eine Art Elixier aufgespürt zu haben, das toter Materie den Odem des Lebens einhauchen könne.

Und die Forscher beschränkten sich nicht auf Frösche. Vor allem Galvanis Neffe Giovanni Aldini sorgte mit noch weit unheimlicheren Experimenten für Aufsehen: Vor schauderndem Publikum reizte er die Nerven Hingerichteter, sodass ihre Muskeln zuckten und ihre Gesichtszüge sich zu grässlichen Fratzen verzerrten. Diese gruselige Szene stellte sich das damals 18-jährige Mädchen vor, und plötzlich war die Idee zu seinem Roman geboren: Shelley sah es vor sich, wie sich trübgelbe Augen öffnen und wie sich dann ein riesenhaftes Monstrum, zusammengenäht aus Leichenteilen, vom Sektionstisch erhebt. "Ich musste lediglich den Geist beschreiben, der mein mitternächtliches Ruhekissen heimgesucht hat", schreibt Shelley.

Der Plot vom genialen Gelehrten Viktor Frankenstein, der das Geheimnis des Lebens verstehen will und darüber einen mordenden Unhold erschafft, hat die Menschen seither nicht losgelassen. Ein Teenager hatte erstmals jene Frage gestellt, die bis heute den Fortschritts- und Technikskeptischen Unbehagen bereitet: Wenn der Mensch es mit seinem Wissensdurst zu weit treibt, ist dann Unheil programmiert?

Fast hat es den Anschein, als habe Shelley die Ära der Reproduktionsmedizin und der Stammzellbiologie, der Erschaffung von Klonen und Chimären vorausgeahnt. Die Story, die sie vor gut 200 Jahren schrieb, ist zur Sündenfall-Fabel der modernen Wissenschaft geworden. Der britische Kulturhistoriker Christopher Frayling bringt es auf den Punkt: "Der wahre Schöpfungsmythos der Moderne ist nicht länger Adam und Eva im Garten Eden. Der wahre Schöpfungsmythos ist Frankenstein."

Heute wissen wir, dass die Zeitgenossen Mary Shelleys irrten, als sie glaubten, dem Leben sein innerstes Geheimnis entlockt zu haben. Die Euphorie für den Galvanismus war bald verflogen. Der Glaube aber blieb, dass das Studium der Natur irgendwann die Mittel bereitstellen werde, das Leben zu beherrschen und sogar neu zu erschaffen.

Inzwischen hat eine ganze Heerschar Wissenschaftler das Erbe Frankensteins angetreten. Es sind nicht länger einzelne Genies, die sich, wie der Romanheld in seinem Ingolstädter Privatlabor, auf eigene Faust ans Schöpfungswerk machen. Das Design künstlichen Lebens ist zur weltumspannenden Bewegung in den Biowissenschaften geworden.

Was diese gerade in jüngster Zeit vollbracht haben, ist atemberaubend. Eine Flut neuer Methoden erlaubt es den Forschern, einzelne Moleküle, bestimmte Zellen, Organe oder ganze Organismen mit ungeahnter Präzision zu handhaben. Wo Forscher noch vor wenigen Jahren tüftelten und probierten, fügen sie jetzt genormte Biobauteile oftmals mit Roboterhilfe zusammen. Die Manipulation von Leben ist zur Ingenieursaufgabe geworden.

Schon bereiten sich Organzüchter darauf vor, menschliche Nieren oder Bauchspeicheldrüsen in Schweinen wachsen zu lassen. Biomedizin-Ingenieure der Duke-Universität in North Carolina verkündeten gerade, dass sie für infarktgeschädigte Herzen Pflaster aus zuckenden Muskeln hergestellt hätten. Einen anderen Weg schlagen Gewebezüchter in Boston ein: Sie besiedeln das Proteinskelett menschlicher Herzen mit lebenden Muskelzellen.

Jason Grow

Proteinskelette von Schweine-, Menschenherz im Organlabor am Massachusetts General Hospital in Boston: Die Manipulation von Leben ist Ingenieursaufgabe

Andere Wissenschaftler haben sich allen Ernstes darangemacht, ausgestorbene Tierarten wiederauferstehen zu lassen. Zuerst werden sie dies vermutlich bei Wandertauben oder Auerochsen versuchen, doch die Kühnsten denken bereits über die Wiedererschaffung von Mammuts, ja sogar von Neandertalern nach.

Nah kommt dem frankensteinschen Traum vom Kreieren neuer Lebensformen auch der Gentech-Visionär Craig Venter. An einem von ihm gegründeten und nach ihm benannten Institut im kalifornischen La Jolla stellt er Bakterien aus synthetischem Erbgut her. Er will seinen Reißbrettmikroben beibringen, Kunst-, Arznei- oder Treibstoffe zu produzieren. Ohnehin ist die synthetische Biologie beim Design von Bakterien am weitesten fortgeschritten. Eine kleine Auswahl der Kreationen, die allein im vergangenen Jahr bekannt wurden: lebende Giftsensoren, die Handschuhe besiedeln sollen; Bakterien, die den Krankheitsverlauf ihrer Wirte protokollieren; Mikroben, die dreifarbig sehen können.

Vor allem die sogenannte Crispr-Technik hat dem Schaffensdrang enormen Auftrieb gegeben. Diese den Bakterien entlehnte Methode hat das Manipulieren von Erbgut unerhört billig und präzise gemacht. Vor allem aber: Die Anwendung des Verfahrens ist so einfach, dass selbst Laboranfänger das frankensteinsche Handwerk im Handumdrehen zu erlernen vermögen.

Angesichts all der Fortschritte in den Biowissenschaften aber fragt sich: Wie steht es um die Warnung, welche die Fabel vom Dämon aus dem Labor enthält? Wird der Schöpfungsboom im Genlabor unweigerlich in die Katastrophe führen? Wird sich irgendwann eine der vom Menschen erzeugten Kreaturen, so wie Frankensteins Monster, gegen ihren Schöpfer wenden?

DER SPIEGEL

Mary Shelleys Roman gibt eine Antwort auch auf diese Frage, und erstaunlicherweise ist sie durchaus versöhnlicher Natur. Denn die Autorin stellt das Kunstwesen des Viktor Frankenstein keineswegs als bösartig veranlagtes Ungeheuer dar. Ganz im Gegenteil: Das Monster hat trotz all seiner aus Leichenteilen zusammengeflickten Scheußlichkeit ein äußerst empfindsames Gemüt. Mit großer Anteilnahme ist es den Menschen zugetan - bis deren Zurückweisung seinen Groll weckt.

Seines grausigen Äußeren wegen wenden sich alle voller Entsetzen von diesem Ungeheuer ab. Unter den Menschen findet es keine Liebe, erst das nährt seinen Hass. Zum Monster wurde Frankensteins Kreatur nur, weil sie als solches gesehen wurde.

Die Botschaft also lautet: Nicht alles, was Schrecken verbreitet, ist bösartig; nicht immer muss, was unheimlich erscheint, auch Schaden bringen. Auch bei manch einem der Gentech-Geschöpfe aus dem Labor ist die Wirkung, ähnlich wie bei dem Monster des Ingolstädter Leichenfledderers, weniger von seinen wahren Eigenschaften bestimmt, als davon, wie diese von uns wahrgenommen werden.

Es kann kaum einen Zweifel geben: 200 Jahre nach der Erfindung Frankensteins haben moderne Biowissenschaftler selbstbewusst seine Nachfolge angetreten. Man kann sie in ihrem Schaffensdrang vielleicht bremsen, aufhalten wird man sie nicht. Die Menschen werden folglich lernen müssen, sich angesichts neuer biotechnischer Kreationen nicht vom ersten Anschein leiten zu lassen. Und umgekehrt werden sich die Wissenschaftler damit abfinden müssen, dass sie um Akzeptanz für ihre Experimente werben müssen, um dem Wohle der Menschen zu dienen.

Die Mückenforscher im afrikanischen Dorf Bana haben sich ganz dieser Devise verschrieben. Ebensolche Sorgfalt wie auf das Erschaffen ihrer genmanipulierten Insekten verwenden sie auf die Vorbereitung der örtlichen Bevölkerung. Sozialwissenschaftler versuchen, die Menschen mit dem geplanten Freilandversuch vertraut zu machen. Auf bunten Kärtchen zeigen sie ihnen Mücken, Mikroskope und Männer in weißem Kittel.

Für die Bauern von Bana ist es nicht einfach zu begreifen, was das für Geschöpfe sind, die da in ihrem Dorf freigesetzt werden sollen. Eines aber verstehen sie gewiss: All das soll irgendwie helfen, den Fluch zu besiegen, den die Malaria für sie bedeutet.

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