Reproduktionsbiologie

Die Reproduktionsbiologie z.B. Klonen und Stammzellengewinnung ist noch keine gentechnische Methode, solange dabei keine Genome manipuliert werden. Da aber z.B. bei der Diagnostik oder der Kultur der Zellen fast nur noch gentechnisch erzeugte Substanzen benutzt werden (z.B. Gensonden) ist der Übergang fließend. Außerdem wäre es naheliegend, z.B. isolierte Zygoten mit genetischen Defekten durch Gentherapie zu behandeln. Deshalb gibt es in Deutschland sei 1991 ein spezielles Embryonenschutzgesetz, das versucht, dem biologisch machbaren juristische Grenzen zu setzen.
Methoden, die einen unerfüllten Kinderwunsch biol.technisch erfüllen sollen:
 
à Künstliche Besamung, In-vitro-Fertilisation, ICSI, Leihmütter;
künstliche Besamung:
Homologe
(Spermien vom Ehemann) und heterologe (Spermien von Spender/Samenbank) Insemination : Spermien werden mit Kunststoffschlauch in die Vagina eingeführt.
In-Vitro-Fertilisation (IVF) (homolog und heterolog):
Durch Hormone wird eine vielfache Eizellproduktion stimuliert (Superovulation)à mehrere Eizellen reifen heran, werden entnommen und in einer Petrischale mit Samenzellen befruchtet. Nach ca. 18 Stunden können die erfolgreich befruchteten Eizellen identifiziert werden und der Mutter/Leihmutter zur Einnistung in die Gebärmutter eingespült werden. Die Chance ein Baby zu bekommen schwankt je nach Alter der Mutter zwischen 40% und 5%!
(
1."Retortenbaby"1978 in GB; in D erstmals 1981; Heute: jede 80.Geburt,ca10000proJahr; Kosten ca.5000Euro; wird von den Krankenkassen bezahlt)
ICSI: Intracytoplasmatische Spermien-Injection (in D erlaubt, weltweit ca.100.000 Babys)
Spermien, die sich selbst nicht ausreichend bewegen können oder unreif aus Hodengewebe isoliert wurden, werden direkt in die Eizelle injiziert. 
Leihmütter: (In USA erlaubt)
Ein Paar, bei dem die Frau unfruchtbar ist oder keine Schwangerschaft will, sucht Leihmutter a) Eizelle + Sperma von Auftraggebern b) Eizelle von Leihmutter, Sperma von Auftraggeber, c) Eizelle von Auftraggeberin, Sperma von anonymem Spender, d) Eizelle von Leihmutter, Sperma von anonymem Spender.
Ein gleichgeschlechtliches Paar will Kinder.
Spektakuläre Fälle: Unerwünschte Zwillinge; Leihmutter will Kind behalten; Kind behindert; Taubstummes Lesbenpaar wünscht sich taubstummes Kind durch Samenspende von taubstummem Spender per Annonce.
Juristische Situation: Die Gebärende ist juristisch die Mutter und muss für das Kind sorgen, wenn der Vertrag mit den Auftraggebern scheitert.
Gründe: 
-
Krankheiten, die eine Zeugung /Schwangerschaft unmöglich machen: Impotenz (Gefäßkrankheiten), Hodenkrebs,  Gebärmutterkrebs..  Samen/Eileiterverschlüsse...
- Alter: Das Alter der Erstgebärenden steigt ständig. Die Befruchtungsfähigkeit der Eizellen lässt aber altersgemäß stark nach.
- Tod eines Partners, der eine Samen/Eispende hinterlassen hat.
- Gleichgeschlechtliche Ehen mit Kinderwunsch
- Visionen in Amerika: Embryonenbanken für Adoptionswillige; Samenbanken von Nobelpreisträgern, Künstlern...; 
Völlige Trennung von Sexualität und Fortpflanzung: Alle jungen  Menschen lassen Sperma und Eizellen einfrieren, danach erfolgt eine Sterilisierung durch Unterbrechung der Samen/Eileiter; Sex ohne Schwangerschaft; bei Kinderwunsch erfolgt IVF mit oder ohne Leihmutter.
Reproduktives Klonen:  Künstliche Herstellung genetisch identischer Lebewesen. (Bei Menschen verboten)
a) aus Embryonen (= Embryosplitting) durch Herstellung eineiiger Mehrlinge, die in Leihmüttern ausgetragen werden. (Embryotransfer)à Tierzucht
b) aus adulten Körperzellen à Tierzucht
Schema: Klonierung aus embryonalen Zellen: Embryosplitting 
b) aus adulten Körperzellen (in GB 1997 erstmalig nach 276 Fehlversuchen beim Schaf "Dolly" gelungen)
Schema: Klonierung aus Körperzellen                                                                  

Dolly (5.7.1996-13.2.2003)  ausgestopft im National-Museum in Edinburg

Fragen:
 -Dolly hat 3 Mütter, aber keinen Vater!  Was hat sie jeweils von ihren 2 genetischen Müttern vererbt bekommen? Wer ist ihre physiologische Mutter?
 -Lesen Sie folgenden "Nachruf" und begründen Sie, warum die Todesursache für Klonierungsversuche beim Menschen alarmierend ist.
 

Dolly, das erste geklonte Schaf der Welt, ist tot. Das sechs Jahre alte Tier musste am 14. Februar 2003 wegen einer fortschreitenden Lungenerkrankung eingeschläfert werden. «Dolly» war weltweit das erste Säugetier, das durch das Klonen eines erwachsenen, sechs Jahre alten Tieres entstand. Die Bekanntgabe von «Dollys» Erschaffung durch schottische Wissenschaftler im Februar 1997 war eine wissenschaftliche Sensation, die eine breite öffentliche Debatte über das Für und Wider der Gentechnik anheizte. Schafe könnten elf bis zwölf Jahre alt werden, und Lungenentzündungen seien typisch für ältere Schafe, erklärte Harry Griffin vom schottischen Roslin Institute, wo Dolly erst geklont worden war und dann streng bewacht in einem Stall gelebt hatte. Das weltbekannte Tier, das aus der genetischen Information eines erwachsenen Schafes erzeugt wurde, ist genetisch älter, als es seiner Lebenszeit ab der Geburt entsprechen würde. Woran Dolly laut einem Bericht Nature vom 27. Mai 1999 leidet: Die Endstücke der Chromosomen seines Erbgutes sind kürzer als aufgrund des Alters zu erwarten wäre. Auf den Chromosomen befinden sich "Kappen" als Ende, sogenannte Telomere. Sie verkürzen sich mit jeder Zellteilung. Es gibt wissenschaftliche Theorien, wonach der Alterungsprozess von Tier und Mensch mit dieser Telomer-Verkürzung in Verbindung steht.   

Der vorzeitige Tod des Tiers nährt die Befürchtung von Wissenschaftlern, dass Klonen zu vorschneller Alterung führt. Eine Obduktion soll nun genauere Erkenntnisse bringen. Vor einem Jahr war Dollys "Schöpfer", Ian Wilmut, bereits durch eine Arthritis im linken Hinterbein des Tiers aufgeschreckt worden. Er selbst wertete diese typische Alterserkrankung bei dem noch relativ jungen Tier als Indiz dafür, dass die derzeitigen Klon-Techniken ineffizient seien. Als der Genetiker damals äußerte, die Wissenschaftler seien sehr enttäuscht und würden Dolly sehr sorgfältig beobachten müssen, fielen an der Londoner Börse der Kurs der Firma PPL Therapeutics, die seine Forschungsergebnisse vermarktet, daraufhin um 15 Prozent.

Dolly war am 5. Juli 1996 im Roslin Institute geboren worden, nachdem Wilmut die Euterzelle eines sechs Jahre alten Schafs entnommen und in eine zuvor entkernte Eizelle eines dritten Schafs eingesetzt hatte. Damals sagte Wilmut, Dolly könne lange leben und mindestens zehn Jahre alt werden. Doch schon im Mai 1999 stellten die Forscher fest, dass Dollys Erbgut ungewöhnlich alt aussah. Es sei typisch für ein älteres Tier, teilten sie mit. Dolly hatte demnach kürzere Telomere als gleichaltrige, nicht geklonte Schafe.

Das Schaf Dolly ist heute eine der Hauptattraktionen des Royal Museum im schottischen Edinburgh.   

London (AP) . 

 

 
Methoden, die durch Auslese und Diagnostik über neues Leben entscheiden
à Pränataldiagnostik, Pimplantationsdiagnostik,  Sexing, Therapeutisches Klonen, Stammzellen
Pränataldiagnostik: Alle diagnostischen Methoden zur Erkennung von (Erb)Schäden des Embryos/Fötus während der Schwangerschaft. (Ultraschall, Amniozentese...) Problem: Abtreibungs-Indikationen und- Zeiträume.
Präimplantationsdiagnostik (PID): Gendiagnostische Untersuchung von im Reagenzglas (in vitro) befruchteten Eizellen vor dem Transfer in eine Gebärmutter. Den 8-zelligen Embryonen wird je eine Zelle entnommen und auf bestimmte Erbkrankheiten getestet. Je nach Ergebnis wird der Embryo mit den "besten" Eigenschaften in die Gebärmutter implantiert. (USA,B,GB,S) (Voraussetzung ist die In-Vitro-Fertilisation(IVF)
Sexing: Vorwahl des Geschlechts eines gewünschten Kindes.
Da die Y-tragenden Spermien leichter und schneller sind als die X-tragenden Spermien, kann man sie durch geeignete Verfahren voneinander trennen. Durch Insemination d.h. Injektion der gewünschten Spermiensorte kann das Geschlecht des Kindes gewählt werden. (USA,GB,NL) (In D nur bei gonosomalen Erbkrankheiten)
Therapeutisches Klonen: Die ersten Zellen (z.B. das 8-Zellstadium), die durch Zellteilung aus der Zygote entstehen sind totipotent, d.h. aus ihnen können sich alle Gewebetypen und sogar komplette Lebewesen entwickeln, wenn man sie voneinander trennt und sich weiterentwickeln lässt. Im Laufe der weiteren Zellteilungen erhält zwar jede Tochterzelle das gleiche Erbgut, aber durch Ungleichverteilung plasmatischer Signalstoffe wird die Fähigkeit der Zellen, alle Gene zu aktivieren immer mehr eingeschränkt à sie können je nach Lage im Embryo* nur noch bestimmte Gewebetypen bilden (=Zelldifferenzierung) à  pluripotente Zellen. Man bezeichnet diese unspezialisierten Vorläuferzellen der späteren Zellen mit Spezialfunktion (Herzzelle, Nervenzelle..) als Stammzellen**. Die Forscher hoffen, dass sie aus diesen Stammzellen entweder Organe züchten können, oder dass solche Zellen, wenn man sie in krankes Gewebe injiziert (Herzmuskel nach Infarkt oder Hirngewebe bei Parkinson usw.) dort für Heilung durch Regeneration sorgen.
Um eine immunologische Abstoßung der Zellen zu verhindern, müssen die Stammzellen erblich identisch sein! Dies erreicht man durch Einbringen des Spenderzellkerns in eine entkernte Eizelle und anschließende embryonale Zellteilungen bis zur Blastozyste, der die Stammzellen entnommen werden. (siehe Schema)

*Embryo: Beim Menschen definiert als Keim von der Befruchtung bis zur 12. Woche (=Abschluss der Organentwicklung); danach: Fötus
**Auch Erwachsene besitzen noch Stammzellen z.B. im Knochenmark.

Schema: Entstehung von Stammzellen

Schema zur Stammzellentherapie:
Die Stammzellenforschung ist eng mit Klonierung und Gentherapie verbunden:
Diskussionsmaterial:

www.ed.ac.uk

Lösungsvorschlag

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