Das Mammut klonen?


Seit zehntausend Jahren[1] ist das Mammut in seiner Heimat, den subarktischen Regionen Eurasiens und Nordamerika, ausgestorben. Seit dem Aufkommen der modernen Biotechnik redet man davon, es zurückzuholen. Schließlich hat man von diesen Tieren mehr als nur Knochen: Seit Jahrzehnten findet man im Permafrost tiefgefrorene Mammutkadaver, deren Gewebe erstaunlich gut erhalten ist und die zumindest die theoretische Hoffnung wecken, über ein rekonstruiertes Genom irgendwie neue lebende Mammuts zu züchten.

Russische Forscher gehen jetzt einen Schritt weiter: Sie behaupten, sie hätten in so einem tiefgefrorenen Kadaver sogar noch flüssiges Blut entdeckt. Das Tier muss extrem schnell eingefroren worden sein, um der Gerinnung zuvorzukommen. Schnell genug, hoffen sie, dass man aus diesen Geweben schon mit heutigen Methoden einen Klon erzeugen könnte.

Vor ein paar Wochen war das Klonen ja schon einmal im Gespräch, als Forscher aus fertigen, eigentlich in einer entwicklungsbiologischen Sackgasse steckenden Gewebezellen lebensfähige Embryonen und embryonale Stammzellen herstellten. Die so entstandenen Stammzellen kommen ein paar Jährchen zu spät, aber wenn man geklonte Embryonen haben will, ist dieser Kerntransfer somatischer Zellen (SCNT) wiederum äußerst interessant. Allerdings braucht man dazu funktionsfähige Zellkerne, und die Aussichten, in den bisherigen halbvergammelten Kadavern solche zu finden, ist eher niedrig. In dem neuen schockgefrorenen Mammut sieht das vielleicht anders aus.

alt

Knapp 40.000 jahre altes Mammutkalb aus dem Permafrost. Bild: A.V. Lozhkin

Dass man nämlich auch aus toten, für ein Jahr eingefrorenen Gewebszellen noch geeignete Kerne für die Prozedur bekommen kann, haben Forscher schon vor Jahren an Mäusen nachgewiesen. Ob so ein tiefgefrorener Kern samt DNA auch zehn Jahrtausende lang intakt bleibt, ist eine offene Frage, aber keineswegs unwahrscheinlich. Und dann hätte man die wichtigste Zutat in der Hand, um das Mammut wieder zum Leben zu erwecken.

Das Genom ist erst der Anfang

Aber damit fangen die Probleme erst an. Als nächstes bräuchte man eine Eizelle, in die man den Kern einbringen kann. Und die Wahrscheinlichkeit, aus einem Mammutkadaver voll funktionstüchtige, lebende Eizellen zu ernten, ist exakt null. Das kann man vergessen. Die einzige Möglichkeit, sich eine halbwegs geeignete Eizelle zu beschaffen wäre, eine von einer verwandten Art zu verwenden. Das wäre wohl der Asiatische Elefant.

Ob das funktioniert, ist ausgesprochen fraglich, es wäre auch bei weitem nicht das erste mal, dass irgendwelche Schnacker von geklonten Mammuts rumfabulieren, und danach nie wieder was kommt. Es gibt allerdings einen Präzedenzfall, der dieses Vorhaben als möglich erscheinen lässt - Wissenschaftler haben schon einmal versucht, durch Kerntransfer eine ausgestorbene Art wiederzubeleben: Das Bucardo, eine im Jahr 2000 ausgestorbene Wildziege aus den Pyrenäen. 2006 transferierten spanische und französische Forscher Zellkerne aus Gewebeproben des letzten lebenden Exemplars - die immerhin sieben Jahre im Tiefkühler gelegen hatten - in entkernte Eizellen von Hausziegen. Die entstehenden Embryonen pflanzten sie in Hybriden aus Haus- und Wildziegen, und einer der Embryonen entwickelte sich tatsächlich zu einem Tier, das mit der ausgestorbenen Ziege identisch war.

Am Bucardo gescheitert

Die Sache hat allerdings einige Haken: Zum einen war der erfolgreiche Versuch einer von mehreren hundert Kerntransfers. Man braucht sehr viele Embryonen, damit es nur einmal klappt, und damit entsprechend viele lebensfähige Zellkerne, um all diese Embryonen überhaupt zu erzeugen. Beim Mammut, das weit länger eingefroren war, sicher noch mehr. Es scheint mir fraglich, ob das vorhandene Material diese Menge Zellkerne überhaupt hergibt.

Außerdem hat das Experiment nur bedingt geklappt. Das Bucardo-Weibchen starb bereits Minuten nach der Geburt - seine Lungen waren defekt. Es müssen sehr viele Faktoren sehr genau zusammenpassen, um aus einem transferierten Zellkern ein lebendes Tier zu bekommen. Jener Embryo hatte es bis zur Geburt geschafft, aber ein folgenschweres Detail scheint trotzdem schiefgegangen zu sein.

Man darf dabei nicht vergessen, dass in diesem Versuch Spender und Empfänger lediglich unterschiedlichen Unterarten angehörten - beim Mammut haben wir keinen Zugriff auf derart eng verwandte lebende Arten. Die Kluft zum Elefanten ist bereits erheblich. Es gab zwar Versuche, durch Kerntransfer zwischen verschiedenen Arten lebensfähige Embryonen zu erhalten, sie sind allerdings bisher durch die Bank gescheitert.

Selbst wenn man also aus dem neu gefundenen Mammut brauchbare Zellkerne für das Klonen bekommt, ist immer noch mehr als fraglich, ob die nächsten, entscheidenden Schritte funktionieren. Und die technischen Probleme sind ja nur ein Aspekt des Klonens, die ganz andere Frage ist, ob wir das Mammut überhaupt wiederbeleben wollen und wenn ja, wie es dann weiter geht.

Das Mammut ist ja nicht für sich alleine ausgestorben, es war Teil eines eigenen Ökosystems, das am Ende der letzten Eiszeit untergegangen ist. Die Aufgabe wäre also weitaus größer als nur ein Paar Tiere zu züchten: Wenn man das Mammut sinnvollerweise zurückbringen will, muss man auch die Mammutsteppe rekonstruieren, mit ihrer spezifischen Flora und Fauna - da auch die nicht mehr existiert, steht man da vor einer wahren Mammutaufgabe.
.
.
.
[1] Es gab bis vor 3000 Jahren auf der Wrangel-Insel... Wisst ihr sicher alle eh schon, ich wollt nur sicher gehen.


21 Kommentare zu “Das Mammut klonen?”

  1. Sammelmappe Antworten | Permalink

    Wahrscheinlich ist es ein großer gemeinsamer Kindsheitstraum der Menschen, die vergangenen Tier- und Pflanzenwelten wieder entstehen zu lassen. Das Mammut ist sicher ähnlich wie die Dinosaurier dafür ein Symboltier.
    Schade, dass die Menschheit ihre Energie nicht genauso stark in Projekte steckt, die das Wohl der lebenden Menschen auf diesem Planeten betreffen.
    Aber wahrscheinlich sollte ich nicht so maßlos sein und mich einfach an ihrer Kreativität erfreuen.

  2. Andreas Antworten | Permalink

    Mammut die Attraktion im Zoo

    bin gespannt wie lange es noch dauert. Ich denke das in Zukunft noch viel machbar sein wird.

  3. Martin Holzherr Antworten | Permalink

    Mammutsteppe in ambitionierten Zoos

    Der Trend geht zum Tier im Zoo und nicht zur Ausscheidung einer Million Hektar für eine Mammutsteppe. Wenn schon wird es eine kleine Mammutsteppe im Zoo geben, in dem das geklonte Mammut den zahlenden Besuchern der ganzen Welt präsentiert wird.

    Wegen den technischen Schwierigkeiten des Klonens würde ich mir keine Sorgen machen.In 20 Jahren kann es ganz anders aussehen. Und so lange können wir auf die Wiedergeburt des Mammuts schon noch warten. Es würde mich wundern, wenn man ein Tier, das noch vor 2000 Jahren an gewissen Stellen der Erde gelebt hat nicht wieder zum Leben erwecken könnte. DNA kann jedenfalls auch Zeiträume von einigen 1000 Jahren gut überstehen.

  4. Engywuck Antworten | Permalink

    nur ein erster Schritt

    das wahre Ziel sind ja wohl Dinos :-)

    Würde jedenfalls meine neffen freuen, die sind grad vboll auf dem Dino-Trip -- aber vermutlich trifft das dann eher deren Enkel, sollte das überhaupt je möglich werden. Oder täusche ich mich da und es gibt nicht nur Hollywood-Ansätze?

  5. Lars Fischer Antworten | Permalink

    @sammelmappe

    Meine These ist ja, dass man das gar nicht trennen kann. Man kann nicht einzelne "unsinnige" Projekte aus der Gesamtheit der Kultur subtrahieren, ohne die Möglichkeiten der Menschheit zu reduzieren.

  6. Lars Fischer Antworten | Permalink

    @Holzherr

    Das sehe ich ähnlich. Allerdings wäre eine reine Reproduktion für klassische Zoos definitiv unethisch. Insofern rechne ich zumindest mit einem formalen Auswilderungsplan.

    @engywuck
    Bei Dinos müsste man schon ganz massiv im Genom rumbasteln (Lücken füllen etc). Da wäre dann die Frage, ob das, was da rauskommt, überhaupt ein Dino ist oder eher ein völlig künstlicher Organismus nach Dino-Vorbild. Was auch irgendwie cool wäre.

    Das Grundproblem ist aber, dass man von nem Dino tatsächlich nur ein Genom hätte. Und wie man aus einem reinen Genom ein Tier herstellt ist noch völlig unklar.

  7. Heinz Gerd Antworten | Permalink

    Extinktionspolitik

    Wenn sowas je gelingen sollte, wird das sofort DIE Ausrede, um es mit dem Biotopschutz langsamer angehen zu lassen.
    Man kann ja eine Art nicht wirklich erhalten ohne ihr Ökosystem, und gerade diese kommen immer stärker unter Druck bei einer sich in Richtung von acht Milliarden entwickelnden Humanpopulation.
    Die Armen brauchen mehr Nahrung, also mehr Anbauflächen, die Reichen wollen den Konsum und ihre Arbeitsplätze nicht aufgeben, daher wird im Konfliktfall auch demokratisch immer gegen den Naturerhalt entschieden werden.
    Wenn wir dann aber eine Klonbank anlegen könnten, um „später, wenn die Finanz/Energie/Klimakrise vorbei ist", alles „wiederherstellen" zu können, werden Politiker und Wähler alle Hemmungen fallen lassen (als Konsumenten und Produzenten hatten sie sowieso nie welche).

  8. Martin Holzherr Antworten | Permalink

    @Heinz Gerd: Jurassic Park versus Natur

    Ausgestorbene Tierarten auferstehen lassen muss man wohl eher im Bezugsrahmen von Jurassic Park sehen und nicht als Alternative zur Naturerhaltung. Es ist ja kein Zufall, dass es vor allem spektaktuläre Tiere wie das Mammut oder der Tyrannosaurus Rex sind, auf deren Wiederauferstehung man hofft.

    Dem zunehmenden Ressourcenbedarf - mehr Wohlstand und eine grössere Bevölkerung brauchen mehr Nahrung und Futter, mehr Land, mehr Metalle etc. - kann am besten durch Verdichtung und Aufbau von Stoffkreisläufen begegnet werden. Die Chancen dazu sind gar nicht schlecht, denn im Jahre 2050 werden 70% in urbanen Räumen leben. Hoffentlich werdend das verdichtet gebaute Städte sein und nicht endlos sich ins Umland hineinfressende Gebilde. Hoffentlich wird Landwirtschaft intensiviert werden und Menschen sich zukünftig mit synthetischem Fleisch, Aquakulturen entstammenden Fischen und mikrobiell erzeugter Nahrung zufriedengeben.

  9. Panagrellus Antworten | Permalink

    Auch wenn's klappt, klappt's nicht.

    Ich finde die Ideen, ausgestorbene Wesen zu klonen, ja auch interessant, aber es wird wohl nie klappen, zumindest dann, wenn keine sehr nahen Verwandten mehr leben.

    Ich behaupte mal: Selbst wenn es klappt, für das Mammut-Genom eine Surrogat-Eizelle zu finden, (z.B von einem Elefanten), dann bekommt man eben kein "echtes" Mammut - die Fokussierung auf die Genomsequenzen führt uns da immer etwas in die Irre. Denn: Das Mammut-Genom wird dann von der vorhandenen Protein- Maschinerie in der Elefanten-Eizelle "Elefanten-mässig" installiert und abgelesen.

    Die Gene wären die eines Mammuts, aber welche Gene ganz am Anfang der Embryonalentwicklung in welcher Reihenfolge aktiv werden, das bestimmt die Elefantöse Eizelle.

    - Das passt wohl meist nicht zusammen, deshalb sind die Erfolgsaussichten auch gering, meiner Meinung nach.

    Aber selbst wenn es klappt: Trotz Mammut-Gensequenz hätte man dann vielleicht kein Mammut, zumindest nicht in der Form, wie es damals lebte, sondern ein seltsames Hybridwesen.

  10. Balanus Antworten | Permalink

    @Panagrellus

    »Aber selbst wenn es klappt: Trotz Mammut-Gensequenz hätte man dann vielleicht kein Mammut, zumindest nicht in der Form, wie es damals lebte, sondern ein seltsames Hybridwesen.«

    Also, ich finde, wenn die embryonalen und fetalen Hürden überwunden werden könnten, dann würde gewiss ein Mammut entstehen, das sich makroskopisch in nichts von seinen Vorfahren unterscheiden würde—außer vielleicht in der Größe (wegen der Elefantengebärmutter). Mikroskopisch würde man halt Elefantenmitochondrien finden.

  11. Panagrellus Antworten | Permalink

    @Balanus - maternale Effekte

    Solange niemand das Experiment gemacht hat, ist das natürlich reine Spekulation, so oder so. Vielleicht wäre ein in einer "heutigen" Elefanteneizelle geklontes Mammut nicht von einem "natürlichen" Mammut zu unterscheiden. Aber vielleicht vernachlässigen wir in unserer Gen-zentrischen Sichtweise die epigenetischen Effekte.
    Interessante Frage: Was macht eine Art aus - sind es wirklich nur die Gene?

    Das Genom steht am Anfang voll und ganz unter Kontrolle der maternalen Transkripte aus der Eizelle, und auch die "epigenetischen Markierungen" (DNA-Methylierungen usw) stammen in einem solchen Experiment dann wohl von einem Elefanten. Dazu kommen noch die Einflüsse während der Tragzeit.

    Dass es maternale Effekte eigentlich in jeder Tierart gibt, wissen wir, z.B. von Drosophila-Mutanten oder, klassisches Beispiel, von der Chiralität (der "Windungsrichtung") in manchen Schnecken.

    Zitat aus Davison et al:
    "In all the species of pulmonate snails that have so far been examined, the chromosomal locus that determines asymmetry acts through the mother, so that the coil of a snail is determined by its mother's genes, not by its own. [..] the maternal inheritance of chirality appears to be determined by a factor that the mother deposits in the unfertilized egg. "

    (http://www.nature.com/...3/n3/full/hdy200949a.html)

  12. Balanus Antworten | Permalink

    Maternale Effekte /@Panagrellus

    Ja, es ist immer wieder erstaunlich, wie einfallsreich die Natur ist. Kaum denkt man, jetzt hat man einen biologischen Mechanismus weitgehend verstanden, schon findet man Spezies, bei denen es anders ist.

    Aber nun ist ein Mammut ja weder ein Weichtier noch ein Gliederfüßer. Gibt es bei Säugern denn ähnliche maternale Effekte wie bei Fliegen und Schnecken?

    Epigenetische Markierungen (nur auf der Mammut-DNA, das Elefanten-Genom spielt ja keine Rolle mehr, weil komplett entfernt) müssten wahrscheinlich erst gelöscht werden, bevor so ein Experiment gelingen kann.

  13. KRichard Antworten | Permalink

    @Balanus: Epigenetik

    Unter Google: Amsterdamer Hungerwinter Epigenetik finden Sie Beiträge zu Säugern: Mangelernährung der Mutter wirkt sich epigenetisch auf die übernächste Generation aus.

  14. Balanus Antworten | Permalink

    Genprodukte /@KRichard

    Soweit ich das verstanden habe, geht es (z. B. bei den Schnecken) um Faktoren in Zellplasma der Eizelle (DNA-Transkripte), und gerade nicht um DNA-Modifikationen (= Epigenetik).

  15. Geoman Antworten | Permalink

    Wirklichkeitsfremdes Argument

    @Lars Fischer

    "Das Mammut ist ja nicht für sich alleine ausgestorben, es war Teil eines eigenen Ökosystems, das am Ende der letzten Eiszeit untergegangen ist. Die Aufgabe wäre also weitaus größer als nur ein Paar Tiere zu züchten: Wenn man das Mammut sinnvollerweise zurückbringen will, muss man auch die Mammutsteppe rekonstruieren, mit ihrer spezifischen Flora und Fauna - da auch die nicht mehr existiert, steht man da vor einer wahren Mammutaufgabe."

    Jeder potenzielle Mammut-Clon in einem Zoo würde tausend Mal artgerechter leben als eine armselige Sau in einem deutschen Maststall.

  16. para Antworten | Permalink

    nicht nur technische Probleme

    selbt wenn es Zell- und NEtwicklungsbiologen tatsächlich gelänge das Klonen soweit zu verbessern das die Erfolgschancen dramtisch ansteigen, blieben noch ein Berg an biologischen Hürden.

    Wenn so en potentieller Klon tatsächlich überlebensfähig wäre, dürfte dieser wohl recht schnell wieder eingehen da dessen (unspezifische) Immunsabwehr gut 10.000 dem "arms-race" hinterher hinkt. Daneben bräuchte es auch eine Notwendige Populationsgröße oder wenigstens Klone von unterschiedlichen DNA-Proben um eben mehr als ein gelungenes Experiment zu haben.
    Ob dann auch die Tragzeiten vom asiatischen Elefant die gleiche wie die des Wolly ist, ist auch offen.

  17. Panagrellus Antworten | Permalink

    @Balanus, maternal effects ff

    Das Besondere an den maternalen Effekten bei Schnecken ist eigentlich nur, dass es diesbezüglich Variation innerhalb einer Art gibt, die man sofort sieht - die Windungsrichtung des Schneckenhauses.

    Maternale DNA-Transkripte gibt es aber zuhauf auch in der Maus und es ist schon teilweise bekannt, wie die maternalen Transkripte und Proteine die ersten Entwicklungsschritte beeinflussen.

    Ausführlicher Review dazu z.B hier:

    http://dev.biologists.org/content/137/6/859.long

    zu Epigenetik: Da gibt es auch durchaus Bezug, denn die maternalen Faktoren bestimmen unter anderem, wie und wo die epigenetischen Markierungen gesetzt werden. Ich sehe das so wie Balanus, will man wirklich das Mammut klonen, so wird man mit einem "blanken" Genom anfangen müssen. In der Eizelle wird das Muster der epigenetischen Markierungen dann wieder hergestellt - aber eben unter Einfluss der Faktoren aus der Elefanten-Eizelle.

    Die Frage ist jetzt halt: Sind diese Faktoren zwischen Elefant und Mammut noch so gut konserviert, dass es keinen Unterschied macht, dass die Eizelle vom Elefant gespendet wurde? Weiß wohl keiner.

    Aber wie gesagt, dass sind meiner Meinung nach Hirngespinste. Ein notwendiges Vorexperiment wäre ja z.B, mal zu versuchen, einen asiatischen Elefanten mit Hilfe einer Eizelle und Leihmutter eines afrikanischen Elefanten zu zeugen. Schon da wird das Ganze wohl scheitern, meine Wette zumindest.

    Um mal konkret und grafisch zu werden: Das ist eine Elefantengeburt. Nicht gerade ein komfortables Labortier für reproduktive Versuche, die viele viele Male wiederholt werden müssen, bis es mal klappt.
    (Warnung: viel Blut!)

    http://www.youtube.com/watch?v=J4mN6OhseJM

  18. Balanus Antworten | Permalink

    Maternale Effekte /@Panagrellus

    Danke für den Link zum Review. Die Sache mit dem „maternal effect gene“ war mir neu. Der Artikel gibt einem eine Ahnung davon, wie ungeheuer komplex auch der Anfang des individuellen Lebens ist. Die zu überwindenden Hürden, von denen ich oben so locker schrieb, wären wirklich immens hoch, wenn nicht gar unüberwindbar, und zwar nicht nur ganz zu Beginn, sondern auch in den späteren Entwicklungsstadien.

    Aber dann, wenn man es denn geschafft hätte, dürfte, wie gesagt, mit bloßem Auge phänotypisch kein maternaler Effekt irgendwo erkennbar sein (wie es z. B. bei Schnecken der Fall ist).

    Um sich auf YouTube die Elefantengeburt ansehen zu können, muss man sich anmelden, was ich nicht gemacht habe. Dabei ist mir aufgefallen, dass die diversen Geburtsvideos stark frequentiert werden—was man verstehen kann, Geburten sind schon etwas Faszinierendes.

  19. para Antworten | Permalink

    @Panagrellus - Elefantenhybride

    Ein notwendiges Vorexperiment wäre ja z.B, mal zu versuchen, einen asiatischen Elefanten mit Hilfe einer Eizelle und Leihmutter eines afrikanischen Elefanten zu zeugen. Schon da wird das Ganze wohl scheitern, meine Wette zumindest.

    Zumindest die Wette würdest du verlieren->
    http://en.wikipedia.org/wiki/Motty

    Allerdings gibt es weder Zahlen wie oft sowas vorkommt, noch Angaben zur Fertilität...

  20. Panagrellus Antworten | Permalink

    @para

    Danke für den Link, interessanter Fall! Ähnliches gibt es auch bei Eisbären und Braunbären, auch da findet man ganz selten Hybride in der Natur.

    Die Wette gilt aber immer noch - "Motty " war ein natürlich gezeugter Hybrid, hatte also die Hälfte der Gene von der "asiatischen" Mutter und die andere Hälfte vom "afrikanischen" Vater.

    Das ist etwas anderes als einen "rein afrikanischen" Zellkern in einer "rein asiatischen" Eizelle zu klonen. Und Motty starb mit 12 Tagen - kein hoffnungsvolles Zeichen für Elefantenklonierer.

    Aber zugegeben, die Situation ist ähnlich wie bei der geklonten Ziege, die Lars beschrieben hat - aber auch da überlebte das Tier ja nicht.

Einen Kommentar schreiben


+ 4 = zwölf