Den Versuchen moderner Wissenschaftler, Tiere mit menschlichen Organen zu erschaffen, gingen langjährige Forschungen voraus, und nahezu diese Pläne werden umgesetzt. Gegner solcher Experimente sind jedoch besorgt über die ethische Seite des Problems, bemerkt der BBC Earth-Kolumnist.
In dem Science-Fiction-Roman von H. G. Wells, "The Island of Dr. Moreau", stößt der Protagonist Edward Prandick, der infolge eines Schiffswracks an die Küste der Insel geworfen wurde, auf eine Frau und zwei Männer, die in der Nähe eines umgestürzten Baumes auf einer Waldlichtung hocken.
Alle drei sind bis auf die Lumpen, die um ihre Schenkel gewickelt sind, völlig nackt.
Prendick macht auf ihre "fetten Gesichter" aufmerksam, denen "ein Kinn fehlte, deren Stirn nach vorne ragte und deren Köpfe mit spärlichen, borstenartigen Haaren bedeckt waren". Er bemerkt: "Nie zuvor habe ich solche bestialischen Kreaturen getroffen."
Wenn Prendick sich den Eingeborenen nähert, versuchen sie, mit ihm zu sprechen, aber ihre Sprache klingt sehr schnell und undeutlich. Sie schütteln den Kopf und schwanken von einer Seite zur anderen. Sie tragen, wie es dem Helden schien, "einen unglaublichen Unsinn".
Trotz der teilweise verschleierten Nacktheit und des scheinbar menschlichen Aussehens der Wilden fängt Prendick in ihnen eine unbestreitbare "Ähnlichkeit mit Schweinen" ein, und ihr Verhalten scheint "durch das Siegel von etwas Tierischem gekennzeichnet" zu sein.
Eines Nachts, als Prendick versehentlich den Operationssaal von Dr. Moreau betritt, findet er heraus, worum es geht: Der Wissenschaftler verwandelt Tiere in Menschen und verändert ihren Körper und ihr Gehirn nach seinem eigenen Bild und Gleichnis.
Trotz aller Bemühungen gelingt es dem Arzt jedoch nicht, seine Kreationen von den Manifestationen ihrer Grundinstinkte zu befreien.
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Die instabile Gesellschaft, die er geschaffen hat, wird bald von der Anarchie verzehrt, was zum Tod von Moreau führt.
120 Jahre sind vergangen, seit der Roman das Licht der Welt erblickte, und die heutigen Schlagzeilen könnten den Eindruck erwecken, dass wir Wells 'dystopischer Perspektive gefährlich nahe sind.
"Frankenstein-Wissenschaftler arbeiten daran, eine Chimäre zu schaffen, die eine Kreuzung zwischen Mensch und Tier darstellt", lautete eine der Schlagzeilen in der britischen Daily Mail im Mai 2016.
"Die Wissenschaft versucht, die Barriere zwischen Mensch und Tierreich zu überwinden", heißt es in einem Artikel der Washington Times, der zwei Monate später veröffentlicht wurde. Der Autor des Artikels argumentierte, dass intelligente Tiere sich bald aus den Labors befreien würden.
Der Grund für die Aufregung waren die Pläne von Wissenschaftlern, menschliche Stammzellen in tierische Embryonen zu implantieren, um einzelne menschliche Organe für die Transplantation bei transplantationsbedürftigen Patienten zu züchten.
Diese Technologie soll die Wartezeit für die Operation verkürzen und das Risiko einer Abstoßung von Organtransplantaten verringern.
Diesen kühnen und zweideutigen Plänen gingen mehr als drei Jahrzehnte wissenschaftlicher Forschung voraus. Die Experimente haben Wissenschaftlern geholfen, einige der grundlegenden Rätsel zu lösen, die Natur der Unterschiede zwischen den Arten zu untersuchen und herauszufinden, wie ein Zellcluster im Mutterleib zu einem lebenden Organismus wird.
Angesichts der Aussichten für die Finanzierung solcher Projekte nähert sich die Menschheit rasch einem wichtigen Meilenstein in diesem Bereich.
"Dieser Wissensbereich entwickelt sich sehr schnell", sagte die Forscherin Janet Rossant von der University of Toronto, die Pionierarbeit bei der Erforschung von Chimären leistete. "Unser Verständnis der Biologie wird ein neues Niveau erreichen."
Aber nur unter der Bedingung, dass wir zuerst eine Reihe schwieriger ethischer Probleme lösen, die mit unserer Vorstellung davon verbunden sind, was es bedeutet, ein Mensch zu sein.
Für viele Jahrtausende waren Chimären nur Charaktere in Mythen und Legenden.
Der biologische Begriff stammt aus der antiken griechischen Mythologie: Homer beschrieb die Chimäre als eine seltsame Kreatur mit dem Kopf und Hals eines Löwen, dem Körper einer Ziege und einem Serpentinenschwanz. Der Legende nach wurde diese unsterbliche feuerspeiende Kreatur im Land Lykien in Kleinasien gefunden (eine Halbinsel in Westasien, Teil des Territoriums der modernen Türkei - Hrsg.).
Die wissenschaftliche Definition einer Chimäre ist weniger farbenfroh. Dieser Begriff wird verwendet, um jeden Organismus zu beschreiben, der aus genetisch unterschiedlichen Zellen besteht.
Chimärismus tritt in der Natur auf, insbesondere als Folge der Fusion von Zwillingsembryonen kurz nach der Empfängnis, und kann zu erstaunlichen Ergebnissen führen.
Nehmen wir zum Beispiel bilaterale (bilaterale) Gynandromorphe, bei denen eine Körperseite die Eigenschaften eines Mannes aufweist und die andere weiblich ist. Solche Kreaturen sind im Wesentlichen das Ergebnis der Fusion zweier brüderlicher Zwillinge.
Wenn die Färbung von Individuen unterschiedlichen Geschlechts sehr unterschiedlich ist, wie dies bei vielen Vogel- und Insektenarten der Fall ist, kann das Ergebnis sehr ungewöhnlich und beeindruckend sein.
Beispielsweise führt bei einem roten Kardinal ein bilateraler Gynandromorphismus zu einem leuchtend roten Gefieder der "männlichen" Seite und einem grauen Gefieder der "weiblichen" Seite.
Viel häufiger vermischen sich jedoch Zellen verschiedener Embryonen in zufälligen Kombinationen, was zu subtileren Veränderungen im gesamten Organismus führt.
Solche Chimären sehen genauso aus und verhalten sich genauso wie andere Individuen der gegebenen Spezies.
Es besteht die Möglichkeit, dass Sie selbst eine Chimäre sind, da wissenschaftliche Studien zeigen, dass mindestens 8% der nicht identischen Zwillinge während der Embryonalentwicklung Zellen von ihren Geschwistern absorbieren.
Trotz der Tatsache, dass Kreaturen wie die in griechischen Mythen beschriebenen in der Natur nicht existieren, hindert dies Wissenschaftler nicht daran, im Labor ihre eigenen Chimären zu erschaffen.
Janet Rossant war eine der ersten Wissenschaftlerinnen, die dies tat.
Während ihrer Arbeit an der kanadischen Brock-Universität veröffentlichte sie 1980 in der Zeitschrift Science die Ergebnisse eines Experiments, bei dem eine Chimäre aus dem genetischen Material zweier verschiedener Mäusetypen gezüchtet wurde: einer Labor-Albino-Maus, einer Unterart der Hausmaus (Mus musculus) und wilde Ryukyu-Maus (Mus caroli), die in mehreren asiatischen Ländern lebt.
Frühere Versuche, Interspezies-Hybridkreaturen zu züchten, sind oft gescheitert. Die Embryonen hafteten entweder überhaupt nicht an der Wand der Gebärmutter oder erwiesen sich als unterentwickelt, und dann endete der Fall meistens mit einer Fehlgeburt.
Die Rossant-Methode bestand aus einem komplexen chirurgischen Eingriff ungefähr vier Tage nach der Empfängnis.
Zu diesem Zeitpunkt hatte sich das befruchtete Ei bereits in eine Blastozyste verwandelt - ein Gerinnsel innerer Zellmasse, umgeben von einer Schutzschicht namens Trophoblast, die später zur Plazenta werden sollte.
Rossant und sein Kollege William Frels injizierten eine interne Zellmasse aus einer Ryukyu-Maus-Blastozyste in ein Labormaus von Mäusen.
Da der Trophoblast in der Blastozyste der Wirtsmaus während der Operation nicht beschädigt wurde, entsprach die DNA der sich bildenden Plazenta immer noch der der Mutter. Infolgedessen haftete der Embryo erfolgreich an der Uteruswand.
Die Wissenschaftler mussten nur 18 Tage warten, um den Verlauf der Schwangerschaft zu beobachten.
Das Experiment war auffallend erfolgreich: Von den 48 neugeborenen Mäusen waren 38 Chimären, die das genetische Material beider Mäusetypen enthielten.
„Wir haben gezeigt, dass das Überschreiten der Interspeziesbarriere möglich ist“, sagt Rossant. Chimärismus zeigte sich deutlich in der Farbe der Mäuse: abwechselnd weiße und rötliche Haarflecken.
Selbst in Bezug auf das Temperament unterschieden sich diese Chimären deutlich von den Eltern.
"Wir haben eine sehr seltsame Mischung von Charakteren", sagt Rossant. "Ryukyu-Mäuse sind sehr unruhig: Damit sie nicht weglaufen, müssen Sie sie auf den Boden des Eimers legen, und Sie sollten sie mit einer Zange nehmen, nachdem Sie Lederhandschuhe angezogen haben."
Labormäuse sind viel leiser. "Das Verhalten unserer Chimären war etwas dazwischen", bemerkt der Forscher.
Laut Rossant können solche Experimente auf dem heutigen Entwicklungsstand der Neurowissenschaften dazu beitragen, das Verhalten verschiedener Arten zu erforschen.
"Man könnte die Verhaltensunterschiede vergleichen, mit denen Teile des Gehirns der Chimäre zwei verschiedene Zelltypen enthalten", sagt sie. "Ich finde diesen Forschungsbereich sehr interessant."
In ihren frühen Arbeiten verwendete Rossant ihre Chimären, um zu untersuchen, wie sich Organismen im Mutterleib entwickeln.
Die Untersuchung der Gene hatte gerade erst begonnen, und die deutlichen Unterschiede zwischen den beiden Arten halfen dabei, die Verteilung der Zellen im Körper einer Chimäre zu verfolgen.
Dank dessen haben Wissenschaftler herausgefunden, aus welchen Elementen der inneren Zellmasse bestimmte Organe gebildet werden.
Wissenschaftler können diesen Ansatz auch verwenden, um die Rolle bestimmter Gene zu untersuchen. Hierzu kann in einem der Embryonen eine genetische Mutation künstlich erzeugt werden, während der andere als Kontrollmutation verwendet wird.
Durch die Untersuchung der so erhaltenen Chimäre können Forscher feststellen, welche spezifischen Körperfunktionen von bestimmten Genen beeinflusst werden.
Die Rossant-Methode wurde bald von anderen Wissenschaftlern auf der ganzen Welt übernommen. In einem der Experimente konnte aus Ziegen- und Schafzellen eine Chimäre erzeugt werden.
Das Aussehen des Tieres war sehr ungewöhnlich: Seine Haut sah aus wie eine Patchworkdecke, in der Schafwolle und grobes Haar, das für eine Ziege charakteristisch ist, eingestreut waren.
Das Time Magazine beschrieb die Chimäre als "Trick eines Tierpflegers: eine Ziege in einem Angorapullover".
Rossant hat auch eine Reihe von Projekten zum Schutz gefährdeter Arten konsultiert: Die Idee war, Embryonen in die Gebärmutter von Haustieren zu implantieren.
"Ich weiß nicht, wie erfolgreich diese Initiativen waren, aber die Idee lebt noch heute", sagt sie.
Jetzt soll die Rossant-Methode im Rahmen eines Projekts angewendet werden, das theoretisch eine neue Seite in der regenerativen Medizin eröffnen könnte.
In den letzten zwei Jahrzehnten haben Wissenschaftler versucht zu lernen, wie man im Labor neue Organe aus Stammzellen züchtet, die sich in Gewebezellen jeglicher Art verwandeln können.
Es wird angenommen, dass diese Strategie ein enormes Potenzial für die Entwicklung der Transplantologie hat.
"Das Problem ist, dass Stammzellen embryonalen Zellen zwar sehr ähnlich sind, aber nicht genau gleich", sagt Juan Carlos Ispisua Belmonte vom J. Salk-Institut für biologische Forschung in La Jolla, Kalifornien.
Stammzellen sind bisher für eine Transplantation ungeeignet.
Ispisua Belmonte und eine Reihe anderer Forscher glauben, dass die Lösung in landwirtschaftlichen Betrieben gefunden werden sollte. Das Ziel der Wissenschaftler ist es, Chimärentiere für das Wachstum der notwendigen Organe zu schaffen.
"Die Embryogenese ist in der Natur weit verbreitet und 99% der Ergebnisse sind positiv", sagt der Wissenschaftler. "Wir wissen noch nicht, wie wir es im Labor nachbauen sollen, aber Tiere machen es sehr gut. Warum also nicht die Natur für uns arbeiten lassen?"
Im Gegensatz zur Chimäre einer Ziege und eines Schafs, bei der Zellen zweier verschiedener Arten zufällig im Körper verteilt waren, müssen in diesen Chimären Fremdgewebe in bestimmten Organen konzentriert werden.
Durch genetische Manipulationen erwarten die Forscher, bestimmte Organe aus dem Körper des Wirts "auszuschalten", menschliche Zellen in den freien Raum zu bringen und sie zu zwingen, die entsprechenden, aber bereits menschlichen Organe mit der erforderlichen Größe und Form zu bilden.
"Das Tier wird ein Inkubator", sagt Pablo Juan Ross von der University of California in Davis.
Es ist bereits bekannt, dass dies theoretisch möglich ist. Im Jahr 2010 verwendeten Hiromitsu Nakauchi von der Stanford University School of Medicine und Kollegen eine ähnliche Technik, um eine Ratten-Bauchspeicheldrüse in einer Maus zu züchten.
Die am besten geeigneten "Inkubatoren" für menschliche Organe sind Schweine, deren anatomische Struktur der des Menschen sehr nahe kommt.
Wenn dieser Plan funktioniert, hilft er, viele der bestehenden Probleme bei der Transplantation zu lösen.
„Die Warteliste für eine Nierentransplantation dauert im Durchschnitt drei Jahre“, erklärt Ross. Gleichzeitig wäre es möglich, das erforderliche Organ in nur fünf Monaten auf Bestellung im Körper eines Schweins zu züchten.
„Dies ist ein weiterer Vorteil der Verwendung von Schweinen als Träger: Sie wachsen sehr schnell“, erklärt der Wissenschaftler.
Interspezifische Chimären können in der Pharmakologie Anwendung finden.
Wenn neue Arten von Arzneimitteln an Tieren getestet werden, sind die Ergebnisse häufig erfolgreich, aber wenn Menschen dieselben Arzneimittel verwenden, treten unerwartete und unerwünschte Folgen auf. "Das Ergebnis ist eine Verschwendung von Zeit und Geld", betont Ispisua Belmonte.
Stellen wir uns die Aussichten der vorgeschlagenen Methode am Beispiel eines neuen Arzneimittels gegen Lebererkrankungen vor.
„Wenn wir menschliche Zellen in die Leber eines Schweins einbringen, können wir innerhalb des ersten Jahres der Arbeit an der Entwicklung eines Arzneimittels feststellen, ob es für den menschlichen Körper potenziell toxisch ist“, stellt der Forscher fest.
Rossant stimmt zu, dass die Methode ein großes Potenzial hat, betont jedoch, dass Wissenschaftler noch ernsthafte Arbeit zu leisten haben: „Ich gebe dem Mut derer Anerkennung, die es gewagt haben, an dieser Aufgabe zu arbeiten. Es ist machbar, aber ich muss zugeben, dass Forscher auf ihrem Weg mit sehr ernsthaften Schwierigkeiten konfrontiert sein werden."
Viele von ihnen sind technischer Natur.
Unter dem Gesichtspunkt der Evolution unterscheidet sich eine Person von einem Schwein viel mehr als eine Ratte von einer Maus.
Wissenschaftler wissen aus Erfahrung, dass in solchen Fällen die Wahrscheinlichkeit einer Abstoßung von Spenderzellen durch den Körper des Wirts signifikant zunimmt.
„Es ist notwendig, besondere Bedingungen zu schaffen, unter denen menschliche Zellen überleben und sich [bei einem Schwein] teilen können“, sagt Ispisua Belmonte.
Dies erfordert die Suche nach einer "primären", makellos reinen Quelle menschlicher Stammzellen, die sich in jedes Gewebe verwandeln kann.
Darüber hinaus kann es erforderlich sein, den Organismus des Wirts genetisch zu verändern, um die Wahrscheinlichkeit der Abstoßung von Fremdzellen zu verringern.
Bisher sind ethische Überlegungen das Haupthindernis für die Forschung.
Im Jahr 2015 haben die National Institutes of Health des US-Gesundheitsministeriums ein Moratorium für die Finanzierung von Experimenten zur Erzeugung von Chimären bei Menschen und Tieren verhängt.
Zwar wurde später angekündigt, das Verbot aufzuheben - vorausgesetzt, jedes dieser Experimente wird einer zusätzlichen Bewertung unterzogen, bevor die Finanzierung bereitgestellt wird.
In der Zwischenzeit erhielt Ispisua Belmonte einen Zuschussvorschlag in Höhe von 2,5 Millionen US-Dollar unter der Bedingung, dass er Affenzellen anstelle menschlicher Zellen verwendet, um die Chimäre zu erzeugen.
Die größte Sorge ist die hypothetische Wahrscheinlichkeit, dass menschliche Stammzellen das Schweinehirn erreichen, was zur Schaffung einer Kreatur mit einigen der Fähigkeiten und Verhaltensweisen führt, die dem Menschen innewohnen.
"Ich denke, dieses Szenario sollte in der Forschung eingehend betrachtet und diskutiert werden", sagt Rossant. Immerhin zeigten ihre Chimären die Temperamentmerkmale beider Mäusetypen. Ein menschliches Bewusstsein zu schaffen, das in einem tierischen Körper gefangen ist, ist eine albtraumhafte Verschwörung, die Wells 'Feder würdig ist.
Die Forscher betonen schnell, dass bestimmte Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden können. „Durch die Injektion von Zellen in einem bestimmten Stadium der Embryonalentwicklung können wir dieses Risiko möglicherweise vermeiden“, sagt Belmonte.
Ein anderer möglicher Ausweg besteht darin, Stammzellen auf genetischer Ebene so zu programmieren, dass sie sich unter bestimmten Bedingungen selbst zerstören, um ihre Einführung in das Nervengewebe zu vermeiden.
Diese Entscheidungen überzeugen jedoch nicht genug für Stuart Newman, einen Zytobiologen am New York College of Medicine, der sich seit der Entstehung der Ziegen- und Schafschimäre in den 1980er Jahren Sorgen über die möglichen Folgen solcher Experimente gemacht hat.
Newmans Anliegen sind weniger die modernen Pläne der Wissenschaftler als vielmehr eine Zukunft, in der Chimären allmählich mehr und mehr menschliche Eigenschaften annehmen könnten.
"Je menschlicher man in diese Hybriden einbringen kann, desto interessanter werden sie sowohl wissenschaftlich als auch medizinisch", sagt er.
„Jetzt kann jemand schwören, dass er niemals Chimären in menschlicher Gestalt erschaffen wird, aber schließlich bleibt das latente Verlangen bestehen. Das Thema selbst enthält etwas, das Wissenschaftler dazu ermutigt, sich immer weiter in diese Richtung zu bewegen."
Nehmen wir an, Wissenschaftler haben eine Chimäre geschaffen, um ein neues Medikament gegen Alzheimer zu erforschen. Die Forscher erhalten zunächst die Erlaubnis, eine Kreatur mit einem Gehirn zu erschaffen, das beispielsweise zu 20% aus Menschen besteht. Mit der Zeit können sie jedoch zu dem Schluss kommen, dass es notwendig ist, den Anteil des menschlichen Gehirns auf 30 oder 40 Prozent zu erhöhen, um die Wirkungen des Arzneimittels vollständig zu verstehen.
Newman sagte außerdem, um eine Finanzierung zu erhalten, muss ein Forscher häufig immer ehrgeizigere Forschungsziele festlegen: "Es ist nicht so, dass Wissenschaftler versuchen, Monster zu erschaffen … Forschung ist ein natürlicher, sich entwickelnder Prozess, und er wird nicht von selbst aufhören."
Ebenso wichtig ist, dass solche Experimente unseren Sinn für Menschlichkeit trüben können, fährt Newman fort: „Die Transformation unserer Kultur ermöglicht es uns, diese Grenzen zu überschreiten. In diesem Fall wird eine Person nur als materielles Objekt angesehen."
Wenn wir über die Existenz menschlicher Chimären Bescheid wissen, werden wir möglicherweise nicht so sehr an der Manipulation menschlicher Gene zweifeln, um Kinder "auf Ordnung" zu schaffen.
Und Newman ist nicht allein in seinen Ängsten.
John Evans, Soziologe an der University of California in San Diego, weist darauf hin, dass sich die Diskussion über Mensch-Tier-Hybride auf kognitive Fähigkeiten konzentriert hat.
In diesem Zusammenhang können wir den Schluss ziehen, dass solche Chimären nicht wie Menschen behandelt werden können, wenn sie kein menschliches rationales Denken oder Sprechen haben.
Aber diese Art von Logik kann uns den schlüpfrigen Abhang der Diskussionen über den Umgang mit Mitgliedern unserer eigenen Spezies hinunterführen.
"Wenn die Gesellschaft beginnt, eine Person als eine Reihe von Fähigkeiten zu betrachten, wird sie beginnen, ihre eigenen Mitglieder mit einer kleineren Anzahl dieser Fähigkeiten als Menschen zweiter Klasse zu behandeln", warnt Evans.
Ispisua Belmonte glaubt, dass viele dieser Bedenken, insbesondere diejenigen, die sich in den sensationellen Schlagzeilen widerspiegeln, bislang unbegründet sind.
„Die Medien und Aufsichtsbehörden glauben, dass wir fast morgen wichtige menschliche Organe bei Schweinen anbauen werden. Das ist Science-Fiction-Spekulation. Wir stehen noch am Anfang unserer Reise."
Und wie die Zeitschrift Nature schreibt, sollte die Debatte über die Ethik solcher Forschung keine Emotionen beinhalten.
Das Konzept des Interspezies-Chimärismus mag einigen ekelhaft erscheinen, aber das Leiden von Menschen mit unheilbaren Krankheiten ist nicht weniger schrecklich. Sie können moralische und ethische Probleme nicht nur auf der Grundlage instinktiver Reaktionen lösen.
Unabhängig von der endgültigen Entscheidung sollte berücksichtigt werden, dass die möglichen Folgen nicht auf den wissenschaftlichen Bereich beschränkt sind.
"Die Art und Weise, wie wir in dieser Diskussion über eine Person sprechen, kann versehentlich unsere Sichtweise verändern", schreibt Evans.
Schließlich ist es die Frage, was eine Person ausmacht, die im Zentrum von Wells 'Roman steht. Nach seiner Rückkehr von der Insel Dr. Moreau zieht sich Pendrick in der englischen Provinz weit entfernt von Großstädten zurück und zieht die menschliche Kommunikation vor, um den Sternenhimmel zu beobachten.
Nachdem er die gewaltsame Verletzung der natürlichen interspezifischen Barriere miterlebt hat, kann er Menschen nicht mehr ansehen, ohne die tierische Natur in ihnen zu bemerken: „Es schien mir, dass selbst ich kein vernünftiger Mensch war, sondern ein armes krankes Tier, das von einer seltsamen Krankheit gequält wurde er soll allein wandern wie ein verlorenes Schaf."
