Den einen sind sie unheimlich, für andere sind sie schlicht Forschungsobjekt: Mensch-Tier-Mischwesen. Schon seit rund zehn Jahren erforschen Mediziner Gen- und Zellfunktionen mit Versuchstieren, in deren Körpern sie tierisches und menschliches Material zusammenbringen.

Eine Maus als Wachstumsboden für ein menschliches Ohr

Könnte also in ein paar hundert Jahren die Erde von "Genten" bewohnt sein – von hochentwickelten Mischwesen aus Mensch und Tier, die dann auch über die früheren Menschen, von denen nur noch ein paar degenerierte, erbarmungswürdige Exemplare übrig sind, herrschen? Dieses Szenario beschreibt der Autor Dietmar Dath 2008 in seinem Roman "Die Abschaffung der Arten". Die Science Fiction hat einen realen Hintergrund: Denn Forschungen und Experimente, in denen menschliche Zellen, Gewebe, Organe oder Gene auf Tiere übertragen werden, finden ungefähr seit den 1980er Jahren in Laboren statt.

Seit rund zehn Jahren gehören solche Mischwesen zum Standard in der regenerativen- und Transplantationsmedizin und in der modernen Krebs-, Alzheimer- und Parkinsonforschung. Sie sollen helfen, biologische Abläufe in Zellen zu entschlüsseln, Funktionen einzelner Gene zu erforschen oder Erkenntnisse über die Entstehung und Therapie menschlicher Krankheiten zu gewinnen.

Mäuse mit Menschen-Immunsystem

Emmrich versucht, Transplantate besser verträglich zu machen

2002 etwa brachten Wissenschaftler um den Immunologen Yair Reisner vom Weizmann Institute in Israel humane Stammzellen in Mäuse ein – in den Tieren entwickelten sich menschliche Nieren in Miniatur. 2008 sorgten Wissenschaftler in China und Großbritannien für Aufruhr, weil sie sogenannte Zybride herstellen, Hybrid-Embryos aus Mensch und Kuh. Dafür brachten sie einen menschlichen Zellkern in eine entkernte Rindereizelle ein und gewannen auf diese Weise embryonale Stammzellen, ohne dafür menschliche Eizellen zu verwenden.

"An unserem Institut arbeiten wir mit sogenannten HUIS-Mäusen, mit Human-Immun-Mäusen", erklärt Professor Frank Emmrich vom Fraunhofer-Institut für Zelltherapie und Immunologie Leipzig. "Wir haben in einer Maus aus humanen Vorläuferzellen, die für die Blutbildung im Menschen wichtig sind, ein gesamtes menschliches Immunsystem in dem Tier aufgebaut." Dadurch seien Mäuse entstanden, bei denen 30 Prozent der blutbildenden Zellen insgesamt menschlichen Ursprungs seien.

Dem Mangel an Spenderorganen entgegenwirken

Schweine eignen sich als Organlieferanten für den Menschen

Anhand der HUIS-Mäuse erforschen Emmrich und seine Mitarbeiter unter anderem, warum Immunsysteme Abstoßungsreaktionen hervorrufen, etwa nach Organtransplantationen. Die Erkenntnisse sollen dazu beitragen, dass körperfremdes Material bei Transplantationen vom Empfänger künftig besser aufgenommen wird – auch, wenn dieses Material von einem Tier stammt. Langfristig wolle man so mithelfen, dem Mangel an Spenderorganen entgegenzuwirken. "Eine der wichtigsten Aufgaben in den nächsten Jahren", sagt Frank Emmrich, "ist, das Immunsystem ganz gerichtet blind zu machen für die Strukturen des Gewebes, das übertragen wird. Wenn das gelingt, dann ist eine Voraussetzung erfüllt, um irgendwann auch komplexere Organe herzustellen, ohne dass man dazu patienteneigenes Material benutzen muss."

Bisher musste man Schweinematerial für Transplantationszwecke zunächst noch in aufwändigen Verfahren von allen tierischen Zellen befreien, um Immunreaktionen beim Empfänger zu vermeiden. Immerhin ist es aber, so der Stuttgarter Mediziner, bereits 2009 gelungen, künstliche Luftröhrenstücke erfolgreich zu transplantieren, die zuvor im Labor auf der Basis von Schweinedärmen gezüchtet worden waren. Und in Heidelberg versuchen Wissenschaftler derzeit, in einem Bioreaktor ein funktionsfähiges menschliches Herz auf der Grundlage eines Schweineherzens wachsen zu lassen.

Wo liegen die Grenzen?

Die Übertragung menschlicher Zellen auf Versuchstiere oder manipulierter tierischer Gewebe auf Menschen gilt in der Regel als ethisch unbedenklich – ebenso die Übertragung menschlicher Gene auf Tiere. Das sagt Wolf-Michael Catenhusen, Sprecher der Arbeitsgruppe Mensch-Tier-Mischwesen im Deutschen Ethikrat, die sich gut zwei Jahre mit der Mensch-Tier-Mischwesen-Problematik beschäftigt hat. Schon seit Jahrzehnten arbeiteten Forscher auch mit transgenen Tieren – vor allem mit Mäusen und Ratten, die genetisch so verändert wurden, dass sie menschliche Krankheiten wie Alzheimer oder Parkinson entwickeln.

Catenhusen fordert, die Identität von Mensch und Tier zu wahren

"Aber die Technik weitet sich aus, und wir können künftig ganze Chromosomen in Tiere übertragen. Zudem kennen wir auch immer mehr einzelne menschliche Gene, die eine Steuerungsfunktion haben, die Eigenschaften bei einem Tier gezielt verändern können", erklärt er und wirft die Frage auf: "Können wir uns eine Entwicklung vorstellen, wo durch immer stärkeres Übertragen von menschlichem Material in Tiere die Identität sowohl des Menschen wie auch des Tieres infrage gestellt wird?"

Aus Sicht des Ethikrats sind solche Szenarien durchaus vorstellbar. So weiß man zum Beispiel seit 1980, dass Hühnerembryonen, bei denen Teile des Hirns durch Wachtelhirnzellen ersetzt werden, nach dem Schlüpfen nicht mehr wie Hühner gackern, sondern wie Wachteln rufen. Und vor kurzem wurde am Zentrum für Evolutionäre Anthropologie in Leipzig ein menschliches Gen entdeckt, das – übertragen auf Mäuse – deren Sprachartikulation veränderte.

Weil die Folgen solcher Experimente bei größeren und dem Menschen ähnlicheren Tieren aber nicht absehbar seien, sollen sie nach dem Willen des Ethikrats streng kontrolliert oder ganz vermieden werden. "Es gibt bestimmte Bereiche", sagt Wolf-Michael Catenhusen, "die für das Menschsein besonders wichtig sind. Das ist der ganze Bereich des Nervensystems und des Hirns. Wir neigen daher sehr zu der Auffassung, dass vor allem bei Tieren, deren Hirnstruktur dem Menschen besonders ähnlich ist, also vor allem Menschenaffen, solche Versuche auf größte Zurückhaltung stoßen. Hirn muss generell ein Tabu werden."

Keine Forschung am Hirn von Menschenaffen

Neurobiologen wie etwa Professor Ahmed Mansouri vom Göttinger Max-Planck-Institut kennen die Befürchtungen, dass mit der Übertragung von menschlichen Nervenzellen in das Gehirn von Menschenaffen Verhaltensänderungen in den Tieren hervorgerufen werden könnten.

Kann Wachtel-Intelligenz an Hühner weitergegeben werden?

Aus seiner Sicht – und der vieler seiner Kollegen – ist das allerdings äußerst unwahrscheinlich. Er kenne keine einzige Studie, so Mansouri, die bisher gezeigt hat, dass in das Hirn von Tieren übertragene menschliche Nervenzellen sich dort so integrieren, dass sie im Geflecht der neuronalen Zellen des Empfängerhirns voll funktionsfähig wären – und die Hirntätigkeit entscheidend beeinflussen könnten. "Meistens wachsen zwar Neurone", sagt der Forscher, "aber die integrieren sich nicht. Diese Befürchtungen, dass Affen plötzlich anfangen, wie ein Mensch zu denken – die gehören wirklich in das Reich von Fantasy und Science Fiction."

Dennoch, so der Vorschlag des Deutschen Ethikrats, sollte ein Verbot der Forschung an Menschenaffen im Tierschutzgesetz verankert werden, das Deutschland derzeit ohnehin an EU-Richtlinien anpassen muss. Zudem solle das Embryonenschutzgesetz nicht nur verbieten, menschliche Embryonen auf Tiere zu übertragen, sondern auch die Übertragung tierischer Embryonen auf Menschen. Angeregt wurde zudem, über ein Verbot der Herstellung von Zybriden nachzudenken. Denn Zybrid-Experimente zur Stammzellgewinnung wie die Herstellung der Mensch-Kuh-Chimären 2008 in Großbritannien wären nach geltender Gesetzeslage auch in Deutschland statthaft. Durchgeführt werden sie bisher jedoch nicht.
 

Der Neandertaler

250.000 Jahre lang beherrschten die Neandertaler Europa. Nicht gebückt und mit der Keule in der Hand, wie ihnen häufig nachgesagt wird, sondern mit ausgefeilten Jagdtechniken und sozialer Fürsorge für ihre Angehörigen. Sie passten sich an die rauen Lebensbedingungen der Eiszeit an und sicherten so ihr Überleben. Doch vor gut 30.000 Jahren verliert sich ihre Spur. Dass es sie überhaupt gab, kam erst vor 150 Jahren ans Licht, als bei Mettmann im Neandertal ein Schädel des Urzeitmenschen gefunden wurde. Seitdem rätseln wir: Wer war unser entfernter Verwandter?

So könn­te er aus­ge­se­hen haben

V

Der erste Eu­ro­pä­er

Vergrößern

Lange Zeit galt nur eins als sicher: Neandertaler und moderne Menschen hatten den gleichen Vorfahren, den Homo erectus. Aus ihm entwickelten sich vor etwa 800.000 Jahren zunächst die "Heidelberger Menschen" und vor rund 300.000 Jahren schließlich die ersten Neandertaler. An mehr als 80 Fundorten in vielen europäischen Ländern und im Mittleren Osten konnten Neandertaler-Fossilien ausgegraben werden. Diese Urmenschen lebten in einem Gebiet von Südspanien bis Usbekistan und von Norddeutschland bis Israel.

Neue Erkenntnisse gewann ein Team um den Genetiker Svante Pääbo im Mai 2010. Den Forschern war es nach zehn Jahren Arbeit gelungen, die Erbsubstanz (Genom) des Neandertalers zu entschlüsseln. Und siehe da: Ein bis vier Prozent unserer DNA hat uns der Neandertaler vererbt. Neandertaler und moderner Mensch müssen also Sex gehabt und Nachkommen gezeugt haben, während sie gemeinsam in Europa und im Nahen Osten lebten. Pääbos Erkenntnis: Noch heute tragen wir Europäer ein Stück Neandertaler in uns.

Schä­del eines Ne­an­der­ta­lers

Klimatische Bedingungen und Anatomie

Neandertaler waren ideal an die eiszeitlichen Lebensbedingungen angepasst. Den Begriff "Eiszeit" muss man jedoch differenziert betrachten: In den rund 250.000 Jahren des Neandertalerdaseins war es nicht immer nur klirrend kalt in Europa. Es gab auch Warmzeiten, die so genannten Interglazialen, die 10.000 bis 15.000 Jahre andauerten. Die Neandertaler mussten also mit extremen klimatischen Veränderungen klarkommen. Anatomisch unterscheidet sich der Neandertaler vielleicht auch deshalb stark vom modernen Menschen.

Der moderne Mensch, Homo sapiens, der sich zeitgleich im warmen Klima Afrikas entwickelte, war größer und schlanker als der urzeitliche Europäer. Knochenfunde zeigen, dass der Neandertaler klein und stämmig war, im Schnitt etwa um die 160 Zentimeter groß. Dafür war er mit 60 bis 80 Kilogramm recht gewichtig. Neandertaler waren muskulös und mit einem robusten Knochenbau ausgestattet. Besonders auffallend war ihr Schädel: Er war lang gestreckt und flach. Im Schnitt war das Gehirn des Neandertalers größer als unseres. Das weit ausgezogene Hinterhaupt lässt darauf schließen, dass sein Gehörsinn besser ausgeprägt war und er möglicherweise auch besser sehen konnte, vor allem in der Dämmerung. Darauf weisen auch die großen Augenhöhlen hin. Die flache Stirn mit den mächtigen Überaugenwülsten, der kräftige Kauapparat und das fliehende Kinn sind ebenfalls typisch für den Neandertaler. Außerdem hatte er sehr große Nasennebenhöhlen, die das kalte Klima etwas erträglicher machten. In ihnen wurde die kühle Luft vorgewärmt und befeuchtet, ehe sie bis zu den Lungen vordrang.

Ne­an­der­ta­ler be­herrsch­ten das Feuer

Lebensweise der Neandertaler

Was mussten sie sich nicht schon alles bieten lassen: Keulen schwingende Affenmenschen, brutal, stumpfsinnig und primitiv. Dieses Bild ist mittlerweile überholt. Neandertaler waren weitaus kultivierter als bislang angenommen. Sie machten Feuer und waren geschickte Großwildjäger: Wollnashörner, Mammuts und Rentiere gehörten zu ihrer Beute. Keulen brauchten sie dazu gar nicht. Neandertaler waren geschickte Werkzeugmacher, die speziell für die Jagd Speere mit Steinspitzen anfertigten. Einige Steinwerkzeuge hatten Klingen - so scharf wie ein Skalpell.

Ihr Leben war gefährlich. Fast alle Knochenfunde weisen Verletzungen auf. Im Irak fanden Paläontologen die Überreste eines verkrüppelten Neandertalermannes. Er hatte mehrere Knochenbrüche erlitten. Durch eine Schädelverletzung auf der linken Seite muss er auf einem Auge blind gewesen sein, zudem fehlte ihm der rechte Unterarm. Trotzdem wurde er circa 35 bis 40 Jahre alt, was darauf schließen lässt, dass er von seinen Angehörigen gepflegt wurde. Neandertaler waren sozial organisiert. Der Fund eines Zungenbeins in der Kebara-Höhle in Israel ist ein Hinweis darauf, dass sie auch sprechen konnten. Ob sie jedoch wirklich sprachen und wie sich diese Sprache angehört haben könnte, können wir nicht mehr rekonstruieren.

Manche Forscher glauben auch, dass sie einen Sinn für Kunst und Musik hatten. Doch Funde aus der Zeit der letzten Neandertaler wurden bisher immer dem Homo sapiens zugeordnet, der vor rund 35.000 Jahren nach Europa drängte. Ob zu Recht, lässt sich schwer beweisen.