In H. G. Wells‘ Die Insel des Doktor Moreau spaziert der schiffbrüchige Held Edward Pendrick durch eine Waldlichtung, als er zufällig auf eine Gruppe von zwei Männern und einer Frau stößt, die um einen umgestürzten Baum hocken. Sie sind nackt, abgesehen von ein paar um die Taille gebundenen Lumpen, mit „fetten, schweren, kinnlosen Gesichtern, eingefallenen Stirnen und einem spärlichen, borstigen Haar auf der Stirn“. Pendrick stellt fest, dass „ich noch nie so bestialisch aussehende Kreaturen gesehen habe“
Als Pendrick sich ihnen nähert, versuchen sie, mit ihm zu sprechen, aber ihre Sprache ist „dick und schwammig“ und ihre Köpfe schwanken, während sie sprechen und „irgendein kompliziertes Kauderwelsch aufsagen“. Trotz ihrer Kleidung und ihres Aussehens nimmt er in ihrem Auftreten die „unwiderstehliche Andeutung eines Schweins, einen schweinischen Beigeschmack“ wahr. Sie sind, so schlussfolgert er, „groteske Travestien von Menschen“.
Als er eines Nachts in den Operationssaal von Dr. Moreau kommt, entdeckt Pendrick schließlich die Wahrheit: Sein Gastgeber hat Bestien in Menschen verwandelt und ihre Körper und Gehirne nach seinem eigenen Bild geformt. Doch trotz seiner Bemühungen gelingt es ihm nicht, ihre grundlegenden Instinkte auszuschalten, und die zerbrechliche Gesellschaft entwickelt sich bald zu einer gefährlichen Anarchie, die zu Moreaus Tod führt.
Es ist 120 Jahre her, dass Wells seinen Roman zum ersten Mal veröffentlichte, und wenn man einige aktuelle Schlagzeilen liest, könnte man meinen, dass wir seiner dystopischen Vision gefährlich nahe kommen. „Frankenstein-Wissenschaftler entwickeln eine Chimäre, die teils Mensch, teils Tier ist“, titelte der britische Daily Mirror im Mai 2016. „Die Wissenschaft will den Zaun zwischen Mensch und Tier niederreißen“, erklärte die Washington Times zwei Monate später und befürchtete, dass bald empfindungsfähige Tiere auf die Welt losgelassen würden.
Die Hoffnung besteht darin, menschliche Stammzellen in einen tierischen Embryo zu implantieren, so dass ihm spezifische menschliche Organe wachsen. Auf diese Weise könnte theoretisch ein fertiger Ersatz für ein krankes Herz oder eine kranke Leber bereitgestellt werden, so dass die Wartezeit auf einen menschlichen Spender entfällt und das Risiko einer Organabstoßung verringert wird.
Dies wird zu einem neuen Verständnis der Biologie führen
Diese kühnen und umstrittenen Pläne sind der Höhepunkt von mehr als drei Jahrzehnten Forschung. Diese Experimente haben uns geholfen, einige der größten Geheimnisse des Lebens zu verstehen, die Grenzen zwischen den Arten abzustecken und zu erforschen, wie ein Haufen Zellen im Mutterleib zusammenwächst und zu einem lebenden, atmenden Wesen wird.
Mit den neuen Plänen zur Finanzierung der Projekte erreichen wir nun einen kritischen Punkt in dieser Forschung. „Die Dinge entwickeln sich auf diesem Gebiet heute sehr schnell“, sagt Janet Rossant vom Hospital for Sick Children in Toronto, eine der ersten Pioniere der Chimärenforschung. „
Das heißt, vorausgesetzt, wir können zunächst einige knifflige ethische Fragen lösen – Fragen, die unser Verständnis davon, was es bedeutet, ein Mensch zu sein, für immer verändern könnten.
Jahrtausendelang waren Chimären buchstäblich der Stoff, aus dem Legenden sind. Der Begriff stammt aus der griechischen Mythologie, wo Homer ein seltsames Mischwesen beschreibt, „von unsterblicher Gestalt, nicht menschlich, mit Löwengesicht und Schlange im Rücken, in der Mitte eine Ziege“. Es soll Feuer spucken, wenn es durch Lykien in Kleinasien streift.
Mindestens 8 % der nicht-identischen Zwillinge haben Zellen von ihrem Bruder oder ihrer Schwester absorbiert
In Wirklichkeit sind Chimären in der Wissenschaft weniger beeindruckend. Das Wort beschreibt jedes Lebewesen, das eine Verschmelzung von genetisch unterschiedlichem Gewebe aufweist. Dies kann auf natürliche Weise geschehen, wenn Zwillingsembryonen kurz nach der Befruchtung miteinander verschmelzen, mit verblüffenden Ergebnissen.
Betrachten wir die „bilateralen Gynandromorphen“, bei denen eine Körperhälfte männlich, die andere weiblich ist. Diese Tiere sind im Wesentlichen zwei ungleiche Zwillinge, die in der Mitte verbunden sind. Wenn die beiden Geschlechter sehr unterschiedlich gezeichnet sind – wie es bei vielen Vögeln und Insekten der Fall ist – kann dies zu einem bizarren Erscheinungsbild führen, wie z. B. bei einem nördlichen Kardinal, dem auf der Hälfte seines Körpers ein leuchtend rotes Gefieder gewachsen war, während der Rest grau war.
Meistens jedoch vermischen sich die Zellen zu einem subtileren Mosaik über den gesamten Körper, und Chimären sehen aus und verhalten sich wie andere Individuen der Art. Es besteht sogar die Möglichkeit, dass Sie selbst eine Chimäre sind. Studien deuten darauf hin, dass mindestens 8 % der nicht eineiigen Zwillinge Zellen von ihrem Bruder oder ihrer Schwester absorbiert haben.
Die gemischten Tiere aus den griechischen Legenden sind in der Natur sicher nicht zu finden. Aber das hat Wissenschaftler nicht davon abgehalten, im Labor ihre eigenen hybriden Chimären zu schaffen.
Janet Rossant, damals an der Brock University in Kanada, war eine der ersten, die erfolgreich war. Im Jahr 1980 veröffentlichte sie in der Zeitschrift Science eine Arbeit, in der sie eine Chimäre ankündigte, die zwei Mäusespezies kombinierte: eine Albino-Labormaus (Mus musculus) und eine Ryukyu-Maus (Mus caroli), eine wilde Spezies aus Ostasien.
Vorangegangene Versuche, eine hybride „interspezifische“ Chimäre zu erzeugen, endeten oft mit Enttäuschungen. Die Embryonen konnten sich einfach nicht in der Gebärmutter einnisten, und diejenigen, die es schafften, waren deformiert und verkümmert und erlitten in der Regel eine Fehlgeburt, bevor sie das Endstadium erreichten.
Wir haben gezeigt, dass man die Artengrenzen wirklich überschreiten kann
Rossants Technik beinhaltete eine heikle Operation zu einem kritischen Zeitpunkt der Schwangerschaft, etwa vier Tage nach der Paarung. Zu diesem Zeitpunkt hat sich die befruchtete Eizelle in ein kleines Zellbündel geteilt, die so genannte Blastozyste. Diese enthält eine innere Zellmasse, die von einer schützenden äußeren Schicht, dem Trophoblast, umgeben ist und die später die Plazenta bildet.
In Zusammenarbeit mit William Frels nahm Rossant den M. musculus und injizierte ihm die innere Zellmasse der anderen Art, M. caroli. Anschließend implantierten sie diese gemischte Zellmasse wieder in die M. musculus-Mutter. Indem sie dafür sorgten, dass der Trophoblast von M. musculus intakt blieb, stellten sie sicher, dass die entstehende Plazenta mit der DNA der Mutter übereinstimmte. Dadurch konnte sich der Embryo in der Gebärmutter einnisten. Dann warteten sie 18 Tage lang auf die Entfaltung der Schwangerschaften.
Es war ein durchschlagender Erfolg: Von den 48 Nachkommen waren 38 eine Mischung aus Geweben beider Arten. „Wir haben gezeigt, dass man die Artengrenzen wirklich überwinden kann“, sagt Rossant. Die Mischung zeigte sich im Fell der Mäuse, mit abwechselnden weißen Albinoflecken von M. musculus und den gelbbraunen Streifen von M. caroli.
Auch ihr Temperament unterschied sich deutlich von dem ihrer Eltern. „Es war ganz offensichtlich eine seltsame Mischung“, sagt Rossant. „M. caroli sind sehr schreckhaft: Man muss sie auf den Boden eines Mülleimers legen, damit sie nicht herausspringen, und man muss sie mit einer Pinzette und Lederhandschuhen anfassen.“ Die M. musculus waren viel ruhiger. „Die Chimären lagen irgendwie dazwischen.“
Mit dem heutigen Verständnis der Neurowissenschaften könnte dies nach Ansicht von Rossant dazu beitragen, die Gründe für das Verhalten verschiedener Arten zu erforschen. „Man könnte die Verhaltensunterschiede den verschiedenen Hirnregionen zuordnen, die von den beiden Arten besetzt sind“, sagt sie. „
Das Time Magazine beschrieb das Geep als „einen Zoowärterstreich: eine Ziege in einem Angorapullover“
In ihrer frühen Arbeit nutzte Rossant diese Chimären, um unsere grundlegende Biologie zu untersuchen. Damals, als das genetische Screening noch in den Kinderschuhen steckte, halfen die deutlichen Unterschiede zwischen den beiden Arten dabei, die Ausbreitung der Zellen im Körper zu identifizieren, so dass Biologen untersuchen konnten, aus welchen Elementen des frühen Embryos die verschiedenen Organe entstehen.
Die beiden Abstammungslinien konnten den Wissenschaftlern sogar helfen, die Rolle bestimmter Gene zu untersuchen. Sie könnten eine Mutation in einem der ursprünglichen Embryonen erzeugen, aber nicht in dem anderen. Die Beobachtung der Auswirkungen auf die resultierende Chimäre könnte dann dabei helfen, die vielen Funktionen eines Gens in verschiedenen Teilen des Körpers zu entschlüsseln.
Durch Rossants Technik entstanden bald eine Handvoll anderer hybrider Chimären, die in Labors auf der ganzen Welt munter vor sich hin miauten. Darunter war auch eine Ziegen-Schaf-Chimäre, die als Geep bezeichnet wurde. Das Tier war beeindruckend anzusehen, ein Flickenteppich aus Wolle und grobem Haar. Time beschrieb es als „einen Zoowärterstreich: eine Ziege in einem Pullover aus Angora“.
Rossant beriet auch verschiedene Naturschutzprojekte, die hofften, mit ihrer Technik Embryonen gefährdeter Arten in die Gebärmütter von Haustieren einpflanzen zu können. „Ich bin mir nicht sicher, ob das jemals ganz funktioniert hat, aber das Konzept ist immer noch da.“
Jetzt sollen auch Menschen in das Projekt einbezogen werden, das eine neue Ära der „regenerativen Medizin“ einläuten könnte.
Seit zwei Jahrzehnten versuchen Ärzte, Wege zu finden, um Stammzellen zu gewinnen, die das Potenzial haben, jede Art von Gewebe zu bilden, und sie dazu zu bringen, in einer Petrischale neue Organe wachsen zu lassen. Diese Strategie hätte ein enormes Potenzial für den Ersatz kranker Organe.
Ziel ist es, Chimären zu schaffen, die Organe auf Bestellung züchten können
„Das einzige Problem ist, dass diese Zellen den Zellen im Embryo zwar sehr ähnlich, aber nicht identisch sind“, sagt Juan Carlos Izpisua Belmonte vom Salk Institute for Biological Studies in La Jolla, Kalifornien. Bisher ist noch keine einzige für eine Transplantation geeignet.
Izpisua Belmonte und eine Handvoll anderer wie er glauben, dass die Antwort auf dem Bauernhof lauert. Ziel ist es, Chimären zu schaffen, denen auf Bestellung Organe wachsen können. „Die Embryogenese findet jeden Tag statt und in 99 % der Fälle ist der Embryo perfekt“, sagt Izpisua Belmonte. „Wir wissen nicht, wie man das in vitro macht, aber ein Tier macht es sehr gut, warum also nicht die Natur die schwere Arbeit machen lassen?“
Der sowjetische Affenmensch
Die heutigen Pläne, eine Mensch-Tier-Chimäre zu bauen, mögen eine Kontroverse ausgelöst haben, aber sie sind nichts im Vergleich zu den skandalösen Experimenten von Ilia Ivanov, auch bekannt als der „Rote Frankenstein“. In der Hoffnung, unsere enge evolutionäre Verwandtschaft mit anderen Primaten ein für alle Mal zu beweisen, heckte Iwanow einen verrückten Plan aus, um einen Mensch-Affen-Hybriden zu züchten.
Ab Mitte der 1920er Jahre versuchte er, Schimpansen mit menschlichem Sperma zu befruchten, und versuchte sogar, den Eierstock einer Frau in eine Schimpansin namens Nora zu transplantieren, die jedoch starb, bevor sie schwanger werden konnte.
Als alles andere fehlschlug, suchte er fünf sowjetische Frauen, die bereit waren, den Hybriden auszutragen. Der künftige Vater – Tarzan genannt – starb jedoch an einer Hirnblutung, bevor er seinen Plan ausführen konnte. Iwanow wurde schließlich verhaftet und 1930 nach Kasachstan verbannt, weil er die „internationale Bourgeoisie“ unterstützt hatte; ein Verbrechen, das nichts mit seinen grotesken Experimenten zu tun hatte.
Im Gegensatz zum „Geep“, der ein Mosaik von Geweben im ganzen Körper aufwies, sollte das fremde Gewebe bei diesen Chimären auf ein bestimmtes Organ beschränkt sein. Durch die Manipulation bestimmter Gene hoffen die Forscher, das Zielorgan im Wirt auszuschalten und so eine Lücke zu schaffen, in der sich die menschlichen Zellen ansiedeln und auf die gewünschte Größe und Form wachsen können. „Das Tier ist ein Inkubator“, sagt Pablo Juan Ross von der University of California-Davis, der diese Möglichkeit ebenfalls untersucht.
Wir wissen bereits, dass dies theoretisch möglich ist. Im Jahr 2010 haben Hiromitsu Nakauchi von der Stanford University School of Medicine und seine Kollegen mit einer ähnlichen Technik eine Rattenbauchspeicheldrüse in einem Mauskörper geschaffen. Schweine sind derzeit der bevorzugte Wirt, da sie dem Menschen anatomisch bemerkenswert ähnlich sind.
Wenn es gelingt, würde die Strategie viele der Probleme lösen, die es heute bei Organspenden gibt.
„Die durchschnittliche Wartezeit für eine Niere beträgt drei Jahre“, erklärt Ross. Ein maßgeschneidertes Organ, das in einem Schwein gezüchtet wird, wäre dagegen in nur fünf Monaten fertig. „Das ist ein weiterer Vorteil von Schweinen. Sie wachsen sehr schnell.“
2015 kündigten die US National Institutes of Health ein Moratorium für die Finanzierung von Mensch-Tier-Chimären an.
Neben der Transplantation könnte eine Mensch-Tier-Chimäre auch die Art und Weise verändern, wie wir nach Medikamenten suchen.
Gegenwärtig scheinen viele neue Behandlungen in Tierversuchen wirksam zu sein, haben aber unerwartete Auswirkungen beim Menschen. „All das Geld und die Zeit gehen verloren“, sagt Izpisua Belmonte.
Betrachten wir zum Beispiel ein neues Medikament gegen eine Lebererkrankung. „Wenn wir in der Lage wären, menschliche Zellen in eine Schweineleber einzubringen, könnten wir innerhalb des ersten Jahres der Entwicklung des Präparats feststellen, ob es für den Menschen toxisch ist“, sagt er.
Rossant stimmt zu, dass der Ansatz großes Potenzial hat, auch wenn dies die ersten Schritte auf einem sehr langen Weg sind. „Ich muss ihren Mut bewundern, dass sie sich dieser Sache angenommen haben“, sagt sie. „
Viele dieser Schwierigkeiten sind technischer Natur.
Die evolutionäre Kluft zwischen Mensch und Schwein ist weitaus größer als die zwischen Ratte und Maus, und die Wissenschaftler wissen aus Erfahrung, dass es dadurch für die Spenderzellen schwieriger wird, sich zu etablieren. „Man muss die Voraussetzungen dafür schaffen, dass die menschlichen Zellen überleben und gedeihen können“, sagt Izpisua Belmonte. Dazu muss man eine unberührte Quelle menschlicher Stammzellen finden, die sich in jedes beliebige Gewebe verwandeln können, und vielleicht den Wirt genetisch verändern, um ihn gastfreundlicher zu machen.
Es wäre wirklich schrecklich, einen menschlichen Geist zu schaffen, der im Körper eines Tieres gefangen ist
Aber es sind die ethischen Bedenken, die die Forschung bisher zum Stillstand gebracht haben. Im Jahr 2015 verkündeten die US National Institutes of Health ein Moratorium für die Finanzierung von Mensch-Tier-Chimären. Inzwischen hat es Pläne angekündigt, dieses Verbot aufzuheben, vorausgesetzt, dass jedes Experiment einer zusätzlichen Prüfung unterzogen wird, bevor die Finanzierung genehmigt wird. In der Zwischenzeit wurde Izpisua Belmonte ein Zuschuss in Höhe von 2,5 Mio. $ (2 Mio. £) unter der Bedingung angeboten, dass er zur Herstellung der Chimäre Stammzellen von Affen und nicht von Menschen verwendet.
Eine besonders emotionale Sorge ist, dass die Stammzellen das Gehirn des Schweins erreichen und ein Tier schaffen, das einige unserer Verhaltensweisen und Fähigkeiten teilt. „Ich denke, das muss berücksichtigt und ausgiebig diskutiert werden“, sagt Rossant. Immerhin hat sie festgestellt, dass ihre Chimären das Temperament beider Arten teilen. Es wäre wirklich schrecklich, einen menschlichen Geist im Körper eines Tieres gefangen zu halten, ein Albtraum, der zu Wells passt.
Die Forscher weisen auf einige mögliche Vorsichtsmaßnahmen hin. „Indem wir die Zellen in einem bestimmten Stadium der Embryonalentwicklung injizieren, können wir das vielleicht verhindern“, sagt Izpisua Belmonte. Eine andere Möglichkeit wäre, die Stammzellen mit „Selbstmordgenen“ zu programmieren, die sie unter bestimmten Bedingungen zur Selbstzerstörung veranlassen würden, um zu verhindern, dass sie sich in Nervengewebe einnisten.
Auch diese Lösungen haben Stuart Newman, einen Zellbiologen am New York Medical College, USA, nicht überzeugt. Er sagt, dass er sich seit der Entwicklung des Geops in den 1980er Jahren Sorgen über die Richtung dieser Forschung gemacht hat. Seine Sorge gilt nicht so sehr den heutigen Plänen, sondern einer Zukunft, in der die Chimären immer mehr menschliche Eigenschaften annehmen.
„Diese Dinge werden aus wissenschaftlicher und medizinischer Sicht umso interessanter, je menschlicher sie sind“, sagt Newman. „Man könnte jetzt sagen: ‚Ich würde nie etwas hauptsächlich Menschliches machen‘, aber es gibt einen Impuls, es zu tun…
Die Art und Weise, wie wir in dieser Debatte über den Menschen sprechen, könnte ungewollt unseren Blick auf uns selbst verändern
Angenommen, Wissenschaftler schaffen eine Chimäre, um eine neue Behandlung für Alzheimer zu erforschen. Ein Forscherteam könnte zunächst die Erlaubnis erhalten, eine Chimäre zu schaffen, die z. B. 20 % des menschlichen Gehirns enthält, um dann festzustellen, dass 30 % oder 40 % erforderlich sind, um die Auswirkungen eines neuen Medikaments richtig zu verstehen. Wissenschaftliche Fördereinrichtungen verlangen oft immer ehrgeizigere Ziele, sagt Newman. „Es ist nicht so, dass die Leute danach streben, Abscheulichkeiten zu schaffen… aber die Dinge gehen einfach weiter, es gibt keinen natürlichen Haltepunkt.“
Ebenso wichtig ist seiner Meinung nach, dass dies unser Gefühl für unsere eigene Menschlichkeit betäuben wird. „Es ist die Veränderung unserer Kultur, die es uns erlaubt, diese Grenzen zu überschreiten. Es spielt mit der Vorstellung, dass der Mensch nur ein weiteres materielles Objekt ist“, sagt er. Wenn es zum Beispiel menschliche Chimären gäbe, wären wir vielleicht nicht so besorgt über die Manipulation unserer eigenen Gene, um Designer-Babys zu schaffen.
Newman ist mit diesen Ansichten nicht allein.
John Evans, ein Soziologe an der University of California San Diego, USA, weist darauf hin, dass sich die Diskussion über Chimären von Mensch und Tier auf deren kognitive Fähigkeiten konzentriert.
Wir könnten zum Beispiel beschließen, dass es in Ordnung ist, sie auf eine bestimmte Weise zu behandeln, solange ihnen die menschliche Vernunft oder Sprache fehlt, aber diese Logik könnte uns auf eine falsche Fährte führen, wenn wir andere Menschen unserer eigenen Art betrachten. „Wenn die Öffentlichkeit denkt, dass ein Mensch eine Zusammenstellung von Fähigkeiten ist, werden diejenigen Menschen, die weniger dieser geschätzten Fähigkeiten haben, als weniger wertvoll angesehen“, schreibt Evans.
Unser Bauchgefühl sollte die moralische Diskussion nicht bestimmen
Izpisua Belmonte hält viele dieser Bedenken – insbesondere die reißerischen Schlagzeilen – für verfrüht. „Die Medien und die Regulierungsbehörden denken, dass wir morgen wichtige menschliche Organe in einem Schwein wachsen lassen können“, sagt er. „Das ist Science Fiction. Wir befinden uns im frühesten Stadium.“
Und wie ein Leitartikel in der Zeitschrift Nature argumentiert, sollten unsere Bauchgefühle vielleicht nicht die moralische Diskussion bestimmen. Der Gedanke an eine Chimäre mag für manche abstoßend sein, aber das Leiden von Menschen mit unheilbaren Krankheiten ist ebenso entsetzlich. Unsere Entscheidungen müssen auf mehr als nur unseren ersten Reaktionen beruhen.
Welche Schlussfolgerungen wir auch immer ziehen, wir müssen uns bewusst sein, dass die Auswirkungen weit über die Wissenschaft hinausgehen könnten. „Die Art und Weise, wie wir in dieser Debatte über den Menschen sprechen, könnte ungewollt unseren Blick auf uns selbst verändern“, schreibt Evans.
Die Frage, was unser Menschsein ausmacht, stand ja schon im Mittelpunkt von Wells‘ klassischem Roman. Nachdem Pendrick der Insel von Dr. Moreau entkommen ist, kehrt er zu einem Leben in der Einsamkeit der englischen Landschaft zurück und zieht es vor, die einsamen Nächte damit zu verbringen, den Himmel zu beobachten.
Nachdem er miterlebt hat, wie die Grenze zwischen den Arten so gewaltsam durchbrochen wurde, kann er keinem anderen Menschen mehr begegnen, ohne die Bestie in uns allen zu sehen. „Es schien, als wäre auch ich keine vernünftige Kreatur, sondern nur ein Tier, das von einer seltsamen Störung in seinem Gehirn gequält wurde, die es dazu brachte, allein umherzuwandern, wie ein Schaf, das von Schwindel befallen ist.“
David Robson ist Feature-Autor bei BBC Future. Er ist @d_a_robson auf Twitter.
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