Ende September 2025 kontaktierte mich German Kral, ein Filmemacher der in München und Buenos Aires lebt. Als Argentinier hat er ein Faible für Polo und hatte erfahren, dass man Polopferde mit CRISPR-Cas optimieren kann. Das fand er spannend, wollte mehr darüber wissen und dazu eine Doku machen.
Ich konnte ihn etwas beraten und er bekam schließlich von NZZ-Format den Auftrag für einen Film zu CRISPR-Cas Anwendungen in Tieren und Menschen.
Das fand ich wiederum spannend: zu sehen, wie ein Gentechnik-Laie an die „Neue Gentechnik“ herangeht und sie mit Hilfe von Experten dokumentiert. Dazu bekam ich die Möglichkeit, einen Teil der Dreharbeiten zu begleiten. Das Endprodukt kann man sich hier ansehen https://www.youtube.com/watch?v=kevxrRxFFYg.
Die 30minütige Doku setzt Schlaglichter auf Anwendungen der CRISPR-Cas Technologie in den Bereichen Medizin, Optimierung von Tieren und Optimierung von Menschen. Dabei fehlen nicht die ethischen Überlegungen, die zum Nachdenken anregen.Wir glauben, dass es nach dem Film viele Fragen und viel Diskussionsbedarf gibt und bieten deshalb Filmabende mit anschließenden Gesprächen und Diskussion an (lokal oder online). Bei Interesse sind Gruppen, Schulklassen, aber auch Einzelpersonen herzlich eingeladen, unter info@biowisskomm.de anzufragen. Wir melden uns, um Details und Termine abzusprechen.
Worum geht es?
Dieser Artikel befasst sich hauptsächlich mit der Herstellung gentechnisch veränderter Clon-Schweine. Grundsätzlich ist die Methodik auf alle Säugetiere, inklusive Mensch übertragbar.
Bei „Clonen“ und „Gentechnik“ gibt es oft Missverständnisse. Ich habe deshalb versucht, den Unterschied in einer Grafik zu verdeutlichen.
Wie erfolgreich das im Film genannte Beispiel der Polopferde ist, bleibt abzuwarten. Der Züchter verrät nicht, welches Gen oder welche Gene er verändert hat. Es könnte Myostatin sein, dessen Ausschaltung zu mehr Muskelmasse führt oder eine Variante von Actin 3, die man bei Menschen (als natürliche Mutation) vor allem in hervorragenden Sprintern findet. Wie sinnvoll solche Eingriffe sind, kann man diskutieren – zumindest kann man viel Geld im Polosport verdienen, wenn es klappt!.
Überlegungen zur Ethik sind hier nur am Rande genannt, sie wurden aber in anderen Artikel ausführlicher angesprochen, z.B. hier, hier, hier und hier.
Anwendungen beim Menschen könnte man in Kategorien einteilen: grundsätzlich werden die allermeisten die Heilung schwerer Krankheiten befürworten. Die prophylaktische „Reparatur“ von Risikogenen im Embryo (Genvarianten, die mit mehr oder weniger großer Wahrscheinlichkeit zu Krankheiten führen) wird in unserem Kulturkreis weitgehend abgelehnt. Mehr noch die „Optimierung“ durch „bessere“ Genvarianten (größer, klüger, schöner, stärker). In Deutschland ist das verboten. Aber wird dieses Tabu ewig bestehen bleiben?
Den Rahmen bildet die Produktion der Dokumentation. Ich habe nicht nur einen Einblick in die aufwändige Technik bekommen, sondern auch, wie sich fachliche Laien sorgfältig vorbereiten und sich innerhalb kurzer Zeit unvoreingenommen ein breites Wissen aneignen. Die Gespräche vor und während des Drehtags waren vor allem von Neugier und dem Wunsch geprägt, etwas zu verstehen. Das Ergebnis mag für manche enttäuschend sein: es liefert keine „Gebrauchsanweisung“, was man von CRISPR-Cas halten soll. Aber genau das ist richtig. Wir brauchen eine wissensbasierte gesellschaftliche Diskussion um zumindest zu einem vorläufigen Konsens zu kommen.
Molekulare Tierzucht und Biotechnologie
Im Norden Münchens liegt ein unspektakulärer alter Bauernhof, der jedoch im Innern hochmoderne Labors und eine beachtliche Ausstattung an molekularbiologischen und zellbiologischen Geräten enthält. „Bewohnt“ wird der Hof von Prof. Eckhard Wolf, seinen Mitarbeitern und ein paar hundert Schweinen. Der Hof gehört, ebenso wie das Labor am Genzentrum in Großhadern, zum Lehrstuhl für Molekulare Tierzucht und Biotechnologie von Prof. Wolf. Was hier in der Forschung passiert, gehört zur Weltspitze!
Zelllabor
Morgens 9:00 Uhr: German Kral und sein Kameramann Denis Lüthi laden eine Unmenge an Kameras, Stativen, Lampen und seltsamen Geräten aus dem Wagen – ein Abstellraum wird vollgepackt, damit alles bei Bedarf griffbereit steht. Der vorbereitete Drehplan wird ein paar Mal umgestellt, weil man sich an Lichtverhältnisse, Laborabläufe und die Verfügbarkeit von Mitarbeitern anpassen muss. Kein Problem für Kral und Lüthi, sie sind flexibel!
Das kleine Team beginnt im Zelllabor. Am Mikroskop mit Mikromanipulator sitzt Barbara Kessler, eine Tierärztin. Sie behandelt aber keine Wellensittiche oder Katzen, sondern transplantiert Kerne aus geCRISPRten Stammzellen in Eizellen von Schweinen. Daraus sollen gentechnisch veränderte Ferkel werden.
Mit der Gentechnik selbst hat sie nichts zu tun und es ist für sie egal, ob die Zellen auf eine Xenotransplantation angepasst worden sind oder zu einem Tiermodell für Muskeldystrophie dienen. Ihre hochspezialisierte, anspruchsvolle Arbeit betrifft auch die Inspektion der Eizellen. Durch lange Erfahrung weiss sie, welche „gut aussehen“ und für eine Kerntransplantation geeignet sind. Und sie kümmert sich auch um die heranwachsenden Embryonen bis sie reif für den Transfer in eine Muttersau sind. Auch da gilt wieder die Erfahrung: nicht jeder Kerntransfer funktioniert optimal. Nur nach ihrem Urteil „gute“ Embryonen werden transplantiert. Diese Beurteilung kann bisher kein Computerprogramm vornehmen.
Für den Filmdreh hat sie keine brauchbaren Zellen unter dem Mikroskop, die würden die vielen Wiederholungen und das Hin und Her mit verschiedenen Kameraeinstellungen und Beleuchtungen kaum überleben. Es ist eine Inszenierung, der Film zeigt dann aber doch, wie es in der Realität aussehen würde. Die Szenen werden fünf-, sechs-, siebenmal aufgenommen bis Kral und Lüthi halbwegs zufrieden sind. Im fertigen Film sieht das dann ganz einfach und locker aus.
Clonen und Gentechnik
Die Arbeit von Barbara Kessler betrifft das Clonen, das in der Doku auch im Abschnitt über die Polopferde angesprochen wird und das 1996 mit dem Clonschaf Dolly Schlagzeilen machte. Dabei entsteht ein Embryo nicht aus der Befruchtung einer Eizelle, sondern durch die Transplantation eines Zellkerns aus einer Stammzelle. Ein geclontes Tier ist deshalb nicht die Mischung der Gene von Mutter und Vater sondern hat nur ein Elternteil, mit dem es genetisch identisch ist.
Solche geclonte Tiere sind zunächst nicht gentechnisch verändert. Clonen bedeutet nur die Produktion genetisch identischer Tiere. Die Methodik des Clonens vereinfacht aber gleichzeitig die Herstellung gentechnisch veränderter Embryonen. Stammzellen können im Reagenzglas beliebig vermehrt werden und man kann ihre DNA in-vitro (im Reagenzglas bzw. in einer Petrischale) mit CRISPR-Cas verändern. Wird der Zellkern aus einer geCRISPRten Stammzelle in eine Eizelle versetzt, haben wir eine Kombination aus Clonen und Gentechnik.
Ein großer Vorteil: der Erfolg des gentechnischen Eingriffs kann in der Stammzellkultur sorgfältig überprüft werden, bevor ein Zellkern in eine Eizelle transplantiert wird.
Eine Stammzellkultur wird mit CRISPR-Cas behandelt, um einzelne Gene auszuschalten oder neue Gene einzufügen. Beim „Multiplexing“ können mehrere Veränderungen gleichzeitig vorgenommen werden. Eine einmal geCRISPRte Zellkultur kann aber auch für weitere gentechnische Veränderungen verwendet werde. Der Erfolg der CRISPR-Cas-Behandlung wird mit molekularbiologischen Methoden sorgfältig überprüft.
Einer hormonell behandelten Sau werden reife Eizellen entnommen (rechts). Der Zellkern wird entfernt, durch den Kern einer Stammzelle ersetzt und in die Gebärmutter einer Sau implantiert.
Nur am Rande: auch die Stammzellen in der Kultur sind geclont und genetisch identisch.
Molekularbiologisches Labor
Umzug mit der ganzen Ausrüstung ins molekularbiologische Labor. Mit den üblichen molekularen Methoden werden die Stammzellen kontrolliert, ob die CRIPR-Behandlung wie geplant funktioniert hat: wurde ein DNA-Stück an der richtigen Stelle ausgeschnitten oder eingefügt? Wurden einzelne Basen unbeabsichtigt verändert, eingefügt oder gingen verloren? DNA Isolierung, PCR, DNA-Sequenzierung – wichtig, aber hauptsächlich Routine. Und man freut sich, wenn die erhofften Ergebnisse gefunden werden.
Besonders bei den Interviews im molekularbiologischen Labor muss die Haustechnik ran, bevor gedreht wird: Raumlüftung, Klimaanlage und alle Geräte die konstant „Krach“ machen, müssen abgeschaltet werden. Erst nachdem das ständige Rauschen und Summen verstummt ist, merkt man wie viele Geräusch es im Hintergrund gab. Was im Laborleben überhaupt nicht auffällt, erscheint bei Tonaufnahmen als störender Lärm.
Schweinestall
Der Besuch im Schweinestall ist für mich aufregender. Die Haltung von Großtieren unter Gentechnik-Sicherheitsbedingungen (Sicherheitsstufe 1) hatte ich bisher noch nicht gesehen. Der Stall kann nur durch eine Schleuse mit Dusche betreten werden. Alle Kleidung wird abgelegt, dann geduscht, dann die bereitgelegte Stallkleidung anlegen: eine schmucke Einmal-Unterhose, T-Shirt, Hose, Jacke, Stiefel. Es dauert etwas, bis alle durch sind denn es gibt nur zwei Schleusen.
Die gesamte Kamerausrüstung geht durch eine andere Schleuse und wird desinfiziert.
Die Sicherheitsbestimmungen beziehen sich in erster Linie auf das Gentechnikgesetz und erscheinen etwas paradox. Sicherheitsstufe 1 bedeutet „keine Gefahr für Mensch und Umwelt“ – warum braucht man Sicherheitsmaßnahmen, wenn keine Gefahr besteht? Für die Wissenschaft sind sie jedoch aus anderen Gründen sinnvoll: Der Stall ist (weitgehend) pathogenfrei. Die Gefahr, dass Krankheitserreger vom Personal oder von Besuchern eingeschleppt werden, wird durch die Schleuse so gut wie möglich ausgeschlossen.
Innen begrüßt uns Dr. Arne Hinrichs, der als Tierarzt für die Schweine zuständig ist und jedes einzelne persönlich zu kennen scheint.
Vor den Ställen hängt eine Tafel, auf der der Gesundheitszustand der Tiere notiert ist. Kleine Verletzungen, Körpertemperatur, Unregelmäßigkeiten in der Futteraufnahme und mehr sind akribisch notiert.
Die Boxen sind etwas größer als die meisten in der konventionellen landwirtschaftlichen Schweinehaltung. Es gibt einen Spaltenboden, damit Kot und Mist leichter weggespritzt werden können, zusätzlich aber auch Matten auf denen sich die Tiere ablegen können. Sauberkeit im Schweinestall ist nicht ganz einfach – aber wichtig! Meist stehen oder liegen die Tiere in den Zugängen zum Futterplatz, man weiss ja nie, ob es vielleicht doch mal eine Extraration gibt! Stroh und verschiedenes Beschäftigungsmaterial dienen zur Unterhaltung und werden innerhalb kurzer Zeit vollständig zerpflückt und verbissen.
Arne Hinrichs ist auch zuständig für medizinische Eingriffe im angeschlossenen Operationssaal. Da geht vor allem um die Implantation der geCRISPRten Embryonen die Barbara Kessler gemacht hat. Aber auch um Biopsien, den allgemeinen Gesundheitszustand der Tiere und ihr Verhalten. Natürlich wird ab und zu auch ein Schwein geschlachtet, um den Einfluss der gentechnischen Veränderungen auf die inneren Organe und Gewebe zu untersuchen.
Für den Kameramann Denis Lüthi ist der Schweinestall eine größere Herausforderung. Mit Kameraausrüstung im Stall einer säugenden Sau zu hantieren, ist nicht ganz ungefährlich – aber Arne Hinrichs kennt die Friedlichen und die Rabauken. Weder die Ausrüstung noch Lüthi nehmen Schaden – im Gegenteil, er kann sich kaum von den putzigen Ferkeln und dem geduldigen Muttertier trennen!
Eine Besonderheit im Stall sind die Auckland Island Pigs. Diese Schweine sind mit 70kg bis 100kg kleiner und wesentlich besser für Xenotransplantationen geeignet, als die üblichen Hausschweinrassen, die ausgewachsen etwa 300kg bis 400kg auf die Waage bringen.
Die Ferkel sind transgen, d.h. ihre Zellen tragen menschliche Oberflächenantigene und ihre Organe werden bei einer Transplantation in den Menschen nicht abgestoßen. Ansonsten sind sie von anderen Ferkeln nicht zu unterscheiden, sie toben in der Box herum und streiten sich um die Zitzen des Muttertiers.
Fazit
Transgene Tiere zu produzieren und zu clonen ist noch immer eine anspruchsvolle Arbeit, wird aber zunehmend zur Routine. Die Anwendungen sind äußerst vielfältig:
| Tiere | Anwendungen |
| Schweine | Krankheitsmodelle, Xenotransplantation, Grundlagenforschung, Therapieentwicklung |
| Hunde, Katzen, Pferde, Vögel … | „Kopie“ eines Haustiers (emotionale Bindung), Erscheinungsbild und besondere Leistungen (Kraft, Schnelligkeit, „Schönheitswettbewerbe“) |
| Rinder, Schweine, Schafe, Ziegen | Optimierung von Fleisch- und Milchproduktion, Krankheitsresistenzen, Produktoptimierung (Fett, Protein, Vitamine), Schadstoffproduktion reduzieren (z.B. Methan bei Rindern) |
| Kamele, Alpakas | Produktion von Antikörpern |
| Fische | Wachstum, Resistenzen, Futterverwertung, Fleischproduktion, Attraktivität für Aquarianer |
| Krankheitsüberträger (z.B. Mücken), invasive Arten (z.B. Ratten, Mäuse) | „Gene Drive“ um Populationen „auszurotten“ oder zu reduzieren |
| Menschen | Heilung von Krankheiten (Soma), Prophylaxe genetisch bedingter Krankheiten (Keimbahn), „Optimierung“ von Eigenschaften (Keimbahn) |
Die Tabelle ist unvollständig und gibt nur Beispiele, die teilweise bereits realisiert sind oder an denen ernsthaft gearbeitet wird.
Welche Anwendungen sinnvoll, nützlich und ethisch vertretbar sind, muss wissenschaftlich und gesellschaftlich ausgehandelt werden. Dazu ist es unerlässlich, dass die Öffentlichkeit einen Einblick in die Technologie, ihr Potenzial und ihre Auswirkungen bekommt. Der Film und unser Diskussionsangebot können dazu einen Beitrag leisten.
Danksagung
Ich danke der LMU München, Prof. Eckhard Wolf, der NZZ und German Kral für die Erlaubnis, an dem Drehtag teilnehmen zu dürfen.
Autor: Wolfgang Nellen, © BioWissKomm
Fotos: Wolfgang Nellen, © BioWissKomm
Titelfoto: Screenshot aus der Doku, © NZZ Format