7 gentechnisch veränderte Tiere, die im Dunkeln leuchten

1. Schafe
Gute Nachrichten, nächtliche Hirten: Schafe können jetzt im Dunkeln leuchten. Nun, technisch gesehen, können das nur neun der wolligen Tiere. Und sie leben in Uruguay.

Als diese Schafe im Oktober 2012 geboren wurden, injizierten ihnen Wissenschaftler des Instituts für Tierreproduktion in Uruguay sofort ein grünes Protein, das in der Qualle Aequorea Victoria vorkommt. Als die Schafe heranwuchsen, sahen sie aus und verhielten sich wie alle anderen vierbeinigen Flauschbälle, außer dass sie ein grünliches Leuchten abgaben, nachdem sie einem bestimmten ultravioletten Licht ausgesetzt waren. Sieh sie dir an:

Grün fluoreszierende Proteine werden normalerweise verwendet, um die Aktivität von veränderten Genen zu überwachen. Sie haben sich bei der Erforschung von Krankheiten als sehr hilfreich erwiesen. Die wissenschaftlichen Pioniere dieser Methode wurden 2008 mit dem Nobelpreis für Chemie ausgezeichnet. Im Fall dieser Schafe hoffen die Wissenschaftler, dass sie eines Tages in der Lage sein werden, diese Art von Verfahren zu nutzen, um Tiere mit besonders gesunder Milch zu züchten. Hier ein Rückblick auf die strahlenden Tiere, die im letzten Jahrzehnt im Mittelpunkt dieser genetischen Studien standen.

2. Ein Kaninchen

(Ekac.org/Chrystelle Fontaine)

Dieses Unterfangen war eigentlich eine künstlerische Angelegenheit. Eduard Kac ist ein Künstler, der dafür bekannt ist, dass er gentechnische Verfahren einsetzt, um einzigartige lebende Kunstwerke zu schaffen. Im Mai 2000 stellte Kac der Welt sein „GFP-Häschen“ vor, ein Albino-Kaninchen namens Alba, das fluoreszierend leuchtete, wenn es blauem Licht ausgesetzt wurde. Alba war eigentlich nur ein Teil des Projekts, das auch eine öffentliche Debatte über die Praxis der Genmanipulation bei Tieren zu Forschungszwecken beinhalten sollte. Kac wollte das Projekt abschließen, indem er Alba mit nach Hause nahm, um mit seiner Familie zu leben. Ein Forschungsinstitut in Frankreich hatte das Kaninchen für Kac erschaffen – das Protein der Leuchtqualle wurde in ein befruchtetes Kaninchenei injiziert – und später gezögert, das Tier freizulassen, da Tierschützer gegen die Erschaffung von Alba selbst protestiert hatten. Die Wissenschaftler behaupteten auch, dass sie nie zugestimmt hätten, dass Kac das Kaninchen mit nach Hause nimmt. Zwei Jahre nach Albas Geburt und lange bevor Alba ihre Reise in die USA antreten konnte, starb das einzigartige Kaninchen – ein abruptes Ende des Kampfes zwischen Wissenschaft und Kunst.

3. Schweine

(REUTERS/China Daily)

Im Jahr 2008 behaupteten Wissenschaftler in Taiwan, eine Weltneuheit zu haben: Schweine, die von innen heraus leuchteten. Während andere Forscher teilweise fluoreszierende Schweine gezüchtet hatten, besaßen diese genetisch veränderten Schweine nicht nur leuchtende Haut und Augen, sondern auch Organe, darunter das Herz. Die Wissenschaftler fügten mehr als 260 Schweineembryonen DNA von fluoreszierenden Quallen hinzu, die dann in acht verschiedene Sauen eingepflanzt wurden, von denen vier trächtig wurden. Das Ergebnis waren drei männliche Ferkel, deren Augen, Zähne und Schnauzen tagsüber leicht grünlich gefärbt waren, aber im Dunkeln vollständig grün leuchteten, nachdem sie mit blauem Licht bestrahlt worden waren.

4. Affen

Neugeborene transgene Seidenäffchen Kei (links) und Kou und ihre Füße unter ultraviolettem Licht. (AP Photo/Erika Sasaki)

In dieser Studie aus dem Jahr 2009 wurde dieselbe Quallen-DNA-Injektion verwendet, allerdings zu einem anderen Zweck. Die japanischen Wissenschaftler wollten herausfinden, ob das Quallengen an die zweite Generation eines genetisch veränderten Affen vererbt wird. Das Team am Central Institute for Experimental Animals in Kawasaki, Japan, fügte den Embryonen von Seidenäffchen ein fluoreszierendes Gen hinzu, die dann in Leihmuttertiere übertragen wurden, die fünf Lebendgeburten zur Welt brachten. Alle veränderten Seidenäffchen trugen die Gene in ihrem Körper. Als sie Nachkommen zeugten, gaben zwei von ihnen das fluoreszierende Gen an ihre Jungen weiter. Dies war das erste Mal, dass ein gentechnisch verändertes Tier solche Gene über eine Generation hinweg weitergab. Laut den Forschern könnte dies ein wichtiger Schritt zum Verständnis von Parkinson und der Motoneuronenkrankheit sein.

5. Hunde

Ein 3 Monate alter Beagle leuchtet im Dunkeln unter ultraviolettem Licht (links), sieht aber bei Tageslicht wie jeder andere Welpe aus. (REUTERS/Jo Yong-Hak)

Ein Experiment eines Teams der Seoul National University aus dem Jahr 2009 soll den ersten transgenen Hund hervorgebracht haben. Fünf Beagles wurden durch das Klonen von Fibroblastenzellen erzeugt, die ein von Seeanemonen produziertes rot leuchtendes Gen exprimieren. Unter natürlichem Licht kann man die schwache Essenz des roten Proteins unter der blassen Haut erkennen. Im Dunkeln und unter ultraviolettem Licht leuchten die Hunde in einem rötlichen Orange. Die fünf gesunden Hunde wuchsen schließlich heran, um ihre eigenen fluoreszierenden Nachkommen zu zeugen. Das Experiment sollte das Prinzip der transgenen Tiere beweisen, insbesondere der Hunde, die sich aufgrund ihrer Lebensdauer und ihres Fortpflanzungszyklus gut für die Erforschung menschlicher Krankheiten eignen. Zwei Jahre später züchtete ein Team an derselben Universität einen Beagle namens Tegon, dessen fluoreszierendes Gen kontrolliert werden konnte. Wenn der Hund Futter frisst, das ein Doxycyclin-Antibiotikum enthält, und dann ultraviolettem Licht ausgesetzt wird, leuchtet er grün. Wenn das Medikament dem Futter nicht mehr zugesetzt wird, verblasst das Leuchten schließlich. Die Wissenschaftler sagen, die Studie eröffne Möglichkeiten, Gene besser zu verstehen, die beim Menschen tödliche Krankheiten wie Alzheimer und Parkinson auslösen.

6. Katzen

Ein leuchtendes Kätzchen steht neben einer normalen Katze (Mayo Clinic)

Katzen sind anfällig für einen nahen Verwandten von HIV, das Katzenimmunschwächevirus. Die Viruserkrankung befällt vor allem verwilderte Katzen, von denen es Berichten zufolge eine halbe Milliarde auf der Welt gibt. In einer Studie aus dem Jahr 2011 fügte ein Team von Wissenschaftlern aus den USA und Japan ein Gen in Katzen ein, das ihnen hilft, dieser katzenartigen Form von AIDS zu widerstehen. Um die Zellen leicht markieren zu können, fügten die Wissenschaftler außerdem das grün fluoreszierende Protein ein. Beide Gene wurden in Katzeneier übertragen. Anschließend konnten sie unter dem Mikroskop besser verfolgen, wie sich das resistente Gen im Körper der Katzen entwickelte. Wie die anderen Tiere erschienen die Katzen tagsüber normal, konnten aber nachts leuchten, wenn man sie dazu aufforderte.

7. Fische

(University of Exeter)

Einer der größten Nachteile von hilfreichen Industrieprodukten wie z. B. Plastik oder weiblichen Verhütungsmitteln ist, dass sie schädliche Chemikalien, so genannte endokrine Disruptoren, enthalten. Diese Stoffe werden zu Schadstoffen, die dem Körper von Tieren und Menschen schaden. Berichten zufolge werden sie mit einer geringeren Spermienzahl sowie Brust- und Hodenkrebs in Verbindung gebracht. Man kann also verstehen, warum Wissenschaftler sie untersuchen wollen. Das Problem bestand darin, dass es schwierig ist, die endokrinen Disruptoren nachzuweisen, sobald sie in den Körper gelangen. Deshalb hat ein Team von Wissenschaftlern grün fluoreszierende Proteine verwendet und Zebrafische gentechnisch so verändert, dass sie an den Stellen leuchten, an denen sich eine endokrin wirksame Chemikalie befindet. Wie wir bereits erläutert haben, beeinträchtigt das fluoreszierende Protein den Körper nicht, kann aber unter dem Mikroskop leicht gefunden werden. Die grün leuchtenden Bereiche in den Fischen dienen den Wissenschaftlern dann als Wegweiser, um die möglichen gesundheitlichen Auswirkungen der Schadstoffe aufzuspüren.