Das Rätsel des Klonens von Pferden

Für den Grand-Prix-Teilnehmer Mark Watring aus Hidden Valley, Kalifornien, war die Möglichkeit des Klonens von Pferden zu faszinierend, um sie sich entgehen zu lassen. Mit dem Holsteiner Wallach Sapphire hatte er bei den Panamerikanischen Spielen 2003 internationale Erfolge erzielt, darunter eine Goldmedaille in der Einzelwertung. Aber er bedauerte, dass der inzwischen 18-jährige Springreiter nie die Chance haben würde, Nachkommen mit demselben sportlichen Potenzial zu zeugen.

„Jeder Reiter hat ein spezielles Pferd… das, mit dem er Erfolg hatte und zu dem er eine besondere Bindung aufgebaut hat“, sagt Mark. „Die meisten von ihnen bleiben in der Familie und werden nicht verkauft, wenn sie nicht mehr an Wettkämpfen teilnehmen. Man hat also diesen 28-jährigen Sieger auf dem Feld, und wenn man ihn ansieht, fragt man sich unweigerlich: „Was wäre, wenn wir das noch einmal machen könnten?“

In nicht allzu ferner Zukunft wird Mark in der Lage sein, diese Frage zu beantworten. Nach vielen Untersuchungen und Recherchen beschlossen er und seine Partner John und Debi Bohannon 2009, Saphir zu klonen. Im vergangenen Februar wurde Saphir, ein genetisch identisches Hengstfohlen, mit Hilfe des Pferdeklonens geboren. „Ich bin schon bereit, ihn zu reiten“, sagt Mark. „Ich bin sehr aufgeregt darüber“ und darüber, was die Zukunft bringen wird.

Eine aufstrebende Technologie
Saphir ist eines von etwa 75 geklonten Pferden, die produziert wurden, seit der erste Pferdeklon – ein Maultier namens Idaho Gem – im Mai 2003 in den Vereinigten Staaten geboren wurde. Champions im Cutting und im Barrel Racing, ehemalige Olympiateilnehmer, Poloponys, Gewinner von Quarter Horse-Rennen und ein Pferd des Jahres der Professional Rodeo Cowboys Association wurden alle geklont. Sie sind ein Beweis dafür, was mit den Fortschritten der modernen Wissenschaft erreicht werden kann. Doch die Ethik des Klonens gibt immer noch Anlass zu Diskussionen. Und selbst unter den Befürwortern des Klonens gibt es noch einige wichtige Fragen, die noch nicht beantwortet sind. Ist zum Beispiel ein geklontes Pferd wirklich identisch mit dem Original, und wird es die gleichen athletischen Fähigkeiten aufweisen?

ViaGen, die Firma in Austin, Texas, die für das Klonen von Sapphire verantwortlich ist, will mit ihrer Arbeit Antworten liefern. Das private Unternehmen wurde im Januar 2002 gegründet, um kommerzielle Rinder-, Pferde- und Schweinegenbanking-, Klon- und Genomikdienste anzubieten. Im Jahr 2003 erwarb es die Rechte an den Klonierungstechnologien des Roslin Institute, der Forschungseinrichtung in Edinburg, Schottland, in der 1996 das Schaf Dolly geklont wurde.

2006 klonte ViaGen sein erstes Pferd. Heute ist das Unternehmen für etwa 55 der weltweit lebenden geklonten Pferde verantwortlich, so Candace Dobson, Marketingmitarbeiterin bei ViaGen. Unter ihnen ist Gemini, der 2008 geklonte Nachfahre der Grand-Prix-Springreiterlegende Gem Twist. Zu den vielen Erfolgen von Gem gehört, dass der Vollblutwallach 1988 bei den Olympischen Spielen zwei Silbermedaillen gewann und 1990 bei den Weltreiterspielen in Stockholm, Schweden, zum besten Pferd der Welt gewählt wurde. Er wurde von seinem lebenslangen Trainer Frank Chapot geklont, der Gemini nun besitzt und plant, ihn als Hengst zu züchten. „Der größte Teil unseres Geschäfts sind die Wallache, die die Leute gerne als Zuchthengste zurückhaben möchten“, sagt Candace.Der Prozess
Der Klonprozess bei ViaGen beginnt mit einer 1.500 Dollar teuren Prozedur, die als Genbanking bekannt ist, um die genetische Information in der DNA eines Tieres zu sammeln und zu erhalten. Candace zufolge wird ein Genbanking-Kit an den Tierarzt des Kunden geschickt. Dieser entnimmt mit der darin enthaltenen Biopsiestanze eine Gewebeprobe von der Größe eines Fingernagels aus dem Nacken des Pferdes. Die Probe wird dann an das Labor von ViaGen zurückgeschickt, wo eine Kultur Millionen von Zellen ergeben wird. Diese werden in einem Prozess, der Kryokonservierung genannt wird, extrem niedrigen Temperaturen ausgesetzt.

„Selbst wenn man nicht bereit ist, zu klonen, ist das Genbanking ein einfacher Prozess“, erklärt Candace. „Wenn es einmal gemacht ist, ist es gemacht“, und es kann als Investition in die Zukunft betrachtet werden. Gegen eine Gebühr von 150 Dollar pro Jahr kann das konservierte genetische Material für einen längeren Zeitraum aufbewahrt werden. Nach Angaben von ViaGen ist in flüssigem Stickstoff konservierte zelluläre DNA nach Jahrzehnten nachgewachsen und könnte hypothetisch für Jahrhunderte aufbewahrt werden.

„Aus dieser einen Probe könnte man potenziell unbegrenzt klonen“, sagt Candace. „Man sollte nie wieder ein Pferd sammeln müssen.“ Sie fügt hinzu, dass es nach dem Tod eines Pferdes in der Regel zu spät ist, um eine brauchbare Probe zu gewinnen. Von einem Pferd, das eingeschläfert wurde, kann kein Gewebe entnommen werden.

Wenn sich ein Kunde für das Klonen entscheidet, entnimmt ViaGen eine unbefruchtete Eizelle (Oozyte) einer Spenderstute und entfernt die DNA. „Man hat quasi eine leere Leinwand“, erklärt Candace. „Dann nehmen wir eine der erhaltenen Zellen des Pferdes, setzen sie in die Eizelle ein und verschmelzen sie in einem Prozess, der die Befruchtung imitiert – das Sperma trifft auf die Eizelle.“ Danach beginnt der Klon-Embryo, sich wie ein natürlich gezeugter Embryo zu teilen. Für eine kurze Zeit wächst er in einer Kultur heran, dann wird er einem herkömmlichen Embryotransfer unterzogen. „Wir setzen ihn in eine Leihmutterstute ein“, sagt Candace. „

ViaGen berechnet 165.000 Dollar für seinen Klon-Service: 10 Prozent werden bei Vertragsabschluss fällig, 40 Prozent, wenn die Empfängerstute 120 Tage alt ist, und die restlichen 50 Prozent, wenn das Fohlen 60 Tage alt und bereit ist, nach Hause zu gehen.

Komplikationen und Missverständnisse
Um das Verständnis für den technologisch fortschrittlichen Prozess zu fördern, betont Candace, wie wichtig es ist, das Klonen von der Gentechnik zu unterscheiden. „Wir verändern nichts an der Genetik des Pferdes“, sagt sie. „Wir stellen ein genetisches Duplikat her. Die Erklärung, die die meisten Menschen zu verstehen scheinen, ist, dass ein Klon ein eineiiger Zwilling ist, der einige Jahre später geboren wird.“

Sie räumt ein, dass das Klonen, wie jede andere Reproduktionstechnologie, seine Risiken hat. „Wir befinden uns noch in der Anfangsphase“, sagt sie. „Unsere Effizienzrate liegt im Moment ungefähr auf dem Niveau des Embryotransfers im gleichen Alter. Wenn man bedenkt, dass der erste Klon der Welt – Dolly das Schaf – erst vor relativ kurzer Zeit, 1996, geboren wurde. Wir befinden uns also erst seit etwa 15 Jahren auf diesem Gebiet. Wenn wir einen Embryo verlieren, geschieht dies in der Regel in einem frühen Stadium, und er wird einfach von der Stute wieder aufgenommen.

„Es gibt viele Missverständnisse über Klone“, fährt Candace fort. „Es wurden Forschungsstudien veröffentlicht, in denen auf Schwierigkeiten wie Geburtsfehler und große Nabel hingewiesen wurde. Bei ViaGen sind diese Probleme in unserer Pferdeproduktion einfach nicht aufgetreten.“

Eine weit verbreitete Meinung ist laut Candace, dass das Klonen einen unfairen Vorteil schafft. Sie ist da anderer Meinung. „Es gibt so viele Faktoren, die zu einer erfolgreichen Karriere beitragen. Beim Klonen geht es um die Genetik. Es ist nur ein weiteres Werkzeug im Kasten.

„Die Leute mit dem meisten Geld züchten bereits mit den besten Pferden.“ fährt Candace fort. Und es ist nicht von Vorteil, zu viel des Guten zu produzieren. „Nehmen Sie zum Beispiel die Leute, die Quarter Horse züchten“, sagt sie. „Sie wollen keine Cutting-Klasse mit 15 Smart Little Lenas sehen. Niemand wird das jemals tun. So viele Kopien eines Pferdes zu machen, würde nur seinen Wert mindern.“

Candace antwortet auch auf diejenigen, die glauben, dass das Klonen nicht natürlich ist und es mit Gott spielen vergleichen. „Meine Antwort ist immer, dass nichts an der modernen Zucht natürlich ist“, sagt sie. „Selektive Zucht ist nicht natürlich. Man greift in den Prozess ein, indem man einfach Stammbäume auswählt, mit denen man züchtet.“

ViaGen-geklonte Pferde haben bereits zwei Generationen von Nachkommen auf herkömmliche Weise hervorgebracht. Laut Candace gab es bisher keine negativen Auswirkungen. „Wir haben fünf oder sechs Pferde, die bereits ein zweites Fohlen zur Welt gebracht haben, die also ganz normal produzieren und an Wettbewerben teilnehmen“, sagt sie. Dennoch sind nicht viele Leute bereit, sich auf den Leistungsaspekt des Klonens zu stürzen, da der Erfolg eines Pferdes von der Umgebung abhängt. In der Tat empfiehlt ViaGen seinen Kunden, ihre Erwartungen in Bezug auf die Leistung zu kontrollieren. „Die einzige genetische Garantie, die wir geben können, ist, dass das Tier genau den gleichen Zuchtwert hat wie das Original. Erwarten Sie also bitte nicht, dass der Klon von Gem Twist wieder eine olympische Medaille gewinnt.“

Eine ?ungewisse Zukunft
Katrin Hinrichs, DVM, PhD, ist Professorin am College of Veterinary Medicine der Texas A&M University und Expertin für das Klonen von Pferden. Im Jahr 2005 leitete sie das Team, das für die Erzeugung des ersten geklonten Pferdes in Amerika verantwortlich war, ein Hengstfohlen namens Paris Texas. Ihrer Meinung nach gibt es mehrere Gründe, warum ein geklontes Pferd nicht die gleichen sportlichen Fähigkeiten wie das Originalpferd haben wird. „Der erste ist einfach umweltbedingt“, erklärt sie. „Vielleicht ist die Milch der Mutter bei der Geburt nicht so gut. Oder das Jungtier bekommt nicht die richtige Ernährung oder das richtige Training. Solche Dinge können jedem Fohlen passieren.“

Ein zweites mögliches Hindernis ist der allgemeine Gesundheitszustand des neugeborenen Klons. Laut Dr. Hinrichs sind etwa 50 Prozent der Klone, die von Texas A&M produziert wurden, schon früh mit Krankheiten konfrontiert worden, die lebenslange Auswirkungen haben können. Ihrer Erfahrung nach „werden viele Klone schwach geboren und haben bei der Geburt einige Probleme, wie z.B. verengte Sehnen oder einen großen Nabel, der eine Operation erfordert“, sagt sie. „Ein Fohlen, das in den ersten Wochen seines Lebens Probleme hat, ist vielleicht nicht das Individuum, das es gewesen wäre, wenn es gesund geboren worden wäre“. Dr. Hinrichs sagt, dass selbst ein kleiner Rückschlag einen bedeutenden Unterschied für die Zukunft eines Fohlens bedeuten kann. Sie fügt hinzu, dass die Plazenta der Stute – das Organ, das den Fötus während seiner Entwicklung erhält und ernährt – eine wichtige Rolle für die Gesundheit des Fohlens spielt und zu den Geweben gehört, die vom Klonen am meisten betroffen sind. „Es scheint ein einfaches Organ zu sein“, sagt sie. „

Dr. Hinrichs weist auf einen weiteren Faktor hin, der ihrer Meinung nach die sportlichen Fähigkeiten eines Klons am stärksten beeinträchtigen könnte: Bei der derzeitigen Technologie wird eine Hautzelle zur Erzeugung des Klons verwendet. „Obwohl der Zellkern einer Hautzelle alle Anweisungen für die Herstellung aller Körperteile enthält, hat er die meisten dieser Anweisungen nicht genutzt, als er noch eine Hautzelle war. Sie nutzte nicht die Gene, die die Leber oder die Muskeln oder 99 Prozent des Körpers steuern“, erklärt sie. „

Infolgedessen trägt die Eizelle, die die DNA des Spenderpferdes erhalten hat, die Verantwortung für eine Kaskade von Entscheidungen, die die embryonale Entwicklung einleiten und aufrechterhalten. „Im Wesentlichen geht die Eizelle zur DNA, kratzt sich am Kopf und sagt: ?Um einen Embryo zu erzeugen, brauche ich dieses Gen. Aber es wurde abgeschaltet, und jetzt muss ich es wieder einschalten. Oder sie entdeckt, dass ein anderes Gen eingeschaltet war und nun ausgeschaltet werden muss“, erklärt Dr. Hinrichs. Die Eizelle durchläuft den gesamten Satz von DNA-Molekülen, die etwa 50 000 Gene tragen, und wiederholt den Prozess „brauche ich, brauche ich nicht“.

In vielen Fällen gelingt es der Eizelle gut, die notwendigen Gene zu aktivieren und andere zu deaktivieren. Aber manchmal ist der Prozess fehlerhaft. „Wenn die Eizelle eine wirklich schlechte Arbeit leistet, erhalten wir überhaupt keinen Embryo“, sagt Dr. Hinrichs. „Wenn sie es nur mittelmäßig macht, kommt es zu keiner Schwangerschaft. Wenn sie es ziemlich gut macht, kommt es wahrscheinlich zu einer Schwangerschaft, aber wenn irgendwo auf der Strecke ein falsches Gen vorhanden ist oder abgeschaltet wird, kann dies dazu führen, dass der Fötus verloren geht. Wenn jedoch die Eizelle ihre Arbeit wirklich gut macht, wird die Stute den ganzen Weg bis zur Geburt zurücklegen und ein Fohlen zur Welt bringen.“

Wenn ein geklontes Fohlen schließlich für die Zucht bestimmt ist, wie sind dann die Aussichten für seine Nachkommen? Laut Dr. Hinrichs deutet die Wissenschaft darauf hin, dass sich die Nachkommen des Klons, unabhängig davon, wie der Klon selbst seine DNA verwendet, völlig normal entwickeln sollten ? nicht anders als jedes Pferd, das durch herkömmliche Fortpflanzungsmethoden erzeugt wird. „Die epigenetischen Markierungen, die bestimmen, wie die DNA verwendet wird, werden zurückgesetzt, wenn ein Tier, ob ein Klon oder nicht, Eier oder Spermien produziert. Diese epigenetischen Markierungen werden nicht auf die nächste Generation übertragen“, sagt sie.

Ein Aspekt, der bisher noch nicht ausreichend berücksichtigt wurde, so Dr. Hinrichs, ist die Tatsache, dass jede Eizelle Mitochondrien enthält, d. h. Strukturen, die für die Energieerzeugung verantwortlich sind und sich in jeder Säugetierzelle befinden. Obwohl die mitochondriale DNA nur 13 Gene enthält – ein winziger Bruchteil der 50.000 Gene, die in der Kern-DNA enthalten sind – kann sie nicht aus der Eizelle entfernt werden. Das bedeutet, dass ein Teil der DNA der Wirtseizelle, d. h. die in den Mitochondrien enthaltene DNA, an den Klon weitergegeben wird. „Wir wissen noch nicht, ob dies eine Auswirkung auf den Klon selbst hat. Wir wissen noch nicht, ob es sich auf den Klon selbst auswirkt“, sagt Dr. Hinrichs, „es handelt sich ja nur um eine winzige Menge an DNA, selbst die Mitochondrien erhalten die meisten Informationen von der Kern-DNA. „Wenn es sich bei dem Klon um einen Hengst handelt, der zur Zucht verwendet wird, besteht kein Grund zur Sorge, da ein Hengst keine mitochondriale DNA an seine Nachkommen weitergibt. Da die Mitochondrien des Fohlens jedoch aus dem Ei stammen, werden diese winzigen DNA-Stücke an die nächste Generation einer geklonten Stute weitergegeben.Probleme bei der Registrierung
Bis mehr über geklonte Pferde bekannt ist, entscheiden sich die meisten Pferdezuchtverbände dafür, sie nicht zu registrieren. Zu den ersten, die sich mit diesem Thema befassten, gehörte die American Quarter Horse Association, die weltweit größte Organisation für die Registrierung und Mitgliedschaft von Pferderassen. Seit 2004 enthält ihr offizielles Handbuch folgende Regel: „Amerikanische Quarter Horses, die durch ein Klonverfahren erzeugt wurden, kommen für eine Registrierung nicht in Frage. Das Thema ist jedoch immer wieder Gegenstand von Diskussionen und Debatten.

Auf dem Kongress der Vereinigung im Jahr 2008 wurde dem Ausschuss für Zuchtbuch und Registrierung (SBRC) eine Änderung vorgeschlagen. Sie sah vor, dass ein lebendes Fohlen, das durch Klonen erzeugt wurde, registriert werden kann, solange seine DNA mit der eines registrierten American Quarter Horse übereinstimmt. Damals empfahl das Komitee, eine Entscheidung bis zum Abschluss weiterer Studien zu verschieben. Später im selben Jahr trafen sich Vertreter von ViaGen und von Forschungseinrichtungen mit dem Ausschuss, um über das Klonen und seine Auswirkungen zu diskutieren.

Die Änderung der Klonregeln stand auf der AQHA Convention 2009 erneut auf der Tagesordnung des SBRC. Es gab auch ein Forum zum Thema „Klonen“, an dem viele Branchenexperten teilnahmen. Der SBRC empfahl die Ernennung einer Arbeitsgruppe, die Informationen und Beiträge von sachkundigen Quellen zum Thema Klonen einholen und weitere Untersuchungen in vier Bereichen durchführen sollte: Fragen der Abstammungsüberprüfung, Auswirkungen auf den Registrierungsprozess, allgemeine Meinung der Mitglieder und Auswirkungen auf genetische Krankheiten. Das von der Arbeitsgruppe gesammelte Material wurde dem SBRC auf dem AQHA-Kongress 2010 im vergangenen März vorgestellt. Ein Vorschlag eines Mitglieds zur Änderung der Regel bezüglich der Registrierung von Klonen wurde diskutiert und dann abgelehnt.

Der Jockey Club, das Zuchtbuchamt für Vollblüter in den Vereinigten Staaten, Kanada und Puerto Rico, ist eine weitere Organisation, die keine Klone von Pferden zulässt. Die Regeln für die Registrierung lauten: „Um für die Registrierung in Frage zu kommen, muss ein Fohlen das Ergebnis der Paarung eines Hengstes mit einer Zuchtstute sein (d.h. das physische Besteigen einer Zuchtstute durch einen Hengst mit Intromission des Penis und Ejakulation des Samens in den Fortpflanzungstrakt). Als Zuchthilfe kann ein Teil des Ejakulats, das der Hengst bei einer solchen Paarung produziert, sofort in die Gebärmutter der Zuchtstute eingebracht werden, die gedeckt wird. Eine natürliche Trächtigkeit muss im Körper derselben Zuchtstute stattfinden, in der das Fohlen gezeugt wurde, und die Geburt muss dort stattfinden. Ohne die obigen Ausführungen einzuschränken, ist jedes Fohlen, das durch künstliche Befruchtung, Embryotransfer oder -transplantation, Klonen oder jede andere Form der genetischen Manipulation, die hier nicht aufgeführt ist, erzeugt wurde, von der Registrierung ausgeschlossen.“

Im Gegensatz dazu nimmt die United States Equestrian Federation, der nationale Dachverband für den Pferdesport, weder Stellung zum Klonen noch unterwirft sie der Registrierung von Klonen irgendwelche Einschränkungen. Viele ihrer Mitglieder, darunter die Stiftung für das reine spanische Pferd, der American Shetland Pony Club und das American Miniature Horse Registry, haben jedoch eigene Stellungnahmen abgegeben. Die Foundation for the Pure Spanish Horse erklärt: „Solange das Register nicht sicher ist, dass es einen ausreichenden Kenntnisstand und die Gewissheit hat, dass die spezifischen technischen, moralischen und rechtlichen Aspekte des Klonens, des Gen-Splicings oder anderer künstlicher Versuche, das Genom von Pferden zu verbessern oder zu manipulieren, geklärt sind, wird das Register die Registrierung von Pferden, die auf diese Weise erzeugt wurden, nicht erlauben.“

Ein Blick in die Zukunft
Ruth Wilburn, DVM, aus Olive Branch, Mississippi, ist nicht nur Vorsitzende des USEF-Züchterkomitees, sondern züchtet auch reinrassige und teilrassige Welsh-Ponys. Sie ist außerdem Präsidentin der Welsh Pony and Cob Society of America. Sie ist der Meinung, dass Verbände, die auf Leistung oder Disziplin basieren, das Klonen eher annehmen werden als Rasseorganisationen. „Wenn man ein wunderbares Vielseitigkeitspferd hat, ist es einem eigentlich egal, woher es kommt“, sagt sie. Aber die Rassen werden sich das Klonen sehr genau ansehen, weil es sie so stark beeinflussen kann.“

„Ich glaube nicht, dass das Klonen den Pferdesport bisher beeinflusst hat“, fährt sie fort. „Aber es hat das Potenzial, uns stark zu beeinflussen, wenn es zu einer gängigen Praxis wird. Es gibt eine Menge unbeantworteter Fragen. Das ist das große Problem. Man muss zum Beispiel herausfinden, ob diese Tiere wirklich identische Klone sein werden. Schließlich ist immer noch ein winziges Stückchen genetisches Material von der Eizellenspenderin vorhanden.

„Es geht auch um die Frage von Natur und Erziehung“, fährt Dr. Wilburn fort. Sie ?glaubt, dass die Umwelt ein wichtiger Faktor ist. „Nehmen wir an, das geklonte Pferd bekommt nicht den wunderbaren Trainer, der so sehr zum Erfolg des ursprünglichen Pferdes beigetragen hat. Das wird eine Menge damit zu tun haben“, erklärt sie.

Dr. Wilburn meint: „Wir haben noch nicht genug Tiere vor Ort, um alles zu wissen, was wir über das Klonen wissen müssen. Wir haben eine ganze Menge gelernt, aber je mehr wir zu wissen glauben, desto mehr finden wir heraus, was wir nicht wissen. Sind sie leistungsfähig? Was wird die zweite und dritte Generation von Klonen können? Das ist wirklich ein interessantes Thema, und die Leute wollen auf den Zug aufspringen. Aber bei einem so wichtigen Thema, das das Potenzial hat, viele Pferderassen zu beeinflussen, ist es besser, vorsichtig zu sein“, sagt Dr. Wilburn. „Es ist wirklich schwer, so etwas wieder rückgängig zu machen, wenn man eine schlechte Entscheidung getroffen hat. Dann sind die Fehler schon drin und es ist schwer, sie wieder herauszuholen.“

Dieser Artikel erschien ursprünglich in der Januar-Ausgabe 2011 der Zeitschrift Practical Horseman.