Genetik statt Organspende oder Zucht?

ashara · 25. Mai 2007 um 16:36

Hallo,
könnte mich bitte jemand aufklären bzw. mir hilfreiche Links empfehlen über die Möglichkeiten etc. mittels Genetik tierisches oder menschliches Gewebe heranzuzüchten?

Ich muss dazu sagen, ich bin keine Biologin, mein letzter Kontakt mit dem wissenschaftlichen Fach war vor 15 Jahren in der Schule. Nun habe ich mich aber in eine Diskussion verstricken lassen zum Thema Genetik, vor allem in Hinsicht auf „Fleisch“ bzw. durch Genetik erschaffenes tierisches Gewebe und welche möglichen (wirtschaftlichen aber vor allem gesundheitlichen) Folgen sein Verzehr haben könnte.
Einer meiner Diskussionspartner hat die Behauptungen aufgestellt, künstlich erschaffenes Gewebe würde nicht oder weniger schnell verwesen. Das kann ich einfach nicht glauben, möchte aber jede Erwiderung meinerseits auch irgendwie belegen können und nicht nur aus dem Bauch raus argumentieren.

Kennt sich jemand damit aus und kann mir helfen oder mich belehren?
Herzichen Dank!
ash

juhe · 25. Mai 2007 um 16:55

Künstlich, gentechnik oder Klonen?
Hallo

zum Thema Genetik, vor allem in Hinsicht
auf „Fleisch“ bzw. durch Genetik erschaffenes tierisches
Gewebe und welche möglichen (wirtschaftlichen aber vor allem
gesundheitlichen) Folgen sein Verzehr haben könnte.

Ich glaube Du vermengst da ganz viele biologische Verfahren. Fleisch wird schon immer genetisch erzeugt-> Klassische Vermehrung, Züchtung, normale Fortpflanzung
Wahrscheinlich meinst Du entweder GENTECHNISCH, dann wäre es Fleisch mit neuen Eigenschaften, diese sind dann aber ganz bestimmte (z.B. ein höherer Vitamingehalt etc.)
Oder Du meinst durch Klonen (dann wird ein komplettes Tier identisch zum Ersten Tier erzeugt), hat dann auch die gleichen Gene.

Einer meiner Diskussionspartner hat die Behauptungen
aufgestellt, künstlich erschaffenes Gewebe würde nicht oder
weniger schnell verwesen.

Verwesung ist eher davon abhängig mit welchen Keimen (Bakterien, Pilzen, Fliegeneier etc) ein Organismus besiedelt wird, wie warm es ist, etc. Hat das Fleisch an sich ähnliche eigenschaften (egal wie es erzeugt wurde) wird es auch ähnlich verwesen.

Natürlich könnte man sich vorstellen GENTECHNISCH Fleisch herzustellen, dass nicht so schnell verwest, z.B. weil es Resistenz gegen bestimmte Pilze ist. Solche Ansätze gibt es aber zur Zeit nicht.

Grüße
Juhe

ashara · 25. Mai 2007 um 17:09

Ui,
siehste mal, da habe ich schon gleich alles durcheinander geworfen, Juhe! Dankeschön für die Aufklärung! (auf anderen Gebieten bin ich nicht so doof oder ahnungslos, ehrlich! )
Aber hat denn gentechnisch erzeugtes Fleisch immer neue Eigenschaften? Dann könnte es theoretisch doch auch weniger verderblich gemacht werden, oder nicht?
Und wie macht man das, gentechnisch Fleisch erschaffen? Eine große Petrischale oder wie? Und dann?

Ich habe da übrigens neulich ein Foto gesehen, da hatte eine Maus ein menschliches Ohr aus dem Rücken wachsen. War das Fotomontage oder ist die Maus gentechnisch manipuliert? Und wenn ja, wie? Wurden Ihr „Ohrgene“ eingepflanzt?

Und stimmt das, dass man einzelne Organe heranzüchten kann? Das geht doch aber nur über embryonale Stammzellen, oder? Und das Organ muss schon auf „natürlichem Wege“ wachsen, das geht nicht in einer Petrischale oder so, wo man einen Organismus sozusagen künsltich nachbaut?

Oh Gott, ich komm mir so blöd vor. Tut mir leid!
Aber irgendwo muss ich ja den Anfang machen.
Danke für’s Antworten!
Liebe Grüße
ash

juhe · 25. Mai 2007 um 17:55

Hallo,

Aber hat denn gentechnisch erzeugtes Fleisch immer neue
Eigenschaften?

Je nachdem welche Gene man da einführt… ja. Man nimmt da ja zum Beispiel Gene von anderen Tieren.

Dann könnte es theoretisch doch auch weniger
verderblich gemacht werden, oder nicht?

Eher nicht, Fäulnis und Verwesung ist eher von der Umwelt abhängig (Wärme, Keime in der Luft, etc.) Aber es gibt ja auch die Anti-Matsch Tomate, deren Oberfläche einfach stabiler gegen Dellen ist und keine Dellen bedeutet, dass Keime da nicht so gut drauf haften können.

Und wie macht man das, gentechnisch Fleisch erschaffen? Eine
große Petrischale oder wie? Und dann?

Weniger in der Petrischale, sondern ehe im sogenannten transgenen Tier. Es werden also im Tier die Gene verändert. In der Petrischale Gewebe zu halten ist sehr teuer und nicht effizient (stirbt eher ab, verkeimt, sehr aufwendig)

Ich habe da übrigens neulich ein Foto gesehen, da hatte eine
Maus ein menschliches Ohr aus dem Rücken wachsen. War das
Fotomontage oder ist die Maus gentechnisch manipuliert?

Nein, das ist KEINE Gentechnik, soweit ich weiß wurde da ein Ohr auf eine Nacktmaus transplantiert. Nacktmäuse haben kein Immunsystem und so wurde es nicht abgestoßen (aber genau weiß ich das nicht), aber es ist nicht durch Gentechnik und „Ohrengene“ auf dem Tier gewachsen!!!

Und stimmt das, dass man einzelne Organe heranzüchten kann?

Organe sind schwierig, aber einzelne Gewebe kann man schon herstellen (z.B. Knorpelzellen für das Knie), Bei Organen müssen die Gewebe meist ganz bestimmte Schichten bilden und komplexe Formen annehmen und das ist sehr schwierig. Zur Zeit kann das richtig nur die Natur selbst.

Das geht doch aber nur über embryonale Stammzellen, oder?

Oder auch aus Adulten Stammzellen (erwachsene Stammzellen-> gibt es z.B. im Blut). Bei solchen „Organen“ (das Blut im Gesamten) ist es ein bißchen einfacher, weil es keine komplexe Struktur bilden muß, wie z.B. ein Herz oder ein Gehirn. Nervenzellen kann man schon in der Petrischale herstellen, aber die Verknüpfung der Zellen, damit die Nerven auch richtig funktionieren klappt noch nicht…

Gruß
Juhe

Michael_Bauer_c1319c · 25. Mai 2007 um 18:26

Hallo!

Aber hat denn gentechnisch erzeugtes Fleisch immer neue
Eigenschaften?

„Gentechnisch“ meint, dass das Erbgut verändert wurde. Natürlich macht man das nur, um neue Eigenschaften zu erreichen. Die sind für den Verbraucher meistens nicht sichtbar, weil es um andere Dinge geht. Z. B. werden Pflanzen gentechnisch verändert, damit sie resistent gegen bestimmte Krankheiten werden und dadurch Pflanzenschutzmittel einsparen.

Übrigens nur zur Klarstellung: „Gentechnisch“ bedeutet nicht „künstlich“. Eine transgene Sau wurde auch auf natürlicher Weise geboren und hat sich als Ferkel ganz normal entwickelt.

Dann könnte es theoretisch doch auch weniger
verderblich gemacht werden, oder nicht?

Könnte theoretisch. Man könnte sich vorstellen, dass man den Muskelzellen von Schweinen gentechnisch beibringt, Antibiotika herzustellen. Das wäre aber vermutlich für die Schweine und für den Konsumenten sehr ungesund. Außerdem würde man sich etliche Probleme einhandeln (resistente Bakterienstämme, usw.), so dass ich glaube, dass im Moment niemand solche Forschung betreiben möchte. Aber wer weiß? Ein italienischer Genetiker schreckt ja auch nicht vor dem Klonen von Menschen zurück…

Und wie macht man das, gentechnisch Fleisch erschaffen? Eine
große Petrischale oder wie? Und dann?

Wir reden über Fleisch, das für den Verzehr bestimmt ist, richtig? Das wächst nach wie vor im Tier (s. o.)

Nichtsdestotrotz gibt es Versuche, bestimmte Gewebe in vitro (das heißt im Petrischälchen) nachzuzüchten. Für Fleisch als Nahrungsmittel wäre das natürlich viel zu aufwendig (wenn es überhaupt möglich wäre). Da geht es dann eher um die Herstellung von Enzymen und Wachstumsfaktoren. Ich habe z. B. mal von einer künstlichen Bauchspeicheldrüse gehört. Man darf sich das nicht so vorstellen, dass da ein komplettes Organ in der Petrischale liegt. Wie sollte das auch gehen, mit Durchblutung und Innervierung? Vielmehr handelt es sich um eine Kultur von Insulin-produzierenden Zellen.

Wenn es dich interessiert: Daran forscht unter anderem ein Institut mit dem etwas irreführenden Namen „Institut für Textil- und Verfahrenstechnitk“. http://www3.itv-denkendorf.de/read.asp?tid=show&id=2…

Das Stichwort lautet wohl „tissue engineering“.

Ich habe da übrigens neulich ein Foto gesehen, da hatte eine
Maus ein menschliches Ohr aus dem Rücken wachsen. War das
Fotomontage oder ist die Maus gentechnisch manipuliert?

Mit Sicherheit eine Fotomontage.

Und stimmt das, dass man einzelne Organe heranzüchten kann?

Ganze Organe wahrscheinlich nicht. Einzelne Gewebe aber ganz sicher.

Das geht doch aber nur über embryonale Stammzellen, oder?

Nein, das geht auch mit adulten Stammzellen, wobei die nicht mehr totipotent sind (d. h. man kann ab einem bestimmten Entwicklungsstadium aus einer neuralen Stammzelle keine Magenschleimhaut mehr machen.) Am besten eignen sich für die Zellkultur allerdings Krebszellen. Allerdings geht aus denen niemals gesundes natürliches Gewebe hervor.

Und
das Organ muss schon auf „natürlichem Wege“ wachsen, das geht
nicht in einer Petrischale oder so, wo man einen Organismus
sozusagen künsltich nachbaut?

Die Entwicklung einer befruchteten Eizelle zu einem fertigen Organismus läuft nach einem äußerst komplizierten Programm ab. Es sind unglaublich viele Botenstoffe (Hormone und Wachstumsfaktoren) und Zell-Zell-Kontakte erforderlich, damit sich normale Gewebe ausbilden. Stell Dir eine einfache Nervenzelle im Rückenmark vor, die Kontakt mit dem Wadenmuskel aufnehmen soll. Nun muss diese Zelle eine lange Nervenfaser ausbilden, die während der Embryo wächst, ihren Bestimmungsort findet und dort auch noch mit der Nervenzelle eine „Schnittstelle“ (Synapse) ausbildet. Allein für diese Aufgabe sind unglaublich viele Informationen erforderlich, die fast ausschließlich auf chemischem Wege ausgestellt werden. Und das nur bei einer einzigen Nervenzelle!

Wenn wir uns ein komplexes Organ (z. B. das Herz) ansehen, das aus zahlreichen verschiedenen Zelltypen besteht und auf vielfältige Weise mit dem Körper verknüpft ist, so ist eigentlich nicht vorstellbar, wie man den Zellen in der Kurschale vorgaukeln will, dass sie sich in einem lebenden Körper befinden und zu einem Herzen entwickeln sollen.

Wie gesagt: Für einzelne Zelltypen ist man aber schon recht weit. Ich denke, dass sich Knorpel z. B. vergleichsweise einfach in der Kulturschale herstellen lassen müsste.

Michael

ashara · 25. Mai 2007 um 18:37

Wow, danke Euch beiden!
Ich muss das jetzt erst mal sacken lassen und drüber nachdenken und wenn mir wieder ähnlich unqualifizierte Fragen durch den Kopf schießen , meld ich mich nochmal! (wenn ich darf…)

An dieser Stelle erst einmal herzlichen Dank
und liebe Grüße
ash

Sax76 · 25. Mai 2007 um 18:49

Hi Ashara,

Aber hat denn gentechnisch erzeugtes Fleisch immer neue
Eigenschaften?

Erst einmal zu Beginn: Lass’ uns lieber vom gentechnisch veränderten
Tier als von „Fleisch“ reden, OK? (Wirst im Text schon sehen warum)

Noch ein paar kurze Definitionen vorweg:
Aus Genen werden Proteine hergestellt (die Experten mögen mir diese
Vereinfachung jetzt mal verzeihen . Die Gene sind dabei die
Baupläne, die Proteine das Produkt was bestimmte Aufgaben im Körper
erfüllen kann. Den Vorgang vom Gen zum Protein nennt man Expression
(Verb: exprimiert).

Nun der häufigste Grund warum man ein gentechnisch verändertes Tier
herstellt, ist der, dass man die Funktion eines Genes klären will.
Oder anders ausgedrückt, man hat ein Gen verändert und hofft, dass
sich diese Veränderung auch in den Eigenschaften (Phänotyp)
wiederspiegelt.
Sehr häufig wird das bei Mäusen gemacht, es gibt aber eine ganze
Reihe von anderen „Modellorganismen“ wo das ebenfalls getan wird.
Die Veränderung kann sowohl die Zerstörung eines Genes sein (z.B.
K.O.-Maus), oder eine Veränderung des Gens, so dass es schwächer oder
stärker exprimiert wird. Es kann auch die Änderung des Ortes sein, wo
das Gen exprimiert wird (z.B. normalerweise im Herzmuskel, jetzt auch
im Gehirn) und einige Varianten mehr [1].
Es ist sogar möglich (und ich glaube darauf willst Du hinaus) dass
man „fremde“ Gene in einen Organismus einfügt, also Gene von einem
Organismus in einen anderen überträgt. Solche Tiere (und Pflanzen)
nennt man transgene Tiere (bzw. transgener Organismus)[2]. So gibt es
z.B. das Gen einer Quallenart, dessen Protein grün flouresziert.
Bringt man das Gen nun in die Maus und sorgt dafür, dass es dort z.B.
in Hautzellen exprimiert wird, so leuchtet die Maus unter UV-Licht
grün[3][4].

Nun kann man diese Technik auch für agrarökonomische Anwendungen
nutzen. Bei Pflanzen (der grünen Gentechnik) hat man schon einige
Arten gentechnisch verändert um bestimmte erwünschte
Eigenschaften zu steigern (ähnlich wie bei der klassischen Zucht, wo
man ja auch immer wieder nach neuen Formen sucht).
z.B. eine „Anti-Matsch-Tomate“ („Flavr Savr“)[5], bei der ein Gen
zerstört wurde, das für ein Protein codiert, dass normalerweise für
einen beschleunigten Abbau des Stützgewebes in der Tomate sorgt.
Später gab es dann Ansätze gegen den Maiszünsler vorzugehen, der für
große Ernteausfälle sorgen kann, indem man den Mais ein Protein in
den Blättern herstellen ließ, welches für ihn giftig ist und
ursprünglich von Bacillus thuringiensis(=Bt) hergestellt wird
[6]. Es ist auch möglich mit dieser Technik z.B. die
Vitaminproduktion zu steigern oder neue Vitamine produzieren zu
lassen, wie z.B. beim Goldenen Reis [7], wo man drei artfremde Gene
einfügte, was zur Bildung von Beta-Carotin (Provitamin A) im
Endosperm der Reiskörner führte (weshalb sie auch ihre Farbe haben).
Bei Pflanzen ist man also schon sehr weit, bei Tieren allerdings ist
man noch zurückhaltender. Das liegt zum Einen an der schwierigeren
(und teueren) Methodik (bei Pflanzen reicht es z.T. diese mit DNA-
beladenen Goldkügelchen zu beschießen, damit sie die Gene aufnehmen),
zum Anderen aber sicherlich auch an gesellschaftlichen Gründen.

In erster Linie verfolgt man daher bei Tieren einen anderen Ansatz:
Man will sie vor allem für die Medizin nutzbar machen. So werden
milchgebende Tiere dazu verwendet um in ihrer Milch Proteine
herzustellen, die für den Menschen als Medikament eingesetzt werden
können. Ein weiterer Ansatz ist die Veränderung von Organen in
Schweinen, so dass diese für Transplantationen genutzt werden können.
Dabei wird aber nicht ein Schwein mit einem Menschenherz erzeugt,
sondern mit einem Schweineherz, dass menschliche Oberflächenmoleküle
trägt. Denn bei einer Transplantation führen die falschen
Oberflächenmoleküle zu Abstoßungen (ist auch bei Mensch zu Mensch so,
deswegen testet man vorher die Blutgruppe, HLAs etc.) Schweine nimmt
man daher, weil sie recht nahe mit dem Menschen verwandt sind und
ihre Organe vergleichbare Größen haben [8][9]. Diese Dinge sind aber
noch Zukunftsmusik und als Fleisch würden diese Schweine sicher
niemals (absichtlich) auf dem Tisch landen.

Nun zu Deinen Fragen:

Dann könnte es theoretisch doch auch weniger
verderblich gemacht werden, oder nicht?

Theoretisch schon, aber es wäre ziemlich schwierig und (noch)
ziemlich teuer, weil die Zersetzung von Fleisch ganz verschiedene
Faktoren hat und man Lösungen für alle davon finden müsste. Hinzu
kommt, das man für viele Zubereitungsformen sogar „abgehangenes“
Fleisch bevorzugt. Steaks wären aus einem solchen transgenen Rind
dann überhaupt nicht mehr verkaufbar.

Und wie macht man das, gentechnisch Fleisch erschaffen? Eine
große Petrischale oder wie? Und dann?

Das kannst Du am besten hier [8] nachlesen. Grundsätzlich muss man
entweder die Eizelle oder einen frühen Embryo (wenn es noch ein
Zellhäufchen ist) verändern, damit die DNA möglichst in allen Zellen
verändert ist und dann wird ein Mutter-Tier damit künstlich
befruchtet. Im Einzelnen können sich die Strategien von Tier- zu
Tierart unterscheiden.

Ich habe da übrigens neulich ein Foto gesehen, da hatte eine
Maus ein menschliches Ohr aus dem Rücken wachsen. War das
Fotomontage oder ist die Maus gentechnisch manipuliert? Und
wenn ja, wie? Wurden Ihr „Ohrgene“ eingepflanzt?

Das Photo [10] ist schon ziemlich alt (1997) und hat eigentlich
nichts direkt mit Gentechnik zu tun, wird aber gerne zur Abschreckung
von Gentechnik-Gegnern verwendet. Die Maus ist zwar eine K.O.-Maus,
wurde also gentechnisch verändert, aber hier wurde sie nur genommen,
um zu zeigen, dass im Pertischälchen hergestellte Ohrmuscheln auf
einem Organismus wachsen können. (Diese spezielle Maus hat dabei zwei
Vorteile: sie ist nackt und das Gen, was zerstört wurde
beeinträchtigt ihr Immunsystem, so dass sie das Ohr nicht abstößt).
Das Ohr selbst wurde aber (so viel ich mich erinnern kann) mit Hilfe
von Knorpelzellen und Nährlösungen auf einem Milchsäurepolymer
hergestellt. Es war mal eine Zeit lang ein ziemlicher Hype und man
dachte man könne ganze Organe auf diese Weise heranzüchten, aber in
letzter Zeit ist es um die Gruppen recht ruhig geworden. Mit
künstlich hergestelltem Knorpel und Haut klappen Transplantationen
hingegen schon ganz gut, bei ganzen Organen ist mir aber noch kein
großer Erfolg bekannt. Vielleicht weiß einer der anderen Experten
mehr? (War da nicht mal was mit Leberstückchen?)

Und stimmt das, dass man einzelne Organe heranzüchten kann?
Das geht doch aber nur über embryonale Stammzellen, oder? Und
das Organ muss schon auf „natürlichem Wege“ wachsen, das geht
nicht in einer Petrischale oder so, wo man einen Organismus
sozusagen künsltich nachbaut?

Siehe oben zum Thema Xenotransplantation und im Bezug aufs Ohr, aber
vielleicht kann ja einer diese Frage, noch einmal detaillierter
Erklären.

Oh Gott, ich komm mir so blöd vor. Tut mir leid!
Aber irgendwo muss ich ja den Anfang machen.

Eben, wer nicht fragt bleibt dumm!

Gruß

Eckard_e197c8 · 25. Mai 2007 um 19:30

Gezüchtete Haut

Wie gesagt: Für einzelne Zelltypen ist man aber schon recht
weit. Ich denke, dass sich Knorpel z. B. vergleichsweise
einfach in der Kulturschale herstellen lassen müsste.

Hallo, Michael,
bei Hautzellen scheint man schon recht weit gekommen zu sein http://www.innovations-report.de/html/berichte/mediz…
Grüße
Eckard

Schigum_9c3437 · 25. Mai 2007 um 20:09

Hi,

weil ich grad vor kurzem einen Artikel darüber gesehen hab, hier ein Link zum Thema Bioreaktoren:
http://www.zeit.de/2005/09/M-Herzklappen