Mit Stammzellen Tierarten retten? In der Stadt Lübeck entsteht eine Zellbank für Wildtiere, die mit Transparenz für ihr Vorhaben wirbt.
Hamburg - Ein milder Frühlingsmorgen, kurz nach halb acht im Hamburger Tierpark Hagenbeck. Erste Sonnenstrahlen kriechen über die Gitter und Gatter, in der Ferne rauscht der Berufsverkehr, Vögel zwitschern, irgendwo ruft ein Pfau. Zootierarzt Michael Flügger kniet im Kamelgehege. In der Nacht hat es Nachwuchs gegeben. Erhaben liegt der kleine Bulle im Staub und blinzelt in die Morgensonne. Flügger schaut sich den Bauchnabel an und hebt den Kamelschwanz hoch; alles in Ordnung. Beim Rausgehen schnappt er sich einen schwarzen Plastikeimer. Darin liegt die Nachgeburt des Kamels. Der Tierarzt wiegt den Brocken in seinen Händen, sogar die Nabelschnur ist noch dran: "Ich schätze, das sind um die drei Kilo", sagt er.
Der Mutterkuchen wird noch gebraucht. Der kleine Kamelbulle soll nämlich unsterblich werden, oder eher gesagt: seine Stammzellen, die sich aus der Plazenta gewinnen lassen. Die Zellen sollen in der Deutschen Zellbank für Wildtiere Alfred Brehm eingefroren werden, bei minus 135 Grad Celsius in flüssigem Stickstoff. In seinem Labor schneidet Michael Flügger zwei kleine Stückchen von der Kamelplazenta ab und lässt sie in ein Plastikröhrchen fallen. Dann ruft er einen Kurier an.
In der freien Wildbahn ist das asiatische Kamel fast ausgestorben. Es ist nur ein Beispiel von vielen: Die internationale Naturschutzorganisation IUCN warnt, dass in den nächsten Jahrzehnten ein Drittel aller Amphibien, ein Viertel aller Säugetiere und jeder zehnte Vogel für immer verschwinden könnte. Zellbanken sind ein Versuch, die Artenvielfalt auf unserem Planeten irgendwie zu erhalten; wenn man die Tiere schon nicht selbst retten kann, dann wenigstens ihre lebendigen Zellen.
Kein Tier wird für die Zellbank verletzt
Die Deutsche Zellbank für Wildtiere Alfred Brehm, kurz: der Cryo-Brehm, gehört zur Fraunhofer-Einrichtung für Marine Biotechnologie (EMB) in Lübeck. Die Bank soll ein Lebendkompendium der Tiere werden. Im flüssigen Stickstoff können die Zellen jahrhundertelang erhalten bleiben und der Nachwelt wichtige Informationen über unsere Tierwelt liefern. "Stammzellen eignen sich dafür am besten", sagt Charli Kruse, der Leiter der Fraunhofer-EMB. "Sie enthalten nämlich nicht nur das Erbmaterial des Tieres, sondern lassen sich im Labor auch in viele verschiedene Zelltypen umwandeln." Mit diesen Zellen können Forscher eine Menge machen. Anhand des Erbguts können sie Verwandtschaftsbeziehungen zu anderen Tierarten untersuchen oder herausfinden, wie die unterschiedlichen Zelltypen von Tieren funktionieren - auch dann, wenn die Tiere irgendwann gar nicht mehr da sein sollten.
Die Fraunhofer-Einrichtung liegt im ersten Stock eines Ärztehauses mit Einkaufspassage am Stadtrand von Lübeck. Der Kurier hat von Hamburg aus fast anderthalb Stunden gebraucht. Auf der Autobahn war Stau. Madlen Nehrig, medizinisch-technische Assistentin, nimmt ihm die Kühlbox mit den Plazentastückchen ab. "Wenn die Proben von den Zoos kommen, legen wir immer gleich los", sagt sie. "Ansonsten ist die Gefahr zu groß, dass sie von Bakterien befallen werden."
Das Grundprinzip von Cryo-Brehm lautet: Kein Tier wird für die Zellbank verletzt. Gewebe werden nur entnommen, wenn ein Tier stirbt oder wenn eines geboren wird. Der Hamburger Tierpark Hagenbeck ist einer von drei Zoos, die Cryo-Brehm mit Material versorgen. Auf Madlen Nehrigs Laborbank landen alle möglichen Gewebe von allen möglichen Tierarten. Ob Plazenta, Herz, Leber, Haut, Pankreas - aus fast allen lassen sich Stammzellen isolieren.
"Wir wollen den Menschen zeigen, dass eine Zellbank nichts Gefährliches ist"
Die Vorgehensweise ist dabei grundsätzlich immer die gleiche. Das Gewebestückchen wird so lange zerkleinert und mit Enzymen behandelt, bis sich die Zellen herauslösen. In einem Brutschrank werden die Stammzellen noch zwei Wochen vermehrt, mit einem Frostschutzmittel beträufelt und schließlich in flüssigem Stickstoff weggefroren. Bei minus 135 Grad Celsius bleiben die Stoffwechselprozesse einfach stehen, die Zellen bleiben lebensfähig. Die Forscher können jederzeit welche entnehmen, auftauen und weiter vermehren.
Die eigentliche Zellbank befindet sich in einer Art Ladenlokal im Erdgeschoss des Ärztezentrums. Jeder, der hier vorbeigeht, kann einfach durch das Schaufenster hineingucken. "Wir wollen den Menschen zeigen, dass eine Zellbank nichts Gefährliches ist", sagt Charli Kruse. Zwischen Laborbänken und leeren Aquarien steht der Kryotank, eine mannshohe Tonne aus Edelstahl und einem mit flüssigem Wasserstoff gefüllten Innenbehälter, der sich speziell aufgehängt in einem Außenbehälter befindet. Darin lagern bereits zweitausend Proben von mehr als vierzig Tierarten. Ob Zellen vom Schneeleoparden, vom Löffler oder von verschiedenen Fischen.
Für die Grundlagenforschung ist das Archiv schon heute ein Segen. Wenn Wissenschaftler zum Beispiel untersuchen wollen, wie die Zellen von seltenen Tieren auf Umweltreize wie Temperaturveränderungen oder Gifte reagieren, dann können sie das Material für ihre Studien einfach in Lübeck bestellen. "Das ist natürlich viel besser, als ein seltenes Tier zu erschießen, nur um an seine Zellen heranzukommen", sagt Charli Kruse. Manche Wissenschaftler möchten Krankheiten bei seltenen Tieren erforschen und spezielle Medikamente entwickeln: "Unsere Zellbank trägt also auch zum aktiven Artenschutz bei."
Das Klonen ist noch lange nicht ausgereift
Wenn alles gutgeht, können die Zellen im Kryotank mehrere Hundert Jahre erhalten bleiben. Sollten Schneeleoparden oder asiatische Kamele irgendwann ausgestorben sein, wäre es theoretisch möglich, sie wieder zum Leben zu erwecken. Forscher könnten sie klonen. Alles, was sie dafür brauchen, ist das Erbgut des ausgestorbenen Tieres, eine Eizelle und eine Leihmutter. Das Erbmaterial befindet sich in den tiefgefrorenen Stammzellen. Bei Eizelle und Leihmutter könnte man auf eine eng verwandte Art zurückgreifen. Die Forscher könnten dann das Erbgut in eine entkernte Eizelle injizieren und den Embryo dann von der Leihmutter austragen lassen.
Doch davon hält Charli Kruse gar nichts, wie die meisten Biologen. "Unsere Zellbank ist nicht dafür da, um in ein paar Hundert Jahren einen Jurassic Park aufzubauen", stellt er klar. Wie sollte der geklonte Schneeleopard oder das geklonte Kamel denn überhaupt existieren? Sie hätten keinen Lebensraum mehr; keine Artgenossen, die ihnen beibringen, wie sie sich zu verhalten haben. Das Klonen ist noch lange nicht ausgereift. Es ist technisch viel zu aufwendig, außerdem werden die geklonten Tiere oft krank. Aber wer weiß schon, was Forscher in ein paar Hundert Jahren mit den Zellen alles anstellen können.