Klonen

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Viele Organismen, darunter auch Espen, vermehren sich durch Klonen, wobei oft große Gruppen von Organismen mit derselben DNA entstehen. Ein hier abgebildetes Beispiel ist die Zitterpappel.

Unter Klonen versteht man die Erzeugung einzelner Organismen mit identischer oder nahezu identischer DNA, entweder auf natürlichem oder künstlichem Wege. In der Natur erzeugen einige Organismen Klone durch ungeschlechtliche Fortpflanzung. In der Biotechnologie ist das Klonen der Prozess der Herstellung von geklonten Organismen (Kopien) von Zellen und DNA-Fragmenten (molekulares Klonen).

Etymologie

Der von Herbert J. Webber geprägte Begriff Klon leitet sich von dem altgriechischen Wort κλών (klōn), Zweig, ab und bezeichnet den Vorgang, bei dem aus einem Zweig eine neue Pflanze entsteht. In der Botanik wurde der Begriff lusus verwendet. Im Gartenbau wurde bis Anfang des zwanzigsten Jahrhunderts die Schreibweise clon verwendet; das abschließende e wurde eingeführt, um anzuzeigen, dass der Vokal ein "langes o" statt eines "kurzen o" ist. Seitdem der Begriff in den allgemeinen Sprachgebrauch eingegangen ist, wird ausschließlich die Schreibweise Klon verwendet.

Natürliches Klonen

Das Klonen ist eine natürliche Form der Fortpflanzung, die die Ausbreitung von Lebensformen seit Hunderten von Millionen Jahren ermöglicht. Es handelt sich dabei um eine Fortpflanzungsmethode, die von Pflanzen, Pilzen und Bakterien angewandt wird und mit der sich auch klonale Kolonien selbst reproduzieren. Beispiele für diese Organismen sind Blaubeeren, Haselnussbäume, Pandobäume, der Kentucky-Kaffeebaum, Myrica und der amerikanische Süßholzbaum.

Molekulares Klonen

Unter molekularem Klonen versteht man den Prozess der Herstellung mehrerer Moleküle. Das Klonen wird in der Regel zur Vervielfältigung von DNA-Fragmenten verwendet, die ganze Gene enthalten, kann aber auch zur Vervielfältigung beliebiger DNA-Sequenzen wie Promotoren, nicht codierender Sequenzen und zufällig fragmentierter DNA eingesetzt werden. Sie wird in einer Vielzahl von biologischen Experimenten und praktischen Anwendungen eingesetzt, die vom genetischen Fingerabdruck bis zur Proteinproduktion im großen Maßstab reichen. Gelegentlich wird der Begriff Klonen fälschlicherweise für die Identifizierung der chromosomalen Position eines Gens verwendet, das mit einem bestimmten Phänotyp von Interesse assoziiert ist, wie z. B. beim positionellen Klonen. In der Praxis ermöglicht die Lokalisierung des Gens auf einem Chromosom oder in einer genomischen Region nicht unbedingt die Isolierung oder Amplifikation der betreffenden genomischen Sequenz. Um eine beliebige DNA-Sequenz in einem lebenden Organismus zu amplifizieren, muss diese Sequenz mit einem Replikationsursprung verbunden sein, d. h. mit einer DNA-Sequenz, die in der Lage ist, die Vermehrung ihrer selbst und jeder damit verbundenen Sequenz zu steuern. Es sind jedoch noch weitere Merkmale erforderlich, und es gibt eine Vielzahl spezialisierter Klonierungsvektoren (kleine DNA-Stücke, in die ein fremdes DNA-Fragment eingefügt werden kann), die die Herstellung von Proteinen, Affinitätsmarkierungen, einzelsträngiger RNA oder DNA und eine Vielzahl anderer molekularbiologischer Werkzeuge ermöglichen.

Das Klonen eines beliebigen DNA-Fragments umfasst im Wesentlichen vier Schritte

  1. Fragmentierung - Aufbrechen eines DNA-Strangs
  2. Ligation - Zusammenkleben von DNA-Stücken in einer gewünschten Sequenz
  3. Transfektion - Einbringen der neu gebildeten DNA-Stücke in Zellen
  4. Screening/Selektion - Auswahl der Zellen, die erfolgreich mit der neuen DNA transfiziert wurden

Obwohl diese Schritte bei Klonierungsverfahren unveränderlich sind, kann eine Reihe von alternativen Wegen gewählt werden, die als Klonierungsstrategie zusammengefasst werden.

Zunächst muss die interessierende DNA isoliert werden, um ein DNA-Segment von geeigneter Größe zu erhalten. Anschließend wird ein Ligationsverfahren angewandt, bei dem das amplifizierte Fragment in einen Vektor (ein Stück DNA) eingefügt wird. Der Vektor (der häufig zirkulär ist) wird mit Restriktionsenzymen linearisiert und mit dem interessierenden Fragment unter geeigneten Bedingungen mit einem Enzym namens DNA-Ligase inkubiert. Nach der Ligation wird der Vektor mit dem gewünschten Insert in Zellen transfiziert. Es gibt eine Reihe von alternativen Techniken, wie die chemische Sensibilisierung von Zellen, die Elektroporation, die optische Injektion und die Biolistik. Schließlich werden die transfizierten Zellen kultiviert. Da die vorgenannten Verfahren besonders wenig effizient sind, müssen die Zellen identifiziert werden, die erfolgreich mit dem Vektorkonstrukt transfiziert wurden, das die gewünschte Insertionssequenz in der erforderlichen Orientierung enthält. Moderne Klonierungsvektoren enthalten selektierbare Antibiotikaresistenzmarker, die nur Zellen, in die der Vektor transfiziert wurde, wachsen lassen. Zusätzlich können die Klonierungsvektoren Farbselektionsmarker enthalten, die ein Blau/Weiß-Screening (Alpha-Faktor-Komplementierung) auf X-gal-Medium ermöglichen. Diese Selektionsschritte bieten jedoch keine absolute Garantie dafür, dass das DNA-Insert in den erhaltenen Zellen vorhanden ist. Weitere Untersuchungen der entstandenen Kolonien sind erforderlich, um zu bestätigen, dass das Klonen erfolgreich war. Dies kann mittels PCR, Restriktionsfragmentanalyse und/oder DNA-Sequenzierung erfolgen.

Klonen von Zellen

Klonen von einzelligen Organismen

Klonen von Zelllinienkolonien unter Verwendung von Klonierungsringen

Das Klonen einer Zelle bedeutet die Ableitung einer Zellpopulation aus einer einzigen Zelle. Bei einzelligen Organismen wie Bakterien und Hefen ist dieser Vorgang denkbar einfach und erfordert im Wesentlichen nur die Beimpfung mit dem entsprechenden Medium. Bei Zellkulturen von mehrzelligen Organismen ist das Klonen von Zellen jedoch eine mühsame Aufgabe, da diese Zellen nicht ohne Weiteres in Standardmedien wachsen.

Eine nützliche Gewebekulturtechnik zum Klonen verschiedener Zelllinienlinien ist die Verwendung von Klonierungsringen (Zylindern). Bei dieser Technik wird eine Einzelzellsuspension von Zellen, die einem mutagenen Agens oder einem zur Selektion verwendeten Medikament ausgesetzt wurden, in hoher Verdünnung ausplattiert, um isolierte Kolonien zu bilden, die jeweils aus einer einzigen und potenziell klonal unterschiedlichen Zelle hervorgehen. In einem frühen Wachstumsstadium, wenn die Kolonien nur aus wenigen Zellen bestehen, werden sterile Polystyrolringe (Klonringe), die in Fett getaucht wurden, über eine einzelne Kolonie gelegt und eine kleine Menge Trypsin hinzugefügt. Die geklonten Zellen werden aus dem Inneren des Rings entnommen und zur weiteren Vermehrung in ein neues Gefäß überführt.

Klonen von Stammzellen

Der somatische Zellkerntransfer, allgemein bekannt als SCNT, kann auch zur Erzeugung von Embryonen für Forschungs- oder Therapiezwecke eingesetzt werden. Der wahrscheinlichste Zweck ist die Erzeugung von Embryonen zur Verwendung in der Stammzellenforschung. Dieses Verfahren wird auch als "Forschungsklonen" oder "therapeutisches Klonen" bezeichnet. Das Ziel ist nicht die Schaffung geklonter menschlicher Wesen (das so genannte "reproduktive Klonen"), sondern die Gewinnung von Stammzellen, die zur Erforschung der menschlichen Entwicklung und zur möglichen Behandlung von Krankheiten verwendet werden können. Es wurde zwar bereits eine klonale menschliche Blastozyste erzeugt, aber es müssen noch Stammzelllinien aus einer klonalen Quelle isoliert werden.

Beim therapeutischen Klonen werden embryonale Stammzellen erzeugt, in der Hoffnung, Krankheiten wie Diabetes und Alzheimer behandeln zu können. Der Prozess beginnt mit der Entfernung des Zellkerns (der die DNA enthält) aus einer Eizelle und dem Einsetzen eines Zellkerns aus der zu klonenden erwachsenen Zelle. Im Falle einer Alzheimer-Patientin wird der Zellkern einer Hautzelle dieser Patientin in eine leere Eizelle eingesetzt. Die umprogrammierte Zelle beginnt sich zu einem Embryo zu entwickeln, da die Eizelle auf den übertragenen Zellkern reagiert. Der Embryo wird genetisch mit der Patientin identisch sein. Der Embryo bildet dann eine Blastozyste, die das Potenzial hat, jede beliebige Zelle im Körper zu bilden/zu werden.

Der Grund, warum SCNT zum Klonen verwendet wird, liegt darin, dass somatische Zellen leicht erworben und im Labor gezüchtet werden können. Bei diesem Verfahren können bestimmte Genome von Nutztieren entweder hinzugefügt oder gelöscht werden. Ein wichtiger Punkt ist, dass das Klonen erreicht wird, wenn die Eizelle ihre normalen Funktionen beibehält und statt der Genome von Spermien und Eizellen zur Replikation der somatische Zellkern des Spenders in die Eizelle eingesetzt wird. Die Eizelle reagiert auf den somatischen Zellkern genauso wie auf den Zellkern einer Samenzelle.

Der Prozess des Klonens eines bestimmten Nutztieres mittels SCNT ist für alle Tiere relativ gleich. Der erste Schritt ist die Entnahme der Körperzellen des zu klonenden Tieres. Die somatischen Zellen können sofort verwendet oder zur späteren Verwendung im Labor gelagert werden. Der schwierigste Teil der SCNT ist die Entfernung der mütterlichen DNA aus einer Eizelle in der Metaphase II. Sobald dies geschehen ist, kann der somatische Zellkern in das Zytoplasma der Eizelle eingesetzt werden. Auf diese Weise entsteht ein einzelliger Embryo. Die zusammengefasste somatische Zelle und das Zytoplasma der Eizelle werden dann einem elektrischen Strom zugeführt. Diese Energie ermöglicht es dem geklonten Embryo hoffentlich, seine Entwicklung zu beginnen. Die erfolgreich entwickelten Embryonen werden dann in Leihmuttertiere eingesetzt, z. B. in Kühe oder Schafe, wenn es sich um Nutztiere handelt.

SCNT gilt als gute Methode zur Erzeugung von landwirtschaftlichen Nutztieren für den Lebensmittelverbrauch. Es wurden erfolgreich Schafe, Rinder, Ziegen und Schweine geklont. Ein weiterer Vorteil ist, dass SCNT als Lösung für das Klonen gefährdeter Arten angesehen wird, die vom Aussterben bedroht sind. Allerdings können sowohl die Eizelle als auch der eingebrachte Zellkern einer enormen Belastung ausgesetzt sein, was in der frühen Forschung zu einem hohen Verlust an entstehenden Zellen führte. So wurde beispielsweise das Klonschaf Dolly geboren, nachdem 277 Eizellen für SCNT verwendet worden waren, aus denen 29 lebensfähige Embryonen entstanden. Nur drei dieser Embryonen überlebten bis zur Geburt, und nur einer überlebte bis zum Erwachsenenalter. Da das Verfahren nicht automatisiert werden konnte und manuell unter einem Mikroskop durchgeführt werden musste, war SCNT sehr ressourcenintensiv. Auch die Biochemie, die an der Reprogrammierung des differenzierten somatischen Zellkerns und der Aktivierung der Empfänger-Eizelle beteiligt ist, war noch lange nicht geklärt. Im Jahr 2014 meldeten Forscher jedoch Erfolgsquoten beim Klonen von sieben bis acht von zehn und 2016 wurde berichtet, dass das koreanische Unternehmen Sooam Biotech 500 geklonte Embryonen pro Tag produziert.

Bei SCNT wird nicht die gesamte genetische Information der Spenderzelle übertragen, da die Mitochondrien der Spenderzelle, die ihre eigene mitochondriale DNA enthalten, zurückbleiben. Die entstehenden Hybridzellen behalten die mitochondrialen Strukturen, die ursprünglich zur Eizelle gehörten. Folglich sind Klone wie Dolly, die durch SCNT entstanden sind, keine perfekten Kopien der Kernspenderin.

Klonen von Organismen

Das Klonen von Organismen (auch reproduktives Klonen genannt) bezieht sich auf das Verfahren zur Schaffung eines neuen mehrzelligen Organismus, der genetisch mit einem anderen identisch ist. Im Wesentlichen handelt es sich bei dieser Form des Klonens um eine asexuelle Fortpflanzungsmethode, bei der keine Befruchtung und kein Kontakt zwischen den Gameten stattfindet. Die ungeschlechtliche Fortpflanzung ist ein natürliches Phänomen, das bei vielen Arten, einschließlich der meisten Pflanzen und einiger Insekten, vorkommt. Wissenschaftler haben mit dem Klonen einige bedeutende Erfolge erzielt, darunter die ungeschlechtliche Fortpflanzung von Schafen und Kühen. Es gibt viele ethische Debatten darüber, ob das Klonen eingesetzt werden sollte oder nicht. In der Welt des Gartenbaus ist das Klonen oder die ungeschlechtliche Vermehrung jedoch schon seit Hunderten von Jahren gängige Praxis.

Gartenbau

Die Vermehrung von Pflanzen aus Stecklingen, z. B. von Weinreben, ist eine alte Form des Klonens.

Der Begriff Klon wird im Gartenbau verwendet, um die Nachkommen einer einzigen Pflanze zu bezeichnen, die durch vegetative Vermehrung oder Apomixis entstanden sind. Viele Kulturpflanzen im Gartenbau sind Klone, die von einem einzigen Individuum abstammen, das durch ein anderes Verfahren als die sexuelle Vermehrung vermehrt wurde. So sind beispielsweise einige europäische Traubensorten Klone, die seit über zwei Jahrtausenden vermehrt werden. Andere Beispiele sind Kartoffeln und Bananen.

Das Pfropfen kann als Klonen angesehen werden, da alle Triebe und Zweige, die aus dem Pfropfen hervorgehen, genetisch ein Klon eines einzigen Individuums sind, aber diese besondere Art des Klonens wurde bisher nicht ethisch untersucht und wird im Allgemeinen als eine völlig andere Art von Operation behandelt.

Viele Bäume, Sträucher, Reben, Farne und andere Stauden bilden auf natürliche Weise klonale Kolonien. Teile einer einzelnen Pflanze können durch Fragmentierung abgetrennt werden und zu separaten klonalen Individuen weiterwachsen. Ein gängiges Beispiel ist die vegetative Vermehrung von Moos- und Lebermoos-Gametophytenklonen mit Hilfe von Gemmen. Einige Gefäßpflanzen, z. B. Löwenzahn und bestimmte lebendgebärende Gräser, bilden auch ungeschlechtliche Samen, die so genannte Apomixis, wodurch klonale Populationen genetisch identischer Individuen entstehen.

In der Landwirtschaft hat die ungeschlechtliche, d. h. vegetative Vermehrung, das Klonen von Kulturpflanzen, eine sehr lange Tradition. Damit soll erreicht werden, dass das Genom von Kulturpflanzen, die in der Regel durch Züchtung gewonnen wurden und bestimmte genetisch determinierte Eigenschaften besitzen, durch die Vermehrung nicht verändert wird. Zum Beispiel sind aus Knollen entstehende neue Kartoffelpflanzen Klone, genauso alle Zwiebelpflanzen oder aus Ablegern gewonnene Erdbeer­pflanzen. Auch der gesamte Weinanbau beruht auf Stecklingsvermehrung, und Rebsorten sind im biologischen Sinne Klone. Das Gleiche gilt für alle Apfelsorten und die meisten anderen Obstsorten, die vegetativ durch Pflanzenveredelung vermehrt werden.

Bei ausdauernden Kulturpflanzen, etwa bei Reben, wird meist klonenreines Pflanzgut in Verkehr gebracht, d. h. alle Reben eines bestimmten Klones stammen von einer einzigen Mutterpflanze ab. Somit ist gewährleistet, dass der gesamte Bestand innerhalb einer Kultur, etwa eines Weinberges, größtmöglich homogen ist. Der klonenreine Anbau wird teilweise mit uniformen Weinen in Verbindung gebracht, daher pflanzen einige Winzer mittlerweile Klonengemische, also verschiedene Klonherkünfte etwa der Sorte Riesling, an.

Parthenogenese

Die klonale Ableitung kommt in der Natur bei einigen Tierarten vor und wird als Parthenogenese bezeichnet (Fortpflanzung eines Organismus aus eigener Kraft ohne Partner). Dabei handelt es sich um eine ungeschlechtliche Form der Fortpflanzung, die nur bei den Weibchen einiger Insekten, Krebstiere, Fadenwürmer, Fische (z. B. des Hammerhais) und Echsen, darunter der Komodowaran und verschiedene Peitschenschwänze, vorkommt. Das Wachstum und die Entwicklung erfolgen ohne Befruchtung durch ein Männchen. Bei Pflanzen bedeutet Parthenogenese die Entwicklung eines Embryos aus einer unbefruchteten Eizelle und ist ein Teilprozess der Apomixis. Bei Arten, die das XY-Geschlechtsbestimmungssystem verwenden, sind die Nachkommen immer weiblich. Ein Beispiel ist die Kleine Feuerameise (Wasmannia auropunctata), die in Mittel- und Südamerika beheimatet ist, sich aber in vielen tropischen Gebieten ausgebreitet hat.

Künstliches Klonen von Organismen

Beim reproduktiven Klonen wird der Embryo von einer Leihmutter ausgetragen. Die Methode des Nukleustransfers ist bei vielen Säugetieren gelungen.

Erste Schritte

Hans Spemann, ein deutscher Embryologe, erhielt 1935 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin für seine Entdeckung der heute als embryonale Induktion bezeichneten Wirkung, die von verschiedenen Teilen des Embryos ausgeht und die Entwicklung von Zellgruppen zu bestimmten Geweben und Organen steuert. 1924 führten er und seine Schülerin Hilde Mangold als Erste den Kerntransfer somatischer Zellen an Amphibienembryonen durch - einer der ersten Schritte zum Klonen.

Methoden

Beim reproduktiven Klonen wird im Allgemeinen der "somatische Zellkerntransfer" (SCNT) eingesetzt, um genetisch identische Tiere zu erzeugen. Bei diesem Verfahren wird ein Zellkern aus einer erwachsenen Spenderzelle (somatische Zelle) auf eine Eizelle übertragen, der der Zellkern entnommen wurde, oder auf eine Zelle aus einer Blastozyste, der der Zellkern entnommen wurde. Wenn sich die Eizelle normal zu teilen beginnt, wird sie in die Gebärmutter der Leihmutter übertragen. Solche Klone sind nicht absolut identisch, da die Körperzellen Mutationen in ihrer Kern-DNA enthalten können. Außerdem enthalten die Mitochondrien im Zytoplasma ebenfalls DNA, und bei SCNT stammt diese mitochondriale DNA vollständig aus der Eizelle der zytoplasmatischen Spenderin, so dass das mitochondriale Genom nicht mit dem der Spenderzelle mit Kern übereinstimmt, aus der es erzeugt wurde. Dies kann wichtige Auswirkungen auf den artenübergreifenden Kerntransfer haben, bei dem Unverträglichkeiten zwischen Kern und Mitochondrien zum Tod führen können.

Das künstliche Embryo-Splitting oder Embryo-Twinning, eine Technik, bei der aus einem einzigen Embryo eineiige Zwillinge entstehen, wird nicht in gleicher Weise berücksichtigt wie andere Klonierungsmethoden. Bei diesem Verfahren wird ein Spenderembryo in zwei verschiedene Embryonen geteilt, die dann per Embryotransfer übertragen werden können. Optimal ist das Verfahren im 6- bis 8-Zell-Stadium, wo es als Erweiterung der IVF eingesetzt werden kann, um die Zahl der verfügbaren Embryonen zu erhöhen. Wenn beide Embryonen erfolgreich sind, entstehen eineiige (identische) Zwillinge.

Dolly das Schaf

Der taxidermische Körper von Dolly dem Schaf
Dolly-Klon

Dolly, ein Finn-Dorset-Schaf, war das erste Säugetier, das erfolgreich aus einer erwachsenen Körperzelle geklont wurde. Dolly wurde durch Entnahme einer Zelle aus dem Euter ihrer 6-jährigen biologischen Mutter gebildet. Der Embryo von Dolly wurde durch Einsetzen der Zelle in eine Schafs-Eizelle erzeugt. Es brauchte 435 Versuche, bis ein Embryo erfolgreich war. Der Embryo wurde dann in ein weibliches Schaf eingesetzt, das eine normale Schwangerschaft erlebte. Sie wurde am Roslin-Institut in Schottland von den britischen Wissenschaftlern Sir Ian Wilmut und Keith Campbell geklont und lebte dort von ihrer Geburt 1996 bis zu ihrem Tod im Jahr 2003 im Alter von sechs Jahren. Sie wurde am 5. Juli 1996 geboren, aber erst am 22. Februar 1997 der Weltöffentlichkeit vorgestellt. Ihre ausgestopften Überreste wurden im Royal Museum in Edinburgh untergebracht, das zu den National Museums of Scotland gehört.

Dolly war für die Öffentlichkeit von großer Bedeutung, weil sie zeigte, dass genetisches Material aus einer bestimmten erwachsenen Zelle, die nur eine bestimmte Untergruppe ihrer Gene exprimieren soll, so umgestaltet werden kann, dass ein völlig neuer Organismus entsteht. Zuvor hatte John Gurdon gezeigt, dass Kerne aus differenzierten Zellen nach der Transplantation in eine entkernte Eizelle einen ganzen Organismus hervorbringen können. Dieses Konzept war jedoch noch nicht an einem Säugetiersystem demonstriert worden.

Das erste Klonen von Säugetieren (aus dem Dolly hervorging) hatte eine Erfolgsquote von 29 Embryonen auf 277 befruchtete Eizellen, aus denen bei der Geburt drei Lämmer hervorgingen, von denen eines lebte. Bei einem Rinderexperiment mit 70 geklonten Kälbern starb ein Drittel der Kälber sehr jung. Das erste erfolgreich geklonte Pferd, Prometea, benötigte 814 Versuche. Bemerkenswert ist, dass, obwohl die ersten Klone Frösche waren, noch kein erwachsener geklonter Frosch aus einer somatischen Spenderzelle mit adultem Zellkern erzeugt worden ist.

Schon früh wurde behauptet, Dolly weise Pathologien auf, die einem beschleunigten Alterungsprozess ähneln. Wissenschaftler spekulierten, dass der Tod von Dolly im Jahr 2003 mit der Verkürzung der Telomere zusammenhing, DNA-Protein-Komplexe, die das Ende der linearen Chromosomen schützen. Andere Forscher, darunter Ian Wilmut, der das Team leitete, das Dolly erfolgreich geklont hat, argumentieren jedoch, dass Dollys früher Tod aufgrund einer Atemwegsinfektion nichts mit Problemen beim Klonprozess zu tun hatte. Diese Vorstellung, dass die Zellkerne nicht irreversibel gealtert sind, hat sich 2013 bei Mäusen bewahrheitet.

Dolly wurde nach der Schauspielerin Dolly Parton benannt, weil die Zellen, aus denen sie geklont wurde, aus einer Brustdrüsenzelle stammten, und Parton ist bekannt für ihre üppigen Ausschnitte.

Geklonte Spezies

Die modernen Klonierungstechniken mit Kerntransfer sind bei mehreren Tierarten erfolgreich durchgeführt worden. Zu den bemerkenswerten Experimenten gehören:

  • Kaulquappe: (1952) Robert Briggs und Thomas J. King klonten erfolgreich den Nördlichen Leopardenfrosch: 35 vollständige Embryonen und 27 Kaulquappen aus 24 erfolgreichen Kerntransfers.
  • Karpfen: (1963) In China erzeugte der Embryologe Tong Dizhou den ersten geklonten Fisch der Welt, indem er die DNA aus einer Zelle eines männlichen Karpfens in ein Ei eines weiblichen Karpfens einfügte. Er veröffentlichte die Ergebnisse in einer chinesischen Wissenschaftszeitschrift.
  • Zebrafisch: Das erste geklonte Wirbeltier (1981) von George Streisinger (Streisinger, George; Walker, C.; Dower, N.; Knauber, D.; Singer, F. (1981), "Production of clones of homozygous diploid zebra fish (Brachydanio rerio)", Nature, 291 (5813): 293-296, Bibcode:1981Natur.291..293S, doi:10.1038/291293a0, PMID 7248006, S2CID 4323945)
  • Das Schaf: Das erste Säugetier, das von Steen Willadsen aus frühen embryonalen Zellen geklont wurde (1984). Megan und Morag wurden im Juni 1995 aus differenzierten embryonalen Zellen geklont, Dolly 1996 aus einer somatischen Zelle.
  • Mäuse: (1986) Eine Maus wurde erfolgreich aus einer frühen embryonalen Zelle geklont. Die sowjetischen Wissenschaftler Chaylakhyan, Veprencev, Sviridova und Nikitin ließen die Maus "Masha" klonen. Die Forschungsergebnisse wurden in der Zeitschrift Biofizika Band ХХХII, Ausgabe 5 von 1987 veröffentlicht.
  • Rhesus-Affe: Tetra (Januar 2000) durch Embryonenspaltung und nicht durch Kerntransfer. Ähnelt eher der künstlichen Erzeugung von Zwillingen.
  • Schwein: die ersten geklonten Schweine (März 2000). Bis 2014 produzierte das BGI in China 500 geklonte Schweine pro Jahr, um neue Medikamente zu testen.
  • Gaur: (2001) war die erste bedrohte Tierart, die geklont wurde.
  • Rinder: Alpha und Beta (Männchen, 2001) und (2005) Brasilien
  • Katze: CopyCat "CC" (weiblich, Ende 2001), Little Nicky, 2004, war die erste zu kommerziellen Zwecken geklonte Katze
  • Ratte: Ralph, die erste geklonte Ratte (2003)
  • Maultier: Idaho Gem, ein am 4. Mai 2003 geborenes Maultier, war der erste Klon einer Pferdefamilie.
  • Pferd: Prometea, eine Haflingerin, geboren am 28. Mai 2003, war der erste Pferdeklon.
  • Hund: Snuppy, ein männlicher Afghanischer Windhund, war der erste geklonte Hund (2005). Im Jahr 2017 wurde der weltweit erste genmanipulierte Klonhund, Apple, von Sinogene Biotechnology geschaffen.
  • Wolf: Snuwolf und Snuwolffy, die ersten beiden geklonten weiblichen Wölfe (2005).
  • Wasserbüffel: Samrupa war der erste geklonte Wasserbüffel. Er wurde am 6. Februar 2009 im indischen Karnal National Diary Research Institute geboren, starb jedoch fünf Tage später an einer Lungeninfektion.
  • Der Pyrenäensteinbock (2009) war das erste ausgestorbene Tier, das wieder zum Leben erweckt wurde; der Klon lebte sieben Minuten lang, bevor er an einem Lungenschaden starb.
  • Kamel: (2009) Injaz, war das erste geklonte Kamel.
  • Pashmina-Ziege: (2012) Noori, ist die erste geklonte Pashmina-Ziege. Wissenschaftler der Fakultät für Veterinärwissenschaften und Tierhaltung der Sher-e-Kashmir University of Agricultural Sciences and Technology of Kashmir klonten unter der Leitung von Riaz Ahmad Shah mit Hilfe fortschrittlicher Reproduktionstechniken erfolgreich die erste Pashmina-Ziege (Noori).
  • Ziege: (2001) Wissenschaftler der Northwest A&F University klonten erfolgreich die erste Ziege, die eine erwachsene weibliche Zelle verwendet.
  • Magenbrüterfrosch: (2013) Der seit 1983 als ausgestorben geltende Magenbrüterfrosch Rheobatrachus silus wurde in Australien geklont, allerdings starben die Embryonen nach wenigen Tagen.
  • Makakenaffe: (2017) Erstes erfolgreiches Klonen einer Primatenart durch Kerntransfer mit der Geburt von zwei lebenden Klonen namens Zhong Zhong und Hua Hua. Der Versuch wurde 2017 in China durchgeführt und im Januar 2018 gemeldet. Im Januar 2019 meldeten Wissenschaftler in China die Erzeugung von fünf identischen geklonten genveränderten Affen, die mit derselben Klontechnik wie Zhong Zhong und Hua Hua und das Schaf Dolly geklont wurden, sowie mit der Crispr-Cas9-Genveränderungstechnik, die angeblich von He Jiankui bei der Erzeugung der ersten genveränderten menschlichen Babys Lulu und Nana verwendet wurde. Die Affenklone wurden hergestellt, um verschiedene medizinische Krankheiten zu untersuchen.
  • Schwarzfußfrettchen: (2020) Im Jahr 2020 klonte ein Team von Wissenschaftlern ein Weibchen namens Willa, das Mitte der 1980er Jahre starb und keine lebenden Nachkommen hinterließ. Ihr Klon, ein Weibchen namens Elizabeth Ann, wurde am 10. Dezember geboren. Die Wissenschaftler hoffen, dass der Beitrag dieses Individuums die Auswirkungen der Inzucht abmildern und den Schwarzfußfrettchen helfen wird, besser mit der Pest fertig zu werden. Experten schätzen, dass das Genom dieses Weibchens dreimal so viel genetische Vielfalt enthält wie das aller modernen Schwarzfußfrettchen.

Klonen von Menschen

Das Klonen von Menschen ist die Herstellung einer genetisch identischen Kopie eines Menschen. Der Begriff wird im Allgemeinen für das künstliche Klonen von Menschen verwendet, d. h. für die Reproduktion menschlicher Zellen und Gewebe. Er bezieht sich nicht auf die natürliche Zeugung und Geburt von eineiigen Zwillingen. Die Möglichkeit des Klonens von Menschen hat zu Kontroversen geführt. Diese ethischen Bedenken haben mehrere Länder dazu veranlasst, Gesetze über das Klonen von Menschen und dessen Legalität zu erlassen. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt haben Wissenschaftler nicht die Absicht, Menschen zu klonen, und sie sind der Meinung, dass ihre Ergebnisse eine breitere Diskussion über die Gesetze und Vorschriften auslösen sollten, die die Welt zur Regelung des Klonens benötigt.

Zwei häufig diskutierte Arten des theoretischen Klonens von Menschen sind das therapeutische Klonen und das reproduktive Klonen. Beim therapeutischen Klonen werden Zellen eines Menschen zur Verwendung in der Medizin und für Transplantationen geklont. Es ist ein aktives Forschungsgebiet, wird aber 2021 noch nirgendwo auf der Welt in der medizinischen Praxis eingesetzt. Zwei gängige Methoden des therapeutischen Klonens, die derzeit erforscht werden, sind der somatische Zellkerntransfer und - in jüngerer Zeit - die Induktion pluripotenter Stammzellen. Beim reproduktiven Klonen wird ein ganzer Mensch geklont und nicht nur bestimmte Zellen oder Gewebe.

Ethische Fragen des Klonens

Zu den Möglichkeiten des Klonens, insbesondere des Klonens von Menschen, gibt es eine Vielzahl ethischer Positionen. Viele dieser Ansichten sind zwar religiöser Natur, aber die Fragen, die das Klonen aufwirft, stellen sich auch aus säkularer Sicht. Die Ansichten zum Klonen von Menschen sind theoretisch, da das therapeutische und reproduktive Klonen von Menschen nicht kommerziell genutzt wird; Tiere werden derzeit in Labors und in der Viehzucht geklont.

Die Befürworter unterstützen die Entwicklung des therapeutischen Klonens, um Gewebe und ganze Organe für die Behandlung von Patienten zu gewinnen, die sonst keine Transplantate erhalten, um die Notwendigkeit von immunsuppressiven Medikamenten zu vermeiden und um die Auswirkungen des Alterns aufzuhalten. Befürworter des reproduktiven Klonens sind der Ansicht, dass Eltern, die sich nicht fortpflanzen können, Zugang zu dieser Technologie haben sollten.

Die Gegner des Klonens befürchten, dass die Technologie noch nicht ausgereift genug ist, um sicher zu sein, und dass sie missbraucht werden könnte (was zur Erzeugung von Menschen führen würde, denen Organe und Gewebe entnommen würden), sowie Bedenken darüber, wie sich geklonte Individuen in Familien und in die Gesellschaft insgesamt integrieren könnten.

Religiöse Gruppen sind geteilter Meinung: Einige lehnen die Technologie ab, da sie "Gottes Platz" einnehme und, sofern Embryonen verwendet werden, menschliches Leben zerstöre; andere unterstützen die potenziell lebensrettenden Vorteile des therapeutischen Klonens.

Das Klonen von Tieren wird von Tierschützern abgelehnt, da viele geklonte Tiere an Missbildungen leiden, bevor sie sterben, und obwohl Lebensmittel von geklonten Tieren von der US-Gesundheitsbehörde FDA zugelassen wurden, wird ihre Verwendung von Gruppen abgelehnt, die sich um die Lebensmittelsicherheit sorgen.

Klonen ausgestorbener und gefährdeter Arten

Das Klonen, genauer gesagt die Rekonstruktion funktioneller DNA von ausgestorbenen Arten, ist seit Jahrzehnten ein Traum. Mögliche Auswirkungen wurden 1984 in dem Roman Carnosaur und 1990 in dem Roman Jurassic Park thematisiert. Die besten derzeitigen Klontechniken haben eine durchschnittliche Erfolgsquote von 9,4 Prozent (und bis zu 25 Prozent), wenn sie mit bekannten Arten wie Mäusen arbeiten, während das Klonen von Wildtieren in der Regel weniger als 1 Prozent erfolgreich ist.

Es wurden mehrere Gewebebanken eingerichtet, darunter der "Frozen Zoo" im Zoo von San Diego, in dem gefrorenes Gewebe der seltensten und am stärksten gefährdeten Tierarten der Welt gelagert wird. Dies wird auch als "konservierendes Klonen" bezeichnet.

Im Jahr 2001 brachte eine Kuh namens Bessie einen geklonten Asiatischen Waran zur Welt, eine vom Aussterben bedrohte Art, doch das Kalb starb nach zwei Tagen. Im Jahr 2003 wurde ein Banteng erfolgreich geklont, gefolgt von drei afrikanischen Wildkatzen aus einem aufgetauten gefrorenen Embryo. Diese Erfolge gaben Anlass zu der Hoffnung, dass ähnliche Techniken (unter Verwendung von Leihmüttern einer anderen Art) auch zum Klonen ausgestorbener Arten eingesetzt werden könnten. In Erwartung dieser Möglichkeit wurden Gewebeproben des letzten Pyrenäen-Steinbocks unmittelbar nach dessen Tod im Jahr 2000 in flüssigem Stickstoff eingefroren. Forscher erwägen auch das Klonen bedrohter Arten wie des Großen Pandas und des Geparden.

Im Jahr 2002 gaben Genetiker des australischen Museums bekannt, dass sie mit Hilfe der Polymerase-Kettenreaktion die DNA des damals seit etwa 65 Jahren ausgestorbenen Thylacine (Tasmanischer Tiger) vervielfältigt hatten. Am 15. Februar 2005 gab das Museum jedoch bekannt, dass es das Projekt einstellte, nachdem Tests gezeigt hatten, dass die DNA der Exemplare durch das Konservierungsmittel (Ethanol) zu stark abgebaut worden war. Am 15. Mai 2005 wurde bekannt gegeben, dass das Thylacine-Projekt unter neuer Beteiligung von Forschern aus New South Wales und Victoria wieder aufgenommen wird.

Im Jahr 2003 wurde zum ersten Mal ein ausgestorbenes Tier, der oben erwähnte Pyrenäensteinbock, im Zentrum für Lebensmitteltechnologie und -forschung von Aragonien geklont, wobei die konservierten gefrorenen Zellkerne der Hautproben aus dem Jahr 2001 und Eizellen von Hausziegen verwendet wurden. Der Steinbock starb kurz nach der Geburt aufgrund von körperlichen Defekten in der Lunge.

Eines der am meisten erwarteten Ziele für das Klonen war einst das Wollhaarmammut, doch die Versuche, DNA aus gefrorenen Mammuts zu extrahieren, blieben erfolglos, obwohl ein gemeinsames russisch-japanisches Team derzeit an diesem Ziel arbeitet. Im Januar 2011 berichtete die Yomiuri Shimbun, dass ein Team von Wissenschaftlern unter der Leitung von Akira Iritani von der Universität Kyoto auf den Forschungen von Dr. Wakayama aufbaute und erklärte, dass sie DNA aus einem Mammutkadaver, der in einem russischen Labor konserviert worden war, extrahieren und in die Eizellen eines asiatischen Elefanten einfügen würden, in der Hoffnung, einen Mammut-Embryo zu erzeugen. Die Forscher sagten, sie hofften, innerhalb von sechs Jahren ein Mammutbaby zu erzeugen. Es wurde jedoch darauf hingewiesen, dass das Ergebnis, falls möglich, eher ein Elefanten-Mammut-Hybrid als ein echtes Mammut sein würde. Ein weiteres Problem ist das Überleben des rekonstruierten Mammuts: Wiederkäuer sind für ihre Verdauung auf eine Symbiose mit einer bestimmten Mikrobiota in ihren Mägen angewiesen.

Wissenschaftler der University of Newcastle und der University of New South Wales kündigten im März 2013 an, dass der erst kürzlich ausgestorbene magenbrütende Frosch Gegenstand eines Klonierungsversuchs sein wird, um die Art wieder aufleben zu lassen.

Viele solcher "De-extinction"-Projekte werden im Revive and Restore Project der Long Now Foundation beschrieben.

Lebenserwartung

Nach einem achtjährigen Projekt, bei dem eine bahnbrechende Klontechnik zum Einsatz kam, haben japanische Forscher 25 Generationen gesunder geklonter Mäuse mit normaler Lebenserwartung geschaffen und damit bewiesen, dass Klone nicht per se kürzer leben als natürlich geborene Tiere. Andere Quellen haben festgestellt, dass die Nachkommen von Klonen in der Regel gesünder sind als die ursprünglichen Klone und nicht von natürlich gezeugten Tieren zu unterscheiden sind.

Einige behaupteten, dass Dolly das Schaf schneller gealtert sein könnte als natürlich geborene Tiere, da sie für ein Schaf mit sechs Jahren relativ früh starb. Letztendlich wurde ihr Tod auf eine Atemwegserkrankung zurückgeführt, und die Theorie des "fortgeschrittenen Alterns" ist umstritten.

Eine detaillierte Studie aus dem Jahr 2016 und weniger detaillierte Studien anderer legen nahe, dass geklonte Tiere, sobald sie die ersten ein oder zwei Lebensmonate hinter sich haben, im Allgemeinen gesund sind. Allerdings sind frühe Schwangerschaftsverluste und Verluste bei Neugeborenen beim Klonen immer noch höher als bei natürlicher Empfängnis oder assistierter Reproduktion (IVF). In der aktuellen Forschung wird versucht, diese Probleme zu überwinden.

In der Populärkultur

Die Sontaraner in Doctor Who sind eine geklonte Kriegerrasse

Die Diskussion über das Klonen in den populären Medien stellt das Thema oft negativ dar. In einem Artikel in der Time vom 8. November 1993 wurde das Klonen negativ dargestellt, indem Michelangelos Erschaffung Adams so verändert wurde, dass Adam mit fünf identischen Händen dargestellt wurde. In der Newsweek-Ausgabe vom 10. März 1997 wurde ebenfalls die Ethik des Klonens von Menschen kritisiert und eine Grafik gezeigt, die identische Babys in Bechern zeigt.

Das Konzept des Klonens, insbesondere des Klonens von Menschen, wurde in einer Vielzahl von Science-Fiction-Filmen aufgegriffen. Eine frühe fiktionale Darstellung des Klonens ist das Bokanovsky-Verfahren, das in Aldous Huxleys dystopischem Roman Brave New World von 1931 vorkommt. Das Verfahren wird auf befruchtete menschliche Eizellen in vitro angewandt, wodurch diese in identische genetische Kopien des Originals gespalten werden. Nach dem Wiederaufleben des Interesses am Klonen in den 1950er Jahren wurde das Thema in Werken wie Poul Andersons Erzählung UN-Man aus dem Jahr 1953, in der eine "Exogenese" genannte Technologie beschrieben wird, und Gordon Rattray Taylors Buch The Biological Time Bomb, das 1963 den Begriff "Klonen" populär machte, weiter erforscht.

Das Klonen ist ein wiederkehrendes Thema in zahlreichen zeitgenössischen Science-Fiction-Filmen, von Actionfilmen wie Anna und die unendliche Macht, The Boys from Brazil, Jurassic Park (1993), Alien Resurrection (1997), The 6th Day (2000), Resident Evil (2002), Star Wars: Episode II - Attack of the Clones (2002), The Island (2005) und Moon (2009) bis hin zu Komödien wie Woody Allens Film Sleeper (1973).

Der Prozess des Klonens wird in der Belletristik auf unterschiedliche Weise dargestellt. In vielen Werken wird die künstliche Erschaffung von Menschen durch die Züchtung von Zellen aus einer Gewebe- oder DNA-Probe dargestellt; die Replikation kann sofort erfolgen oder durch langsames Wachstum menschlicher Embryonen in einer künstlichen Gebärmutter. In der seit langem laufenden britischen Fernsehserie Doctor Who wurden der vierte Doktor und seine Begleiterin Leela in Sekundenschnelle aus DNA-Proben geklont ("Der unsichtbare Feind", 1977) und dann - in einer offensichtlichen Hommage an den Film Fantastic Voyage von 1966 - auf mikroskopische Größe geschrumpft, um in den Körper des Doktors einzudringen und einen außerirdischen Virus zu bekämpfen. Die Klone in dieser Geschichte sind kurzlebig und können nur einige Minuten überleben, bevor sie sterben. In Science-Fiction-Filmen wie The Matrix und Star Wars: Episode II - Attack of the Clones wurden Szenen gezeigt, in denen menschliche Föten im industriellen Maßstab in mechanischen Tanks gezüchtet wurden.

Auch das Klonen von Menschen aus Körperteilen ist ein häufiges Thema in der Science-Fiction. Das Klonen gehört zu den Science-Fiction-Konventionen, die in Woody Allens Film Sleeper parodiert werden, dessen Handlung sich um den Versuch dreht, einen ermordeten Diktator aus seiner entkörperten Nase zu klonen. In der "Doctor Who"-Geschichte "Journey's End" aus dem Jahr 2008 wächst spontan ein Duplikat des zehnten Doktors aus seiner abgetrennten Hand, die in einer früheren Episode bei einem Schwertkampf abgetrennt worden war.

Der Film Girl Next aus dem Jahr 2021, in dem eine Frau entführt, unter Drogen gesetzt und einer Gehirnwäsche unterzogen wird, um eine gehorsame, lebende Sexpuppe zu werden. Später stellt sich heraus, dass sie ein Klon eines Klons ist, der dazu bestimmt ist, die Menschenhändler zu ermorden.

Nach dem Tod ihres geliebten 14-jährigen Coton de Tulear namens Samantha Ende 2017 gab Barbra Streisand bekannt, dass sie den Hund geklont hatte und nun "darauf wartet, dass [die beiden geklonten Welpen] älter werden, damit [sie] sehen kann, ob sie [Samanthas] braune Augen und ihre Ernsthaftigkeit haben". Die Operation kostete 50.000 Dollar und wurde von der Firma ViaGen durchgeführt, die Haustierklone herstellt.

Klonen und Identität

Die Science-Fiction hat das Klonen, insbesondere das Klonen von Menschen, dazu benutzt, um die kontroverse Frage der Identität aufzuwerfen. A Number ist ein Stück der englischen Dramatikerin Caryl Churchill aus dem Jahr 2002, das sich mit dem Klonen von Menschen und dem Thema Identität, insbesondere Natur und Erziehung, befasst. Die Geschichte spielt in der nahen Zukunft und dreht sich um den Konflikt zwischen einem Vater (Salter) und seinen Söhnen (Bernard 1, Bernard 2 und Michael Black), von denen zwei Klone des ersten sind. A Number wurde von Caryl Churchill für das Fernsehen adaptiert, in einer Koproduktion zwischen der BBC und HBO Films.

Im Jahr 2012 wurde eine japanische Fernsehserie mit dem Namen "Bunshin" entwickelt. Die Hauptfigur der Geschichte, Mariko, ist eine Frau, die in Hokkaido Kinderfürsorge studiert. Sie wuchs mit Zweifeln an der Liebe ihrer Mutter auf, die ihr nicht ähnlich sah und neun Jahre zuvor gestorben war. Eines Tages findet sie im Haus eines Verwandten einige Habseligkeiten ihrer Mutter und macht sich auf den Weg nach Tokio, um die Wahrheit über ihre Geburt herauszufinden. Später entdeckt sie, dass sie ein Klon ist.

In der Fernsehserie Orphan Black von 2013 wird das Klonen als wissenschaftliche Studie über die Verhaltensanpassung der Klone verwendet. In ähnlicher Weise befasst sich das Buch The Double des Nobelpreisträgers José Saramago mit den emotionalen Erfahrungen eines Mannes, der entdeckt, dass er ein Klon ist.

Klonen als Wiederauferstehung

In der Belletristik wurde das Klonen als Mittel zur Wiedererschaffung historischer Figuren eingesetzt. Im Roman The Boys from Brazil von Ira Levin aus dem Jahr 1976 und seiner Verfilmung von 1978 nutzt Josef Mengele das Klonen, um Kopien von Adolf Hitler zu erstellen.

In Michael Crichtons Roman Jurassic Park aus dem Jahr 1990, der eine Reihe von Jurassic-Park-Filmen hervorbrachte, entwickelt ein Biotechnik-Unternehmen eine Technik zur Wiederbelebung ausgestorbener Dinosaurierarten, indem es mit Hilfe von aus Fossilien gewonnener DNA geklonte Kreaturen erschafft. Die geklonten Dinosaurier sollen zur Unterhaltung der Besucher den Jurassic Park bevölkern. Der Plan geht jedoch schief, als die Dinosaurier aus ihren Gehegen entkommen. Obwohl sie selektiv als Weibchen geklont wurden, um ihre Fortpflanzung zu verhindern, entwickeln die Dinosaurier die Fähigkeit, sich durch Parthenogenese fortzupflanzen.

Klonen für die Kriegsführung

Die Verwendung des Klonens für militärische Zwecke wurde auch in mehreren fiktionalen Werken untersucht. In Doctor Who wurde 1973 in der Serie "The Time Warrior" eine außerirdische Rasse von gepanzerten, kriegerischen Wesen namens Sontarans eingeführt. Die Sontaraner werden als gedrungene, kahlköpfige Kreaturen dargestellt, die gentechnisch für den Kampf konstruiert wurden. Ihre Schwachstelle ist ein "probic vent", eine kleine Buchse im Nacken, die mit dem Klonprozess in Verbindung steht. Das Konzept der geklonten Soldaten, die für den Kampf gezüchtet werden, wurde in "The Doctor's Daughter" (2008) wieder aufgegriffen, als die DNA des Doktors verwendet wird, um eine Kriegerin namens Jenny zu erschaffen.

Der Film Star Wars von 1977 spielt vor dem Hintergrund eines historischen Konflikts namens Klonkriege. Die Ereignisse dieses Krieges wurden erst in den Prequel-Filmen Angriff der Klone (2002) und Die Rache der Sith (2005) vollständig erforscht, die einen Weltraumkrieg schildern, der von einer riesigen Armee schwer gepanzerter Klontruppen geführt wird und zur Gründung des Galaktischen Imperiums führt. Die geklonten Soldaten werden in industriellem Maßstab "hergestellt" und genetisch auf Gehorsam und Kampfeffizienz konditioniert. Es wird auch enthüllt, dass die beliebte Figur Boba Fett ursprünglich ein Klon von Jango Fett war, einem Söldner, der als genetische Vorlage für die Klontruppen diente.

Klonen zur Ausbeutung

Ein wiederkehrendes Unterthema der Klon-Fiktion ist die Verwendung von Klonen als Organlieferant für Transplantationen. Der Roman Never Let Me Go von Kazuo Ishiguro aus dem Jahr 2005 und die Verfilmung aus dem Jahr 2010 sind in einer alternativen Geschichte angesiedelt, in der geklonte Menschen einzig und allein zu dem Zweck geschaffen werden, Organspenden für natürlich geborene Menschen bereitzustellen, obwohl sie voll empfindungsfähig und selbstbewusst sind. Der Film Die Insel aus dem Jahr 2005 dreht sich um eine ähnliche Handlung, mit dem Unterschied, dass die Klone den Grund für ihre Existenz nicht kennen.

Die Ausbeutung menschlicher Klone für gefährliche und unerwünschte Arbeiten wurde 2009 in dem britischen Science-Fiction-Film Moon thematisiert. In dem futuristischen Roman Cloud Atlas und dem darauffolgenden Film konzentriert sich einer der Handlungsstränge auf einen gentechnisch hergestellten Klon namens Sonmi~451, einen von Millionen, die in einem künstlichen "Wombtank" aufgewachsen und von Geburt an zum Dienen bestimmt sind. Sie ist eine von Tausenden, die für manuelle und emotionale Arbeit geschaffen wurden; Sonmi selbst arbeitet als Bedienung in einem Restaurant. Später entdeckt sie, dass die einzige Nahrungsquelle für die Klone, "Soap" genannt, von den Klonen selbst hergestellt wird.

In dem Film "Us" erschafft die US-Regierung irgendwann vor den 1980er Jahren Klone von jedem Bürger der Vereinigten Staaten mit der Absicht, sie wie Voodoo-Puppen zur Kontrolle ihrer ursprünglichen Gegenstücke zu verwenden. Dies misslingt, da sie zwar die Körper, nicht aber die Seelen der geklonten Personen kopieren können. Das Projekt wird aufgegeben, und die Klone sind gefangen und spiegeln seit Generationen die Handlungen ihrer überirdischen Gegenstücke wider. In der Gegenwart starten die Klone einen Überraschungsangriff und schaffen es, einen Massengenozid an ihren ahnungslosen Ebenbildern durchzuführen.

In den Serien A Certain Magical Index und A Certain Scientific Railgun wurde die DNA von Mikoto Misaka, einer der Esper, unwissentlich entnommen, wodurch 20.000 exakte, aber nicht gleich starke Klone für ein Experiment geschaffen wurden. Sie wurden von Accelerator als Zielscheiben benutzt, um sich zu verbessern, da es unmöglich ist, das Original mehrmals zu töten. Das Experiment endete, als Toma Kamijo das Experiment rettete und vereitelte. Die verbleibenden Klone wurden überall auf der Welt verstreut, um weitere Experimente zur Verlängerung ihrer Lebensspanne durchzuführen, mit Ausnahme von mindestens 10, die in Academy City verblieben, und dem letzten Klon, der noch nicht voll entwickelt war, als das Experiment beendet wurde.

Klontechniken

In der Zellbiologie und Reproduktionsmedizin

Therapeutisches Klonen

Beim therapeutischen Klonen wird der Embryo nach wenigen Zellteilungen zerstört und die einzelnen Zellen in einer Kultur zum weiteren Wachstum gebracht. Mit Hilfe geeigneter chemischer und biologischer Stimuli (Wachstumsfaktoren) lässt sich aus diesen Stammzellen möglicherweise jede Gewebeart, vielleicht sogar ganze Organe züchten, oder die Stammzellen werden direkt in den Körper des Patienten eingebracht. Im Januar 2008 berichtete eine US-amerikanische Forschergruppe in einem Fachartikel, ihr sei erstmals das Klonen menschlicher Zellen gelungen. Die Blastozysten entwickelten sich dem Fachartikel zufolge bis zum 4. Tag nach dem Zellkerntransfer.

Der Vorteil dieser geklonten embryonalen Stammzellen liegt zum einen gegenüber adulten pluripotenten Stammzellen in der (zurzeit noch) größeren Vielfalt an züchtbaren Gewebearten und zum anderen gegenüber fremder bereits existenter embryonaler Stammzellen (z. B. aus überzähligen Embryonen von IVF-Versuchen) in der weitgehend vollständigen genetischen Identität dieser Stammzellen mit dem Patienten (nur das Genom der Mitochondrien (ca. 0,002 % des Gesamtgenoms) entspricht bei einer fremden Eizellspende nicht dem Genom des Patienten). Damit ist eine immunologische Abwehrreaktion des Empfängerkörpers weitgehend ausgeschlossen. Gefahren, wie das Entstehen von Tumoren (Krebs) durch diese Stammzellen, sind noch nicht abschätzbar und müssten vor einer Anwendung dieser Methode am Menschen wohl erst noch abgeklärt werden.