Nutztiere als Pharmasysteme

Seit einiger Zeit werden tierliche Organismen durch das Einschleusen menschlicher Gene gewissermassen auch als biotechnische Produktionssysteme verwendet (genau genommen handelt es sich hierbei aber nicht um landwirtschaftliche Anwendungen, sondern vielmehr um den Einsatz traditioneller Nutztiere in der pharmazeutischen Industrie). Beim sog. Gene-Pharming (oder Molecular-Pharming) verändert man vor allem Kühe und Schafe, jedoch auch Ziegen, Schweine und Kaninchen in ihren Erbanlagen derart, dass sie pharmazeutisch bedeutende Eiweissstoffe synthetisieren und abgeben. Auf diese Weise sollen Substanzen produziert werden, die ansonsten nur in sehr geringen Mengen entstehen oder in der Natur überhaupt nicht vorkommen. Das schottische Schaf "Tracy", welches in seiner Milch ein für die Behandlung lungenkranker Menschen verheissungsvolles Protein ausscheidet, stellt das bisher bekannteste Beispiel derart verwendeter und immer wieder als "lebende Bioreaktoren" bezeichneter Nutztiere dar. Das Einschleusen eines menschlichen Gens in die Keimbahn der Schafe führte 1992 dazu, dass die Schafsmilch fortan den Eiweissstoff Alpha-1-Antitrypsin enthält, womit sich eine durch AAT-Mangel verursachte gefährliche Lungenkrankheit behandeln lässt. Die exklusiven Nutzungsrechte am transgenen Schaf wurden in der Folge von einem deutschen Pharmakonzern für rund dreissig Millionen DM erworben. Weitere Beispiele lebender Bioreaktoren stellen etwa die Töchter des berühmt gewordenen niederländischen Zuchtbullen "Herman" dar, die in ihrer Milch das menschliche Protein Lactoferrin bilden, das im Darm von Säuglingen eine antibakterielle Wirkung entfalten soll. Andere transgene Schafe produzieren in ihrer Milch Gerinnungsfaktoren, die zur Therapie von Bluterkranken eingesetzt werden, während transgene Kaninchen infolge eines eingepflanzten Lachsgens in ihrer Milch das Hormon Calcitonin ausscheiden, das beim Menschen zur medikamentösen Behandlung gegen Osteoporose dienen könnte. Obschon insgesamt bereits über fünfzig fremde Eiweisskörper in transgenen Tieren hergestellt wurden, kann von einem wirklichen Durchbruch der Methode noch nicht gesprochen werden. Bislang wurde auch noch kein von transgenen Tieren hergestelltes Protein zur Verwendung als Arzneimittel zugelassen.

Künftig sollen transgene Tiere überdies der artübergreifenden Übertragung von Organen dienen. Auf dem Gebiet der sog. Xenotransplantation, d.h. der artüberschreitenden Transplantation lebender Zellen, Gewebe und Organe, wird seit einigen Jahren versucht, den Mangel an menschlichen Spenderorganen durch die Verwendung tierlicher Transplantate zu beheben. Dafür eingesetzt werden namentlich transgene Schweine, da sich diese aufgrund ihrer anatomischen Ähnlichkeit zum Menschen für diese Methode besonders zu eignen scheinen. Es sind aber auch andere Tiere wie beispielsweise Paviane als entsprechende Organspender vorgesehen, wobei man bei diesen wesentlich mehr Protest in der Bevölkerung erwartet. Die Organe (beispielsweise Herzen oder Nieren) der Tiere werden sozusagen "menschengerecht" gemacht, um akute Abstossungsreaktionen des menschlichen Immunsystems zu verhindern. Die eingeschleusten Gene besitzen sämtliche Informationen für die Erkennungsmoleküle des menschlichen Gewebes, um dadurch die Oberfläche der tierlichen Organe jenen der Menschen so ähnlich zu machen, dass das menschliche Immunsystem sie nicht mehr als fremd erkennt und zerstört. Medizinisch ist das Vorhaben, mit dem dereinst 300'000 bis 500'000 gentechnisch manipulierte Spenderschweine pro Jahr erzeugt werden sollen, bislang aber noch nicht realisierbar. Mit dem in Cambridge entwickelten transgenen Schwein "Astrid" hat aber immerhin auch im Bereich der Xenotransplantation bereits ein Forschungsresultat einen werbewirksamen Eigennamen erhalten. Während Übertragungen von Zellen und Gewebe bereits geglückt sind (beispielsweise das Einsetzen von Knochenmark eines Pavians bei einem Aids-Patienten), verliefen sämtliche bislang unternommenen Versuche einer Transplantation tierlicher Organe in Menschen erfolglos, da meist sofort tödliche Abstossungsreaktionen auftraten.