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Timestamp: 2017-11-20 23:39:16
Document Index: 23699670

Matched Legal Cases: ['Art. 7', 'Art. 10', 'Art. 20', 'Art. 119', 'Art. 119', 'Art. 119', 'Art. 119', 'Art. 119', 'Art. 119', 'Art. 119', 'Art. 119', 'Art. 1', 'Art. 2', 'Art. 3', 'Art. 4', 'Art. 5', 'Art. 6', 'Art. 7', 'Art. 8', 'Art. 9', 'Art. 10', 'Art. 11', 'Art. 12', 'Art. 13', 'Art. 14', 'Art. 15', 'Art. 16', 'Art. 18', 'Art. 19', 'Art. 20', 'Art. 21', 'Art. 22', 'Art. 23', 'Art. 24', 'Art. 25', 'Art. 26', 'Art. 27', 'Art. 28', 'Art. 119', 'Art. 17', 'Art. 17', 'Art. 17', 'Art. 11', 'Art. 42', 'Art. 36']

B EIDGENÖSSISCHES DEPARTEMENT DES INNERN - PDF
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1 B EIDGENÖSSISCHES DEPARTEMENT DES INNERN DÉPARTEMENT FÉDÉRAL DE L'INTÉRIEUR DIPARTIMENTO FEDERALE DELL'INTERNO DEPARTAMENT FEDERAL DA L'INTERN Bundesgesetz über die Forschung an überzähligen Embryonen und embryonalen Stammzellen (Embryonenforschungsgesetz, EFG) Erläuternder Bericht zum Entwurf Mai 2002
3 Übersicht ALLGEMEINER TEIL AUSGANGSLAGE NATURWISSENSCHAFTLICHE GRUNDLAGEN Begriffe Embryo Embryonale Stammzellen Embryonalentwicklung beim Menschen Einleitung Die verschiedenen Entwicklungsphasen Von der Ovulation bis zur Implantation (Erste Woche) Zweiblättrige Keimscheibe (zweite Woche) Dreiblättrige Keimscheibe (dritte Woche) Embryonalperiode (vierte bis achte Woche) Entstehung von menschlichen Embryonen Einleitung Fertilisation In-vivo-Fertilisation In-vitro-Fertilisation Klonierung Einleitung Embryonen-Splitting Zellkerntransfer Parthenogenese Gewinnung menschlicher embryonaler Stammzellen Einleitung Verfahren der Gewinnung embryonaler Stammzellen FORSCHUNG AN MENSCHLICHEN EMBRYONEN UND AN MENSCHLICHEN EMBRYONALEN STAMMZELLEN Forschung an menschlichen Embryonen Einleitung Grundlagenforschung Verbesserung der Unfruchtbarkeitsbehandlung Verbesserung der Präimplantationsdiagnostik Forschung an menschlichen embryonalen Stammzellen Einleitung Eigenschaften von embryonalen Stammzellen Grundlagenforschung Embryonale Stammzellen als Modellsysteme für Wirksamkeits- und Toxizitätsprüfungen pharmazeutischer Produkte Embryonale Stammzellen für Zell- und Gewebeersatztherapien RECHTSLAGE IN DER SCHWEIZ Übersicht Bundesverfassung
4 Grundrechte Menschenwürde (Art. 7 BV) Recht auf Leben und Persönliche Freiheit (Art. 10 Abs. 1 und 2 BV) Wissenschaftsfreiheit (Art. 20 BV) Fortpflanzungsmedizin und Gentechnologie im Humanbereich (Art. 119 BV) Einleitung Verbot aller Arten des Klonens (Art. 119 Abs. 2 Bst. a BV) Verbot von Eingriffen in das Erbgut menschlicher Keimzellen und Embryonen (Art. 119 Abs. 2 Bst. a BV) Verbot, nichtmenschliches Keim- und Erbgut in menschliches Keimgut einzubringen und mit diesem zu verschmelzen (Art. 119 Abs. 2 Bst. b BV) Verbot des Erzeugens von Embryonen zu Forschungszwecken (Art. 119 Abs. 2 Bst. c BV) Gebot, keine überzähligen Embryonen entstehen zu lassen (Art. 119 Abs. 2 Bst. c BV) Verbot der Embryonenspende (Art. 119 Abs. 2 Bst. d) Verbot des Handels mit menschlichem Keimgut und mit Erzeugnissen aus Embryonen (Art. 119 Abs. 2 Bst. e BV) Ergebnis Bundesgesetzgebung Bundesgesetz über die medizinisch unterstützte Fortpflanzung Regelungsgegenstand und Zweck Massnahmen zur Minimierung der Anzahl überzähliger Embryonen Verbote zur Verhinderung missbräuchlicher Anwendungen Nicht abschliessende Regelung der Forschung Bundesbeschluss über die Kontrolle von Transplantaten Kantonale Gesetzgebung Richtlinien der Schweizerischen Akademie der Medizinischen Wissenschaften RECHTSLAGE IN ANDEREN LÄNDERN Übersicht Deutschland Österreich Frankreich Vereinigtes Königreich Vereinigte Staaten von Amerika PARLAMENTARISCHE VORSTÖSSE GRUNDZÜGE DES GESETZESENTWURFES Bestehende Berichte und Papiere Bericht der Expertenkommission Humangenetik und Reproduktionsmedizin (Bericht Amstad, 1988) Bericht der Studiengruppe Forschung am Menschen (1995) Positionspapier der Zentralen Ethikkommission der Schweizerischen Akademie der Medizinischen Wissenschaften (2001) Positionspapier des Schweizerischen Nationalfonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (2001) Stellungnahme Nr. 1 der Nationalen Ethikkommission im Bereich der Humanmedizin (2001) Stellungnahme Nr. 2 der Nationalen Ethikkommission im Bereich der Humanmedizin (2002)
5 1.7.2 Gutachten von Prof. Rainer Schweizer Konzept und Grundsätze des Embryonenforschungsgesetzes Einleitung Verbot der Gewinnung embryonaler Stammzellen aus zu Forschungszwecken erzeugten Embryonen Bedingungen für den erlaubten Umgang mit überzähligen Embryonen in der Forschung Einleitung Bedingungen für die Forschung an überzähligen Embryonen und für die Gewinnung embryonaler Stammzellen Weitere Bedingungen für Forschung an überzähligen Embryonen Weitere Bedingungen für die Gewinnung embryonaler Stammzellen Forschung an embryonalen Stammzellen Zulässigkeit des Imports von überzähligen Embryonen und embryonalen Stammzellen? BESONDERER TEIL: ERLÄUTERUNGEN ZU DEN EINZELNEN ARTIKELN KAPITEL: ALLGEMEINE BESTIMMUNGEN Gegenstand, Zweck und Geltungsbereich (Art. 1) Begriffe (Art. 2) Verbotene Handlungen (Art. 3) Unentgeltlichkeit (Art. 4) KAPITEL: UMGANG MIT ÜBERZÄHLIGEN EMBRYONEN Abschnitt: Forschung an überzähligen Embryonen Bewilligungspflicht (Art. 5) Wissenschaftliche und ethische Anforderungen (Art. 6) Pflichten der Inhaberin oder des Inhabers der Bewilligung (Art. 7) Abschnitt: Gewinnung embryonaler Stammzellen Bewilligungspflicht (Art. 8) Pflichten der Inhaberin oder des Inhabers der Bewilligung (Art. 9) Abschnitt: Gemeinsame Bestimmungen Einwilligung nach Aufklärung (Art. 10) Unabhängigkeit der beteiligten Personen (Art. 11) Bewilligungspflicht für die Aufbewahrung (Art. 12) KAPITEL: FORSCHUNG AN EMBRYONALEN STAMMZELLEN Befürwortung durch die Ethikkommission (Art. 13) Wissenschaftliche und ethische Anforderungen (Art. 14) Pflichten der Projektleitung (Art. 15) Bewilligungspflicht für die Ein- oder Ausfuhr (Art. 16) KAPITEL: VORSCHRIFTEN DES BUNDESRATES (ART. 17) KAPITEL: VOLLZUG Kontrolle (Art. 18) Mitwirkungspflicht (Art. 19) Massnahmen (Art. 20) Gebühren (Art. 21) Evaluation (Art. 22) KAPITEL: STRAFBESTIMMUNGEN
6 2.6.1 Vergehen (Art. 23) Übertretungen (Art. 24) Zuständigkeit und Verwaltungsstrafrecht (Art. 25) KAPITEL: SCHLUSSBESTIMMUNGEN Änderungen bisherigen Rechts (Art. 26) Übergangsbestimmungen (Art. 27) Referendum und Inkrafttreten (Art. 28) AUSWIRKUNGEN DES GESETZESENTWURFS FINANZIELLE UND PERSONELLE AUSWIRKUNGEN Auf den Bund Auf die Kantone und Gemeinden AUSWIRKUNGEN AUF DIE INFORMATIK VOLKSWIRTSCHAFTLICHE AUSWIRKUNGEN ANDERE AUSWIRKUNGEN Auf die Bevölkerung Auf die betroffenen Personen Auf die Forschenden AUSWIRKUNGEN AUF DAS FÜRSTENTUM LIECHTENSTEIN LEGISLATURPLANUNG VERHÄLTNIS ZUM INTERNATIONALEN RECHT EUROPARAT Europäische Konvention zum Schutze der Menschenrechte und Grundfreiheiten (EMRK) Europäisches Übereinkommen über Menschenrechte und Biomedizin vom 4. April 1997 (Biomedizin-Konvention) Zusatzprotokoll vom 12. Januar 1998 über das Verbot des Klonens von menschlichen Lebewesen EUROPÄISCHE UNION ORGANISATION DER VEREINTEN NATIONEN (UNO) Internationaler Pakt über bürgerliche und politische Rechte Weltgesundheitsorganisation (WHO) UNESCO RECHTLICHE GRUNDLAGEN VERFASSUNGSMÄSSIGKEIT DELEGATION VON RECHTSSETZUNGSBEFUGNISSEN Glossar
7 Übersicht In den letzten Jahren ist in Medizin und Biologie ein neuer Forschungszweig entstanden: die Forschung an menschlichen Stammzellen, in die grosse Erwartungen gesetzt werden. Es besteht die berechtigte Hoffnung, auf diesem Weg neue Therapiestrategien gegen bisher nicht oder nur schwer zu behandelnde Krankheiten wie Parkinson oder Diabetes entwickeln zu können. Menschliche Stammzellen können aus unterschiedlichen Quellen stammen. Beim vorliegenden Gesetzesentwurf geht es einzig um menschliche embryonale Stammzellen, die aus etwa einwöchigen, ausserhalb des Körpers der Frau entwickelten Embryonen gewonnen werden. Die Gewinnung menschlicher embryonaler Stammzellen gelang erstmals 1998, wobei dafür ein überzähliger Embryo verwendet wurde. Es handelt sich dabei um einen Embryo, der durch künstliche Befruchtung (In-vitro-Fertilisation) zur Herbeiführung einer Schwangerschaft erzeugt, aber nicht mehr dafür verwendet werden kann. Der vorliegende Gesetzesentwurf regelt nicht nur die Gewinnung embryonaler Stammzellen aus überzähligen Embryonen für die Forschung sowie die Forschung an embryonalen Stammzellen, sondern auch die Forschung an überzähligen Embryonen. Diese kann insbesondere dazu beitragen, das Fortpflanzungsverfahren der In-vitro-Fertilisation zu verbessern. Nach der schweizerischen Bundesverfassung dürfen nur so viele imprägnierte Eizellen (befruchtete Eizellen vor der Kernverschmelzung) ausserhalb des Körpers der Frau zu Embryonen entwickelt werden, als innerhalb eines Zyklus zur Herbeiführung einer Schwangerschaft erforderlich sind. Embryonen dürfen also im Rahmen eines Fortpflanzungsverfahrens nicht sozusagen auf Vorrat erzeugt und aufbewahrt werden für den Fall, dass es innerhalb des Zyklus nicht zur gewünschten Schwangerschaft kommt. Mit dieser Bestimmung wird bezweckt, die Anzahl überzähliger Embryonen auf das Minimum zu beschränken. Auf dieser Verfassungsgrundlage ist das Fortpflanzungsmedizingesetz vom 18. Dezember 1998 so konzipiert, dass bei der In-vitro-Fertilisation möglichst wenige überzählige Embryonen anfallen. Dies soll hauptsächlich dadurch erreicht werden, dass im Rahmen eines medizinisch unterstützten Fortpflanzungsverfahrens nur imprägnierte Eizellen konserviert werden und pro Zyklus höchstens drei imprägnierte Eizellen zu Embryonen entwickelt werden dürfen. Gleichwohl fallen aber unter gewissen Umständen überzählige Embryonen an, besonders wenn sich der Embryo nicht normal entwickelt oder die Frau krank wird und der Embryo nicht übertragen werden kann. Überzählige Embryonen muss man nach geltendem Recht absterben lassen. Im Übrigen dürfen diejenigen überzähligen Embryonen, die noch vor Inkrafttreten des Fortpflanzungsmedizingesetzes (1. Januar 2001) entstanden sind, nur noch höchstens drei Jahre (bis 31. Dezember 2003) aufbewahrt werden; anschliessend sind sie zu vernichten. Es ist überdies denkbar, embryonale Stammzellen aus Embryonen zu gewinnen, die gezielt für die Stammzellengewinnung, namentlich durch das Verfahren der In-vitro-Fertilisation oder der Klonierung, hergestellt werden. In der Schweiz sind sowohl die Herstellung von Embryonen zu Forschungszwecken als auch das Klonen verboten. 7
8 Im Unterschied dazu ist in der Schweiz die Frage der Verwendung überzähliger Embryonen zu Forschungszwecken bisher weder eindeutig noch abschliessend geregelt. Sowohl die Bundesverfassung als auch das Fortpflanzungsmedizingesetz lassen es offen, ob überzählige Embryonen für die Forschung, namentlich für die Gewinnung embryonaler Stammzellen, verwendet werden dürfen. Der Bundesrat hat am 21. November 2001 entschieden, für die Regelung der offenen Fragen im Zusammenhang mit der Forschung an überzähligen Embryonen und an embryonalen Stammzellen ein eigenes Bundesgesetz vorzulegen und dafür nicht bis zum Erlass des geplanten Bundesgesetzes über die Forschung am Menschen zu warten. Das Bundesgesetz über die Forschung an überzähligen Embryonen und embryonalen Stammzellen soll jedoch zu einem späteren Zeitpunkt in das Bundesgesetz über die Forschung am Menschen integriert werden. Der vorliegende Gesetzesentwurf legt die Bedingungen für den Umgang mit menschlichen überzähligen Embryonen und mit menschlichen embryonalen Stammzellen in der Forschung fest. Er bezweckt, den missbräuchlichen Umgang mit diesen zu verhindern und die Menschenwürde zu schützen. Dementsprechend ist die Verwendung überzähliger Embryonen und embryonaler Stammzellen zu Forschungszwecken nur unter bestimmten, restriktiven Bedingungen erlaubt. Nachfolgend sollen die wichtigsten Bedingungen für die Forschung an überzähligen Embryonen, die Gewinnung embryonaler Stammzellen und die Forschung an embryonalen Stammzellen aufgeführt werden: - Verbotener Umgang mit überzähligen Embryonen und embryonalen Stammzellen: Es ist verboten, aus zu Forschungszwecken erzeugten Embryonen Stammzellen zu gewinnen oder solche Stammzellen zu verwenden. Ebenso ist es verboten, überzählige Embryonen ein- oder auszuführen oder einen für Forschungszwecke verfügbaren überzähligen Embryo über den 14. Tag hinaus zu entwickeln. - Unentgeltlichkeit: Überzählige Embryonen oder embryonale Stammzellen dürfen nicht gegen Entgelt veräussert oder erworben werden. - Zulässige Zwecke: Überzählige Embryonen oder embryonale Stammzellen dürfen nur für Forschungszwecke, nicht aber für kommerzielle Zwecke verwendet werden. Die Verwendung überzähliger Embryonen oder embryonaler Stammzellen ist deswegen nur im Rahmen konkreter Forschungsprojekte erlaubt. Ausgenommen davon ist die Gewinnung embryonaler Stammzellen, die auch im Hinblick auf künftige Forschung zulässig ist. - Einwilligung und Aufklärung: Ein überzähliger Embryo darf zu Forschungszwecken nur verwendet werden, wenn das betroffene Paar nach entsprechender Aufklärung eingewilligt hat. - Unabhängigkeit: Das Verfahren der Forschung an überzähligen Embryonen bzw. der Gewinnung embryonaler Stammzellen einerseits und das Fortpflanzungsverfahren des betreffenden Paares andererseits müssen voneinander unabhängig sein. - Bewilligungspflicht bzw. Ethikkommission: Die Forschung an überzähligen Embryonen oder die Gewinnung embryonaler Stammzellen ist nur mit Bewilligung des Bundesamtes 8
9 für Gesundheit zulässig. Forschung an bereits gewonnenen embryonalen Stammzellen setzt die befürwortende Stellungnahme der zuständigen Ethikkommission voraus. - Prinzip der Subsidiarität: Forschung an überzähligen Embryonen oder an embryonalen Stammzellen darf nur durchgeführt werden, wenn gleichwertige Erkenntnisse nicht auch auf anderem Weg erreicht werden können. - Forschungsziele: Forschung an überzähligen Embryonen oder an embryonalen Stammzellen setzt voraus, dass bestimmte, vom Gesetzesentwurf umschriebene Forschungsziele verfolgt werden; es muss sich dabei um hochrangige Forschungsziele handeln. - Wissenschaftliche Qualität und ethische Vertretbarkeit: Ein Forschungsprojekt mit überzähligen Embryonen oder mit embryonalen Stammzellen muss die Kriterien wissenschaftlicher Qualität erfüllen und zugleich ethisch vertretbar sein. - Forschungsergebnisse: Nach Abschluss oder Abbruch eines Forschungsprojekts mit überzähligen Embryonen oder mit embryonalen Stammzellen ist eine Zusammenfassung der Forschungsergebnisse öffentlich zugänglich zu machen. - Import von embryonalen Stammzellen: Embryonale Stammzellen dürfen nur unter bestimmten Bedingungen eingeführt werden. Sie dürfen insbesondere nicht aus einem zu Forschungszwecken erzeugten Embryo stammen, d.h. sie müssen aus einem überzähligen Embryo gewonnen worden sein. Auch muss das betroffene Paar seine Einwilligung in die Verwendung des Embryos zu Forschungszwecken gegeben und darf dafür kein Entgelt erhalten haben. 9
11 1 Allgemeiner Teil 1.1 Ausgangslage Am 28. September 2001 hat der Schweizerische Nationalfonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (SNF) entschieden, ein Forschungsprojekt mit menschlichen embryonalen Stammzellen, die aus dem Ausland importiert werden, mit einem Förderbeitrag zu unterstützen. Vorgängig war ein Rechtsgutachten zum Schluss gekommen, das geltende Recht enthalte keine Bestimmung, welche die Forschung an importierten embryonalen Stammzellen verbiete, sofern diese unentgeltlich beschafft würden. Menschliche embryonale Stammzellen werden aus Embryonen in vitro gewonnen. Sie haben die Fähigkeit, sich in die verschiedenen Zelltypen des menschlichen Körpers zu differenzieren, vermögen sich aber nicht zu einem Menschen zu entwickeln. Die Forschung an menschlichen Embryonen und aus solchen gewonnenen embryonalen Stammzellen ist bisher in der Schweiz weder klar noch umfassend geregelt. Gewisse Vorgaben enthält die Bundesverfassung: So dürfen die Verfahren der medizinisch unterstützten Fortpflanzung nicht angewendet werden, um Embryonen zu Forschungszwecken zu erzeugen; zudem dürfen nur so viele imprägnierte Eizellen ausserhalb des Körpers der Frau zu Embryonen entwickelt werden, als sofort auf sie übertragen werden können (vgl. Art. 119 Abs. 2 Bst. c BV). Gestützt darauf verbietet das Bundesgesetz über die medizinisch unterstützte Fortpflanzung (Fortpflanzungsmedizingesetz, FMedG) vom 18. Dezember das Erzeugen von Embryonen zu Forschungszwecken. Überdies enthält es verschiedene Vorschriften, um beim Fortpflanzungsverfahren der In-vitro-Fertilisation die Anzahl überzähliger Embryonen möglichst klein zu halten. Überzählige Embryonen haben nach geltendem Recht keine Überlebenschance, d.h. man muss sie absterben lassen. Hingegen beantwortet die Bundesverfassung die Frage nicht, ob und falls ja unter welchen Bedingungen überzählige Embryonen für die Forschung verwendet werden dürfen. Auch das Fortpflanzungsmedizingesetz lässt die Frage offen, ob überzählige Embryonen zu Forschungszwecken verwendet, insbesondere ob aus ihnen embryonale Stammzellen gewonnen werden dürfen. Erarbeitung und parlamentarische Diskussion des Fortpflanzungsmedizingesetzes fanden zu einem Zeitpunkt statt, bevor die Forschung an menschlichen embryonalen Stammzellen auf eine breitere wissenschaftliche und in der Folge öffentliche Aufmerksamkeit stiess. Die Verwendung menschlicher überzähliger Embryonen für Forschungszwecke hat im Zusammenhang mit der Forschung an embryonalen Stammzellen eine neue Aktualität erhalten. Es ist aber darauf hinzuweisen, dass es Forschung an überzähligen Embryonen seit Entstehung des Verfahrens der In-vitro-Fertilisation Ende der 70er Jahre gibt. So bedurfte es für die Entwicklung der In-vitro-Fertilisation und für die Verbesserung ihrer Erfolgsrate auch der Forschung an überzähligen Embryonen. Bei dieser Forschung, aber auch bei der Gewinnung von embryonalen Stammzellen, wird der Embryo geschädigt oder zerstört. Diese Art des Umgangs 1 SR
12 mit Embryonen wird denn auch, vor allem im deutschen Sprachraum, als verbrauchende Embryonenforschung bezeichnet. Die Verwendung überzähliger Embryonen für die Forschung wirft schwierige ethische Fragen auf. Darf ein überzähliger Embryo, den man nach geltendem Recht absterben lassen muss, unter bestimmten Bedingungen der Forschung zugeführt werden? Welches sind die Bedingungen, unter denen die Verwendung von überzähligen Embryonen für die Forschung gerechtfertigt werden könnte? Müssten damit zum Beispiel hochrangige Forschungsziele verfolgt werden? Vor diesem Hintergrund ist der Gesetzgeber aufgefordert, die Frage der Verwendung von überzähligen Embryonen für die Forschung einer rechtlichen Klärung zuzuführen. Es gilt zu entscheiden, ob und falls ja unter welchen Bedingungen überzählige Embryonen für Forschungszwecke, namentlich für die Gewinnung embryonaler Stammzellen, verwendet werden dürfen. Der Bundesrat hat am 21. November 2001 beschlossen, für die Regelung der aktuellen Fragen im Zusammenhang mit der Forschung an überzähligen Embryonen und an embryonalen Stammzellen ein eigenes Bundesgesetz vorzulegen. Ursprünglich war vorgesehen, die Frage der Verwendung überzähliger Embryonen zu Forschungszwecken erst im geplanten Bundesgesetz über die Forschung am Menschen zu regeln. Mit der Motion Plattner vom 1. Dezember 1998 ( : Schaffung eines Bundesgesetzes betreffend medizinische Forschung am Menschen) wurde der Bundesrat beauftragt, der Bundesversammlung den Entwurf eines Bundesgesetzes über die medizinische Forschung am Menschen zu unterbreiten. Dieses Bundesgesetz befindet sich momentan in Ausarbeitung. Es erfasst von seiner Konzeption her auch die Forschung an menschlichen Embryonen und Föten. Darunter fällt neben der Forschung an überzähligen Embryonen und an embryonalen Stammzellen namentlich die so genannte therapeutische Forschung an Embryonen in vitro, die für eine Übertragung auf die Frau vorgesehen sind, die klinische Forschung an Embryonen und Föten in vivo sowie die Forschung an Embryonen und Föten aus Schwangerschaftsabbrüchen. Der Weg eines eigenen Bundesgesetzes über die Forschung an überzähligen Embryonen und embryonalen Stammzellen wurde gewählt, da mit deren Regelung nicht bis zum Erlass des Bundesgesetzes über die Forschung am Menschen zugewartet werden kann. Das Bundesgesetz über die Forschung an überzähligen Embryonen und embryonalen Stammzellen soll jedoch zu einem späteren Zeitpunkt in das Bundesgesetz über die Forschung am Menschen integriert und mit dessen Inkrafttreten aufgehoben werden. Mit Bezug auf die übrige Forschung an menschlichen Embryonen und Föten ist nach wie vor geplant, diese im Rahmen des Gesetzes über die Forschung am Menschen einer Regelung zuzuführen. 1.2 Naturwissenschaftliche Grundlagen Begriffe Embryo In den Naturwissenschaften wird der Begriff Embryo nicht einheitlich verwendet. Es existieren mehrere verschiedene Begriffsbestimmungen. In der Medizin wird als menschlicher 12
13 Embryo meist die Leibesfrucht von der befruchteten Eizelle an oder auch von der Einnistung in die Gebärmutter an bis zum Abschluss der Organogenese verstanden (vgl. Ziff ) 2. Auch in den gesetzlichen Regelungen verschiedener Länder wird der Begriff sehr unterschiedlich definiert (vgl. Ziff. 1.5). Den herkömmlichen Embryodefinitionen ist gemeinsam, dass der Entstehung eines Embryos eine Befruchtung zu Grunde gelegt wird. Aufgrund neuerer technischer Verfahren ist es jedoch möglich, Organismen auch ohne Befruchtung zu entwickeln. Im Vordergrund stehen dabei die Verfahren der Klonierung und der Parthenogenese (vgl. Ziff sowie Ziff ). Es herrscht derzeit keine Einigkeit darüber, ob insbesondere die durch Parthenogenese entstandenen Organismen als Embryonen im Sinne der herkömmlichen Embryodefinition bezeichnet werden sollen (vgl. Ziff ) Embryonale Stammzellen Als menschliche Stammzellen werden die noch nicht differenzierten Zellen eines Embryos, Fötus oder geborenen Individuums bezeichnet, die sich durch die Fähigkeit zur Selbsterneuerung sowie zur Differenzierung in spezialisierte Zelltypen auszeichnen (vgl. Ziff ). Je nach ihrer Herkunft unterscheidet man einerseits adulte, gewebespezifische Stammzellen und andererseits embryonale Keimzellen (EG-Zellen) sowie embryonale Stammzellen (ES-Zellen). Nur der letztgenannte Stammzelltyp bildet Regelungsgegenstand des vorliegenden Gesetzesentwurfs. Adulte, gewebespezifische Stammzellen lassen sich aus verschiedenen ausdifferenzierten Geweben wie Knochenmark, Haut oder Skelettmuskel gewinnen. Embryonale Keimzellen werden aus den Vorläuferzellen von Ei- und Samenzellen, den so genannten primordialen Keimzellen, gewonnen, die von abgetriebenen Embryonen oder Föten der 5. bis 11. Schwangerschaftswoche stammen 3. Embryonale Stammzellen schliesslich werden aus Zellen von etwa einwöchigen Embryonen gewonnen, die durch künstliche Befruchtung erzeugt wurden 4 (vgl. Ziff ). Embryonale Stammzellen werden als pluripotent bezeichnet (vgl. Ziff ). Unter Pluripotenz wird die Fähigkeit zur Differenzierung in die etwa 200 verschiedenen Zelltypen des menschlichen Körpers verstanden. Eine einzelne ES-Zelle kann sich jedoch nicht zu einem neuen Organismus entwickeln. Diese Fähigkeit, die als Totipotenz bezeichnet wird, besitzen nur befruchtete Eizellen sowie Embryonalzellen bis etwa zum Acht-Zell-Stadium. 2 Empfehlungen der Deutschen Forschungsgesellschaft (DFG) zur Forschung mit menschlichen Stammzellen vom 3. Mai 2001, S M. J. Shamblott et al., Derivation of pluripotent stemm cells from cultured human primordial germ cells, in: Proceedings of National Academy of Sciences of the United States of America, Vol. 95, No. 23, 10. November 1998, S ; M. J. Shamblott et al., Human embyonic germ cell derivatives express abroad range of developmentally distinct markers and proliferate extensively in vitro, in: Proceedings of National Academy of Sciences of the United States of America, Vol. 98, No. 1, 2. Januar 2001, S J. A. Thomson et al., Embryonic stemm cell lines derived from human blastocysts, in: Science, Vol. 282, 6. November 1998, S
14 1.2.2 Embryonalentwicklung beim Menschen Einleitung Die Entwicklung eines menschlichen Individuums von der Befruchtung bis zur Geburt dauert insgesamt etwa 38 Wochen. Üblicherweise wird sie in fünf Phasen gegliedert: erste Woche (nach der Befruchtung), zweite Woche, dritte Woche, vierte bis achte Woche (Embryonalperiode) und 9. bis 38. Woche (Fötalperiode). Für die Forschung an Embryonen in vitro sowie die Stammzellgewinnung sind insbesondere die beiden ersten Wochen von Interesse, so dass im Folgenden auf diese Entwicklungsphasen näher eingegangen werden soll. Auf eine Darstellung der Fötalperiode wird gänzlich verzichtet Die verschiedenen Entwicklungsphasen Von der Ovulation bis zur Implantation (Erste Woche) Etwa alle vier Wochen reifen im weiblichen Ovar (Eierstock) mehrere Follikel (Eibläschen). Nur einer dieser Follikeln erreicht in der Regel die volle Reife, während die anderen absterben. Ist die Reifung vollendet, kommt es zur Ovulation (Eisprung). Dabei wird eine Oozyte (Eizelle) aus dem Ovar ausgestossen und in den Eileiter hinausgeschwemmt. Die Oozyte ist von einer Eihülle umgeben, die bei Säugetier-Eiern Zona pellucida genannt wird. Diese schützt das Ei vor mechanischen Schäden. Zudem dient die Eihülle als artenspezifische Barriere für Spermien, die nur diejenigen der gleichen oder nahe verwandter Arten durchlässt. Die Befruchtung, das heisst die Verschmelzung von Ei- und Samenzelle, erfolgt innerhalb von 6 bis 12 Stunden nach der Ovulation im Eileiter. Von den 200 bis 300 Millionen Spermien, die während des Geschlechtsaktes in den weiblichen Genitaltrakt gelangen, erreichen nur ungefähr 200 Spermien den Eileiter, wo die Befruchtung stattfindet. In der Regel gelingt es nur einem einzigen Spermium, in die Eizelle einzudringen. Sowohl der haploide Zellkern (Zellkern mit nur einem Chromosomensatz) der Eizelle als auch der haploide Zellkern des Spermiums wandeln sich anschliessend in so genannte Vorkerne (Pronuklei) um. In diesem Stadium wird die befruchtete Eizelle imprägnierte Eizelle genannt. Wenig später verschmelzen die beiden haploiden Vorkerne zu einem diploiden Zellkern (Zellkern mit zwei Chromosomensätzen). Erst nach der Kernverschmelzung ist die Befruchtung vollendet. Die befruchtete Eizelle wird nun als Zygote bezeichnet. Mit der Befruchtung beginnt die Embryogenese die Entwicklung einer Zygote zu einem Menschen. Etwa 30 Stunden nach der Befruchtung hat sich die Zygote zum ersten Mal geteilt (Zwei-Zell-Stadium). Etwa 60 Stunden nach der Befruchtung hat die Zygote das Acht-Zell- Stadium erreicht. Nach heutigem Wissensstand geht man davon aus, dass die Zellen bis und mit Acht-Zell-Stadium totipotent sind, d.h. dass sich aus jeder einzelnen Zelle ein ganzer Organismus entwickeln könnte. Zellen von Embryonen in späteren Entwicklungsstadien verfügen dagegen nicht mehr über diese Fähigkeit. Ungefähr drei Tage nach der Befruchtung hat die Zygote das 16-Zell-Stadium erreicht, welches Morula-Stadium genannt wird. Die ersten, noch undifferenzierten Zellen eines Embryos nach der Teilung der Zygote bis zum Morula-Stadium werden als Blastomeren bezeichnet. 14
15 Nach etwa vier Tagen ist die Morula in die Gebärmutterhöhle gelangt. Die Zellen werden mit jeder Teilung kleiner und differenzieren sich in äussere und innere Zellen. Im Innern der 0.1 bis 0.2 Millimeter grossen Morula (32 bis 58-Zellen-Stadium) bildet sich eine zentrale, flüssigkeitsgefüllte Höhle, das Blastocoel. Die Morula wird nun als Blastozyste bezeichnet. Aus den inneren Zellen, dem so genannten Embryoblasten, entsteht der eigentliche Embryo, während die äusseren Zellen den so genannten Trophoblasten bilden, aus dem schliesslich die Plazenta hervorgeht. Zwischen dem 5. und dem 6. Tag nach der Befruchtung beginnt die Implantation (Einnistung) der Blastozyste in die Gebärmutterschleimhaut Zweiblättrige Keimscheibe (zweite Woche) In der zweiten Woche dringt die Blastozyste immer tiefer in die Schleimhaut der Gebärmutter ein, bis an der Einnistungsstelle nur noch eine leichte Vorwölbung erkennbar ist. Die Trophoblastzellen, welche den Embryoblasten umhüllen, beginnen sich rasch zu teilen und verschmelzen zu mehrkernigen Riesenzellen. Diese entwickeln sich zu einer zusammenhängenden Schicht, die als Synzytium bezeichnet wird. Das Synzytium dringt immer weiter in die Schleimhaut vor und bricht in die mütterlichen Kapillaren (Blutgefässe) ein. Mit dem Austritt mütterlichen Blutes in das Synzytium beginnt allmählich der uteroplazentare Kreislauf. Der Embryoblast im Innern der Blastozyste entwickelt sich zur zweiblättrigen Keimscheibe aus den beiden Keimblättern Entoderm und Ektoderm. Am Ende der zweiten Woche besitzt die Blastozyste einen Durchmesser von etwa einem Millimeter Dreiblättrige Keimscheibe (dritte Woche) In der dritten Woche entsteht zwischen Entoderm und Ektoderm ein drittes Keimblatt, das so genannte Mesoderm. Zunächst wird beim 15 bis 16 Tage alten Embryo eine Rinne mit beidseitig erhöhten Rändern erkennbar, der so genannte Primitivstreifen. Dieser legt die Achsen des Embryos fest. Vor der Bildung des Primitivstreifens können noch Zwillinge entstehen oder zwei Embryonen zu einem verschmelzen. Mit dem Vorliegen des Primitivstreifens ist die Entwicklung des Embryos zu einem einzigen Individuum festgelegt. In Analogie zu Beobachtungen bei anderen Wirbeltieren nimmt man an, dass auch beim Menschen Ektodermzellen im Bereich des Primitivstreifens in das Innere des Embryos hineinwandern und zwischen Ektoderm und Entoderm das Mesoderm ausbilden. Dieser Vorgang wird als Gastrulation bezeichnet. Nach der Einstülpung ektodermaler Zellen am vorderen Ende des Primitivstreifens entwickelt sich schliesslich ein primitives Achsenorgan, die Chorda dorsalis, als Vorläufer der Wirbelsäule. Am Ende der dritten Woche hat der Embryo eine Grösse von etwa zwei Millimetern. 15
16 Embryonalperiode (vierte bis achte Woche) Zwischen der vierten und der achten Woche entwickeln sich aus den drei Keimblättern, dem Ektoderm, dem Mesoderm und dem Entoderm, die Organanlagen. Dieser Vorgang wird als Organogenese bezeichnet. In dieser Zeit ändert sich die Gestalt des Embryos markant. Am Ende der Embryonalperiode wird die endgültige Körperform des werdenden Menschen bereits erkennbar. Aus dem Ektoderm, dem äusseren Keimblatt, entstehen hauptsächlich das Nervensystem und die Haut. Aus dem Mesoderm, dem mittleren Keimblatt, bilden sich vor allem Knochen und Knorpel, die Niere, die Muskulatur sowie Blut- und Lymphgefässe. Aus dem Entoderm entwickeln sich unter anderem die Auskleidung des Magen-Darm-Trakts und der Lunge sowie die Leber. Nach Abschluss der Organogenese besitzt der Embryo eine Grösse von ungefähr 30 Millimetern Entstehung von menschlichen Embryonen Einleitung Embryonen können heute nicht nur auf natürliche Art (in vivo), sondern auch auf technischem Wege erzeugt werden: durch In-vitro-Fertilisation (vgl. Ziff ), Klonierung (Ziff ) und Parthenogenese (Ziff ). Theoretisch könnten alle so entstandenen Embryonen auch zu Forschungszwecken verwendet werden. Rechtliche Regelungen auf nationaler und internationaler Ebene schränken jedoch die Anwendung dieser Verfahren zur Erzeugung von Embryonen zu Forschungszwecken mehr oder weniger ein Fertilisation In-vivo-Fertilisation Unter In-vivo-Fertilisation wird die Befruchtung der Eizelle im Körper der Frau verstanden (vgl. Ziff ). Bis zur Ausreifung des Verfahrens der In-vitro-Fertilisation im Jahre 1978 konnten Embryonen einzig auf diese Weise entstehen In-vitro-Fertilisation Ungefähr jedes sechste Paar bleibt ungewollt kinderlos. Ursache für die Unfruchtbarkeit ist beim Mann meistens eine zu geringe Zahl von Spermien und/oder deren zu geringe Beweglichkeit. Bei der Frau sind Ursachen für die Unfruchtbarkeit vor allem der Verschluss der Eileiter, die ungeeignete Zusammensetzung des Gebärmutterschleimes oder das Ausbleiben der Ovulation. Die In-vitro-Fertilisation (IVF) als Methode zur Herbeiführung einer Schwangerschaft ist eines der hauptsächlichen Verfahren zur Behandlung der Unfruchtbarkeit: Eizellen werden ausserhalb des Körpers der Frau befruchtet, anschliessend erfolgt der Embryotransfer in die Gebärmutter. 16
17 Beim Verfahren der In-vitro-Fertilisation lassen sich (vereinfacht) vier Phasen unterscheiden: (1) Stimulation, (2) Follikelpunktion, (3) Imprägnation und In-vitro Kultivierung, (4) Embryotransfer. (1) Das Follikelwachstum im Ovar wird durch die Verabreichung von Hormonen stimuliert. Während normalerweise nur ein Follikel die volle Reife erreicht, bewirkt die ovarielle Stimulation die gleichzeitige Reifung von fünf bis zwölf Follikeln. (2) Haben die Follikel eine bestimmte Grösse erreicht, werden sie kurz vor der Ovulation mit einer durch die Vagina eingeschobenen Nadel angestochen (punktiert), um die sich darin befindenden Oozyten (Eizellen) abzusaugen. (3) Die Oozyten werden in einem Zellkulturmedium gelagert. Etwa sechs Stunden nach der Follikelpunktion werden sie mit den Spermien zusammengebracht und 20 Stunden im Brutschrank aufbewahrt. Danach erfolgt die Kontrolle der Befruchtung. Sie ist geglückt, wenn im Zytoplasma der Eizelle zwei Vorkerne erkennbar sind. Nach Überprüfung der Befruchtung werden nach schweizerischer Rechtslage höchstens drei imprägnierte Eizellen zu Embryonen entwickelt (vgl. Art. 17 Abs. 1 FMedG; dazu Ziff ). Die übrigen werden in flüssigem Stickstoff kryokonserviert (tiefgefroren). In anderen Ländern werden alle imprägnierten Eizellen zu Embryonen entwickelt. Anschliessend wird ein Teil der Embryonen übertragen, der andere wird im Hinblick auf einen späteren Transfer kryokonserviert. In der Schweiz ist das Konservieren von Embryonen verboten (vgl. Art. 17 Abs. 3 FMedG). (4) Der Zeitpunkt des Embryotransfers in die Gebärmutter ist je nach IVF-Zentrum und praktiziertem Verfahren unterschiedlich. In einigen IVF-Zentren werden die Embryonen bereits im Vier-Zell-Stadium in die Gebärmutter transferiert (42 Stunden nach der Befruchtung haben etwa 65 Prozent der befruchteten Eizellen das Vier-Zell-Stadium erreicht). In anderen Zentren werden die Embryonen erst nach Erreichen des Blastozystenstadiums transferiert. Um die Gefahr einer Mehrlingsbildung zu mindern, werden in der Regel pro Zyklus zwei Embryonen transferiert. In der Schweiz ist die Übertragung von höchstens drei Embryonen erlaubt (vgl. Art. 17 Abs. 1 FMedG). Die Erfolgsrate der IVF ist relativ niedrig: Sie liegt bei etwa 30 Prozent. Das heisst, im Durchschnitt nistet sich nur etwa jeder dritte transferierte Embryo in die Gebärmutter ein. Dieser kann mittels Ultraschall nachgewiesen werden (so genannte klinische Schwangerschaftsrate pro Embryotransfer) 5. Bei der In-vitro-Fertilisation können so genannte überzählige Embryonen anfallen. Als überzählig gelten diejenigen Embryonen, welche nicht mehr für die Herbeiführung einer Schwangerschaft verwendet werden. Je nach Rechtslage in den einzelnen Ländern können unterschiedlich viele überzählige Embryonen entstehen (vgl. unten). 5 Die Angaben zu den Erfolgsraten der IVF variieren je nach IVF-Zentrum massiv. Dies ist unter anderem darauf zurückzuführen, dass manche Zentren als Erfolgsraten die klinische Schwangerschaft pro Punktion resp. pro Zyklus angeben, andere wiederum die Geburtsrate pro Punktion. Vgl. dazu B. Imthurn, Fortschritte der assistierten Reproduktionsmedizin, Zürich 1996, S. 89ff. 17
18 Die Rechtsordnung in der Schweiz zielt darauf ab, keine überzähligen Embryonen entstehen zu lassen (vgl. Ziff ). Dennoch entstehen in Ausnahmefällen überzählige Embryonen. Dies ist dann der Fall, wenn der Embryotransfer planwidrigerweise nicht zustande kommt, sei es, weil sich der Embryo nicht normal entwickelt und deshalb nicht übertragen wird (1), sei es, weil die Frau krank wird, verunfallt, stirbt oder unerwartet ihre Meinung ändert (2). (1) Embryonen unterscheiden sich stark in ihrem Entwicklungspotential. Anhand der Anzahl vorhandener Blastomeren (die ersten, noch undifferenzierten Zellen eines Embryos) sowie des morphologischen Erscheinungsbildes kann das Entwicklungspotential eines Embryos ungefähr abgeschätzt werden. Das grösste Potential weisen diejenigen Embryonen auf, die etwa gleich grosse Blastomeren mit hellen Zytoplasmen besitzen. Dagegen weisen Embryonen mit unregelmässigen Blastomeren sowie dunklen Zytoplasmen ein sehr geringes Entwicklungspotential auf. Diese werden in der Regel nicht transferiert 6. (2) Auf Seiten der Frau ist die häufigste Ursache für den Verzicht auf den Embryotransfer das so genannte ovarielle Hyperstimulationssyndrom. Es wird durch die Hormonbehandlung zur Follikelstimulation hervorgerufen und kann in unterschiedlichen Schweregraden auftreten. Ein potentiell lebensbedrohliches Hyperstimulationssyndrom tritt etwa bei einem Prozent der Behandlungen auf. Ein ovarielles Hyperstimulationssyndrom hat jedoch nicht in jedem Fall die Entstehung überzähliger Embryonen zur Folge. Diese fallen nur in solchen Fällen an, bei denen sich das Hyperstimulationsyndrom erst nach vollendeter Befruchtung der Eizellen manifestiert und der behandelnde Arzt von einem Embryotransfer absieht. In selteneren Fällen muss wegen einer Infektion nach der Follikelpunktion von einem Embryotransfer abgesehen werden. Ist der Embryotransfer nur vorübergehend verunmöglicht, weil die Frau erkrankt oder verunfallt, so dürfen laut Botschaft zum Fortpflanzungsmedizingesetz 7 Embryonen ausnahmsweise unter bestimmten Voraussetzungen konserviert werden (vgl. Ziff ). Die in solch seltenen Fällen konservierten Embryonen gelten erst dann als überzählig, wenn feststeht, dass sie nicht mehr für die Herbeiführung einer Schwangerschaft benötigt werden. Die Anzahl überzähliger Embryonen, die pro Jahr in der Schweiz anfällt (vgl. Art. 11 Abs. 2 Bst. f FMedG; dazu Ziff ), ist derzeit noch unbekannt. Erste Resultate sollen im Jahr 2003 publiziert werden 8. Schätzungen gehen davon aus, dass in der Schweiz pro Jahr etwa 100 tatsächlich überzählige Embryonen anfallen 9. Vor Inkrafttreten des Fortpflanzungsmedizingesetzes (bis 31. Dezember 2000) wurden Embryonen, die nicht übertragen werden konnten, routinemässig konserviert. Heute sollen sich noch über 1000 kryokonservierte Embryonen aus dieser Zeit in den Labors der IVF-Zentren befinden. Diese Zahl ist jedoch ständig im Sinken begriffen, da fortwährend Embryonen zur 6 Vgl. B. Imthurn, Fortschritte der assistierten Reproduktionsmedizin, Zürich 1996, S. 85ff. 7 BBl 1996 III AB 2001 N 1775 ( Frage Graf Maya vom 10. Dezember 2001, Überzählige Embryonen in der Schweiz). 9 Mündliche Mitteilung Prof. Dr. M.K. Hohl, Kantonsspital Baden. 18
19 Herbeiführung von Schwangerschaften benötigt werden. Zudem schreibt das Fortpflanzungsmedizingesetz vor, dass diese Embryonen nur bis Ende 2003 aufbewahrt werden dürfen (vgl. Art. 42 Abs. 2 FMedG; dazu Ziff ). In gewissen Ländern können überzählige Embryonen noch aus anderen als den oben genannten Gründen entstehen. So dürfen je nach Rechtslage in den einzelnen Ländern mehr Eizellen befruchtet und zu Embryonen entwickelt werden, als der Frau innerhalb eines Zyklus eingepflanzt werden können 10. Dieses Vorgehen ermöglicht eine Embryoselektion vor der Übertragung in die Gebärmutter. Eine Embryoselektion wird üblicherweise nach morphologischen Kriterien vorgenommen (vgl. oben). Zusätzlich können genetische Faktoren als Auswahlkriterium herangezogen werden. Im Rahmen der so genannten Präimplantationsdiagnostik wird der Embryo vor der Übertragung auf seine genetische Konstitution hin untersucht (vgl. Ziff ). Die Präimplantationsdiagnostik ist jedoch nicht in allen Ländern zugelassen. Dies trifft namentlich auf die Schweiz zu: Artikel 5 Absatz 3 des Fortpflanzungsmedizingesetzes verbietet das Ablösen einer oder mehrerer Zellen von einem Embryo in vitro und deren Untersuchung Klonierung Einleitung Unter einem Klon (griechisch für Zweig, Sprössling) versteht man die genetisch identische Kopie eines Lebewesens. Unter dem Begriff Klonierung versteht man die in der Natur weit verbreitete ungeschlechtliche Vermehrung, welche für Einzeller und Pflanzen typisch ist. In der modernen Biologie wird unter Klonierung entweder die Herstellung von Kopien einzelner Gene oder Genabschnitte oder aber die Herstellung genetisch identischer Lebewesen verstanden. Im Folgenden geht es allein um die Herstellung genetisch identischer Lebewesen. Diese kann entweder durch Embryo-Splitting oder durch Zellkerntransfer erfolgen. Das Fortpflanzungsmedizingesetz verbietet die Bildung eines Klons (vgl. Art. 36 Abs. 1 FMedG) Embryonen-Splitting Eineiige Zwillinge sind natürliche Klone. Sie entstehen, wenn sich ein Embryo in einem sehr frühen Entwicklungsstadium teilt. Die Zwillingsbildung kann auch auf künstlichem Weg herbeigeführt werden. Dieses in der Tierzucht häufig angewendete Verfahren wird als Embryo-Splitting bezeichnet. Dabei werden einzelne noch totipotente Zellen (Blastomeren) oder Zellgewebe vom frühen embryonalen Zell- bzw. Gewebeverband mechanisch oder auf anderem Wege abgetrennt. Die Embryoteile werden anschliessend in leere Eihüllen eingebracht und in Ammentiere übertragen, wo sie sich zu genetisch identischen Organismen (Klone) entwickeln. Inwieweit dieses Verfahren aus der Tierzucht auch in der Humanmedizin zur Anwendung gelangen könnte, ist derzeit noch unklar. 10 So z.b. in Grossbritannien. 19
20 Zellkerntransfer 1997 gelang es schottischen Wissenschaftlern weltweit erstmals 11, ein durch Zellkerntransfer kloniertes Säugetier, das berühmte Schaf Dolly, herzustellen. Beim Verfahren des Zellkerntransfers umgangssprachlich als Dolly-Prinzip bezeichnet wird zunächst eine Eizelle entkernt. Mit einer Pipette wird anschliessend der Zellkern einer Spenderzelle (oder auch die ganze Zelle) in das Zytoplasma der entkernten Eizelle gebracht. In einem bis heute nicht verstandenen Prozess bewirkt das Zytoplasma der Eizelle eine so genannte Reprogrammierung des Zellkerns der Spenderzelle. Dieser erlangt dabei einen Zustand, der mit demjenigen des Zellkerns einer Zygote vergleichbar ist. Durch chemische Stimuli kann eine so manipulierte Eizelle zur Teilung aktiviert werden. Der Embryo wird zunächst in vitro kultiviert und danach auf ein Ammentier übertragen. Auf diese Weise entsteht ein Tier, welches über ein nahezu identisches Genom verfügt wie das Tier, von dem die Spenderzelle stammt 12. Das Überraschende am Dolly-Experiment ist, dass sich eine Eizelle, in die der Kern einer ausdifferenzierten Körperzelle übertragen wird, zu einem vollständigen Organismus entwickeln kann. Das Erbgut im Zellkern einer ausdifferenzierten Körperzelle ist im Vergleich zum Erbgut im Zellkern einer befruchteten Eizelle vielfältig modifiziert. Früher hatte man angenommen, dass diese Modifizierungen irreversibel sind und dass Zellkerne jenseits des Stammzellstadiums nicht mehr in der Lage sind, sich entsprechend zu entwickeln. In jüngster Zeit mehren sich jedoch die Anzeichen, dass das geklonte Schaf Dolly verschiedene Krankheiten wie Arthritis aufweist, welche möglicherweise eine Folge des Klonens sind 13. So wird vermutet, dass die Reprogrammierung des Zellkerns der Spenderzelle fehlerhaft abläuft. Die meisten so hergestellten Klone sterben denn auch schon früh in ihrer Entwicklung. Im November 2001 berichteten US-Forscher, dass sie erstmals durch Zellkerntransfer Embryonen erzeugen konnten, die genetische Kopien eines erwachsenen Menschen waren 14. Ziel des Versuchs war es, Embryonen für die Stammzellgewinnung herzustellen (vgl. Ziff ). Dieses Verfahren wird als therapeutisches Klonen bezeichnet. Es unterscheidet sich vom reproduktiven Klonen dadurch, dass die Embryonen nicht für die Herbeiführung einer Schwangerschaft verwendet, sondern zur Gewinnung embryonaler Stammzellen für Zell- und Gewebeersatztherapien herangezogen werden (vgl. Ziff ). Im oben genannten Versuch gelang es jedoch nicht, Embryonen so weit entwickeln zu lassen, dass daraus embryonale Stammzellen hätten gewonnen werden können (vgl. Ziff ). Zwei Embryonen sollen das Vier- und einer das Sechs-Zell-Stadium erreicht haben. Es bestehen jedoch Zweifel, ob diese Zellteilungen tatsächlich stattgefunden haben 15. Es könnte sich dabei ebenso gut um so genannte Fragmentierungen handeln, bei denen sich nur das Zytoplasma einer Zelle teilt. Entsprechende Ergebnisse liefern Versuche mit entkernten tierischen Eizellen, in die Zellkerne menschlicher Körperzellen übertragen wurden. Jüngsten Berichten vom März 2002 zufolge 11 I. Wilmut et al., Viable offspring derived from fetal and adult mamalian cells, in: Nature, Vol. 385, 27. Februar 1997, S Die Klone sind mit ihrem Original deshalb nicht hundertprozentig genetisch identisch, weil die Empfängerzelle trotz der Entkernung noch ein minimales Rest-Erbgut besitzt. Dieses Rest-Erbgut befindet sich in den so genannten Mitochondrien, die ausserhalb des Zellkerns im Zytoplasma vorkommen und für die Energieproduktion der Zelle verantwortlich sind. Das mitochondriale Genom macht etwa 0.01% der Gesamterbinformation einer Zelle aus. 13 Vgl. dazu Neue Zürcher Zeitung, 9. Januar 2002, S J. B. Cibelli et al., Somatic cell nuclear transfer in humans: pronuclear and early embryonic development, in: The Journal of Regenerativ Medecine, Vol. 2, 26. November 2001, S Vgl. dazu Interview mit D. Solter, in: Spektrum der Wissenschaft, Januar 2002, S
21 soll es hingegen chinesischen Wissenschaftlern gelungen sein, durch Zellkerntransfer erzeugte Embryonen bis zum 200-Zell-Stadium zu entwickeln und daraus embryonale Stammzellen zu gewinnen Parthenogenese Ein weiteres Verfahren zur Erzeugung von Embryonen könnte dereinst die so genannte Parthenogenese (Jungfernzeugung) sein. Unter Parthenogenese wird die Entwicklung der Eizelle zu einem Organismus ohne Befruchtung verstanden. Sie tritt in der Natur sowohl bei Pflanzen als auch bei Tieren auf. So entstehen bei Bienen und Ameisen aus befruchteten Eizellen Königinnen und Arbeiterinnen, aus unbefruchteten hingegen männliche haploide Tiere. Bei Säugetieren kommt Parthenogenese ebenfalls vor. In der Regel sterben solche parthenogenetisch entstandenen Säuger-Embryonen jedoch in einem sehr frühen Entwicklungsstadium ab. Die durch Parthenogenese entstandenen Organismen können haploid (mit einfachem Chromosomensatz) oder diploid (mit doppeltem Chromosomensatz) sein. Diploid sind sie in der Regel dann, wenn sich der einfache Chromosomensatz einer Eizelle vor deren Entwicklung zu einem Organismus verdoppelt hat. Ende 2001 berichteten US-Forscher, dass es ihnen gelungen sei, menschliche Eizellen durch physikalisch-chemische Reize zur parthenogenetischen Entwicklung anzuregen 17. Dabei verwendeten sie Eizellen, welche ihre Reifeteilung nicht abgeschlossen hatten und noch über einen doppelten Chromosomensatz verfügten. Einige dieser Eizellen entwickelten sich nach fünf Tagen zu Gebilden, die wie Blastozysten aussahen. Keines dieser Gebilde enthielt jedoch einen Embryoblasten, so dass keine embryonalen Stammzellen daraus gewonnen werden konnten (vgl. Ziff ). Der Beweis, ob durch Parthenogenese entstandene Embryonen je zur Gewinnung funktionsfähiger embryonaler Stammzellen herangezogen werden können, wurde somit noch nicht erbracht. Umstritten ist, ob parthenogenetisch entstandene Embryonen überhaupt als Embryonen im Sinne der herkömmlichen Embryodefinition bezeichnet werden sollen (vgl. Ziff ). So bezeichnen einige Wissenschaftler parthenogenetisch entstandene Embryonen bewusst nicht als Embryonen, sondern als Parthenoten. In der Tat weisen parthenogenetisch entstandene Embryonen beträchtliche Defizite auf 18. Insbesondere kann sich nach derzeitigem Wissensstand ein parthenogenetisch hergestellter Embryo nicht zu einem Menschen entwickeln. Versuche, parthenogenetisch erzeugte Maus-Embryonen im Uterus einer Maus weiterzuentwikkeln, misslangen bisher alle. 16 P. Cohen, Dozens of human embryos cloned in China, in: 17 J. B. Cibelli et al., Somatic cell nuclear transfer in humans: pronuclear and early embryonic development, in: The Journal of Regenerativ Medecine, Vol. 2, 26. November 2001, S Vgl. dazu Interview mit D. Solter, in: Spektrum der Wissenschaft, Januar 2002, S
22 1.2.4 Gewinnung menschlicher embryonaler Stammzellen Einleitung 1998 wurden zum ersten Mal aus einem sich im Blastozystenstadium befindenden menschlichen Embryo embryonale Stammzellen (ES-Zellen) gewonnen 19. Dabei wurde ein Embryo verwendet, der ursprünglich zum Zweck der Herbeiführung einer Schwangerschaft durch Invitro-Fertilisation (IVF) hergestellt worden war, dann aber nicht mehr in eine Gebärmutter übertragen werden konnte. Der Begriff Stammzellgewinnung benennt üblicherweise die folgenden zwei Schritte: Erstens die Entnahme von Embryoblastzellen und zweitens die Kultivierung der Zellen in vitro Verfahren der Gewinnung embryonaler Stammzellen Embryonale Stammzellen werden gewöhnlich aus etwa fünf Tage alten Blastozysten gewonnen, die durch IVF hergestellt wurden. In diesem Stadium besteht die Blastozyste aus etwa 100 bis 250 Zellen und ist in eine äussere Zellschicht (Trophoblast) sowie in eine innere Zellmasse (Embryoblast) gegliedert. Versuche, embryonale Stammzellen aus Embryonen zu gewinnen, welche durch Verfahren der Klonierung oder Parthenogenese hergestellt wurden, verliefen bislang erfolglos (vgl. Ziff sowie Ziff ). Zwar gelang es US- Forschern erstmals, durch Zellkerntransfer frühe Embryonen zu erzeugen, die genetische Kopien des Zellkernspenders sind 20. Diese entwickelten sich aber nicht über das Sechs-Zell- Stadium hinaus. Embryonen in diesem Stadium können noch nicht zur Stammzellgewinnung herangezogen werden. Um die innere Zellmasse freizulegen, muss der Trophoblast entfernt werden. Dabei wird der Embryo zerstört 21. Die innere Zellmasse wird anschliessend in einem Nährmedium auf einer Schicht aus teilungsunfähig gemachten embryonalen Mausfibroblasten, so genannte feeder cells, ausgebreitet, wo sich die Zellen zu vermehren beginnen. Die Mausfibroblasten produzieren dabei bestimmte Wachstumsfaktoren, welche die ES-Zellen zur Teilung stimulieren. Die ES-Zellen wachsen zu kleinen Zellhäufchen heran, verbleiben jedoch in einem undifferenzierten Zustand. Damit sich die ES-Zellen nicht in bestimmte Zelltypen zu differenzieren beginnen, müssen die Zellhäufchen wiederholt in Einzelzellen aufgeteilt und auf frisches Nährmedium mit neuen Mausfibroblasten ausplattiert werden. Dieses Prozedere wird solange wiederholt, bis zuletzt etliche so genannte Zelllinien von embryonalen Stammzellen angelegt sind, die auf eine einzelne Zelle zurückzuführen sind. Inzwischen sind weltweit auch unter Modifikation dieses Verfahrens über 70 ES-Zelllinien angelegt und teilweise charakterisiert worden J. A. Thomson et al., Embryonic stemm cell lines derived from human blastocysts, in: Science, Vol. 282, November 1998, S J. B. Cibelli et al., Somatic cell nuclear transfer in humans: pronuclear and early embryonic development, in: The 21 Journal of Regenerativ Medecine, Vol. 2, 26. November 2001, S Es ist denkbar, dass in Zukunft die Techniken der Isolierung von Embryoblastzellen so verfeinert werden, dass der Embryo weiterhin lebensfähig ist. Angesichts des unbekannten Verletzungsrisikos ist jedoch davon auszugehen, dass auch langfristig keine Blastozysten nach einer derartigen Zellentnahme für die Herbeiführung einer Schwangerschaft 22 verwendet werden. Vgl. dazu National Institutes of Health, Human Embryonic Stem Cell Registry; 22