Barcelonas “Arche Noah”: Eine Genbank bei -196 °C als letzte Hoffnung für bedrohte Tierarten

In den Tiefen des biomedizinischen Forschungsparks von Barcelona, umhüllt von den Nebelschwaden flüssigen Stickstoffs, verbirgt sich ein Schatz von unschätzbarem Wert: eine moderne Arche Noah des 21. Jahrhunderts. Doch anstelle von Tierpaaren lagern hier Tausende winzige Röhrchen bei eisigen -196°C. Willkommen im CryoZoo, einer zukunftsweisenden Biobank, die Zelllinien von Hunderten Tierarten aufbewahrt, von denen viele kurz vor dem Aussterben stehen.

Eine Warnung, kein Triumph

An der Spitze dieser bemerkenswerten Initiative steht der renommierte Molekularbiologe Tomàs Marquès-Bonet, eine weltweite Koryphäe auf dem Gebiet der Genomik. Doch er stellt klar: Dieses Projekt ist kein Zeichen des Triumphs, sondern eine letzte Ressource für den Fall, dass die wichtigsten Spezies unseres Planeten verschwinden. Es ist eine eindringliche Warnung an die Menschheit.

“Die Wiederherstellung von Arten mit diesen Techniken ist ein Versagen der Gesellschaft, aber es ist überwältigend, dies tun zu können”, erklärt der Forscher. “Das Wichtigste muss sein, die Tiere in ihrem natürlichen Lebensraum zu erhalten. Und wenn alles andere versagt hat, dann ist es besser, diese Banken zu haben als nicht – wie ein Ass im Ärmel.”

Von der Biopsie zur zellulären Unsterblichkeit

Inspiriert vom berühmten “Frozen Zoo” in San Diego, ist das Konzept des CryoZoo ebenso genial wie pragmatisch. In Zusammenarbeit mit rund zwanzig europäischen Zoos und Aquarien gewinnt das Team kleine Gewebeproben, oft während tierärztlicher Routineuntersuchungen. Ein winziger Millimeter Haut genügt, um eine unerschöpfliche Quelle von Zelllinien zu schaffen und sie für die Ewigkeit zu bewahren. Der Prozess ist erstaunlich unkompliziert: Zoos senden die Biopsien in Röhrchen mit einem Konservierungsmedium, eine aufwendige Kühlkette ist nicht immer sofort notwendig.

Im Labor in Barcelona beginnt dann die eigentliche Magie. Techniker kultivieren die Zellen und bringen sie zur Teilung und Vermehrung, bis eine homogene Population entsteht – eine sogenannte “Zelllinie”.

Die Revolution der Stammzellen-Reprogrammierung

Der wirklich revolutionäre Schritt ist jedoch die Reprogrammierung. Mittels fortschrittlicher Labortechniken kann eine gewöhnliche Hautzelle in einen pluripotenten Zustand zurückversetzt werden. Sie wird zu einer induzierten pluripotenten Stammzelle (iPSC). “Eine Stammzelle ist eine pluripotente Zelle, was bedeutet, dass sie alles werden kann, was man will”, fasst Marquès-Bonet zusammen.

Sind diese iPSCs erst einmal erzeugt, folgt der letzte Schritt: die Kryokonservierung. Sowohl die ursprünglichen Zelllinien als auch die wertvollen iPSCs werden in flüssigem Stickstoff eingefroren. Dort können sie Jahrzehnte überdauern, eine stille Hoffnung für eine Wissenschaft, die sie in der Zukunft vielleicht dringend benötigen wird.

Ein Schatz der Biodiversität

Der CryoZoo beherbergt bereits über 2.000 Proben von fast 300 verschiedenen Arten, aus denen 350 hochwertige Zelllinien generiert wurden. Zu den “Schätzen” zählen die Zellen des Montseny-Molches, der am stärksten gefährdeten Amphibie Europas, des Pyrenäenfrosches und der Säbelantilope (Oryx dammah), die in freier Wildbahn bereits ausgestorben ist. Selbst Zellen von Pedro, dem ältesten Nashorn Europas, das 2023 verstarb, werden hier für die Nachwelt gesichert.

Qualität vor Quantität: Das Alleinstellungsmerkmal des CryoZoo

Was den CryoZoo von anderen Initiativen unterscheidet, ist nicht seine Größe, sondern sein unbedingter Fokus auf Qualität. Das Ziel ist nicht, möglichst viele, sondern die besten und lebensfähigsten Zelllinien zu besitzen. Um dies zu gewährleisten, haben die Forscher einen entscheidenden und einzigartigen Schritt implementiert: Sie sequenzieren das vollständige Genom jeder erstellten Zelllinie. So wird sichergestellt, dass das Genom der kultivierten Zelle eine exakte, fehlerfreie Repräsentation des ursprünglichen Tieres ist. Gleichzeitig ist dies ein enormer wissenschaftlicher Fortschritt, da viele dieser Spezies zum ersten Mal vollständig genomsequenziert werden, was die Daten für Forscher weltweit zugänglich macht.

Mehr als nur Wiederbelebung: Der Nutzen für die heutige Forschung

Die Fähigkeit, aus Hautzellen theoretisch Eizellen und Spermien zu erzeugen, wirft unweigerlich die Frage nach der “De-Extinktion” auf. Doch die Forscher ziehen hier eine klare rote Linie. Obwohl Technologien bereits die Rückkehr funktionell ausgestorbener Arten wie des Schwarzfußfrettchens ermöglicht haben, sehen sie ihre Rolle als Hüter des genetischen Materials, nicht als Akteure der Fortpflanzung. Ihre Zellen würden sie nur für ein solches Projekt freigeben, wenn es eine weltweite wissenschaftliche und ethische Übereinkunft gäbe.

Der wahre Wert des CryoZoo liegt ohnehin in seinen unmittelbaren Anwendungen. Krankheiten können erforscht werden, ohne lebende Tiere zu gefährden. Forscher können Zellen mit Krankheitserregern infizieren und die Reaktionen studieren. Es ist sogar möglich, “Mini-Organe” zu züchten, um die Biologie bestimmter Arten zu untersuchen, Medikamente sicher zu testen oder genetische Parallelen zu menschlichen Krankheiten zu erforschen.

Eine Hoffnung für eine ungewisse Zukunft

Unser Planet steht vor gewaltigen Herausforderungen. Ähnlich dem “Tresor des jüngsten Gerichts” auf Spitzbergen, der die Samen der Pflanzenwelt sichert, sammelt der CryoZoo nun das Erbe der Tierwelt. Es ist eine genetische Bibliothek, die wir hoffentlich nur aus wissenschaftlicher Neugier und niemals aufgrund eines planetaren Notfalls konsultieren müssen.