Kampf gegen Malaria im Darm einer Mücke

Eine Studie legt nahe, dass gentechnisch veränderte Bakterien Malaria aus dem Inneren von Mücken bekämpfen könnten.

Globale Gesundheitsorganisationen versuchen seit langem, die Malaria mit Moskitonetzen und Insektiziden zu bekämpfen, um krankheitsübertragende Mücken zu bekämpfen. Aber Malaria fordert weiterhin einen enormen Tribut und fordert jedes Jahr über eine Million Todesopfer (siehe Den Krieg gegen Malaria gewinnen).

Eine andere Strategie besteht darin, Mücken gentechnisch zu verändern, die gegen den Malariaparasiten resistent sind. Vor etwa einem Jahrzehnt hat Johns Hopkins-Forscher Marcelo Jacobs-Lorena produzierten solche Mücken, die ihre eigenen Antimalaria-Peptide erzeugten, in einer Arbeit, die in Natur (siehe Malaria-resistente Mücken). Dieser Ansatz schien im Labor vielversprechend zu sein, war jedoch im Feld schwer umzusetzen.



Ein Grund ist, dass selbst wenn Forscher Millionen gentechnisch veränderter Mücken in einem bestimmten Gebiet freisetzen würden, diese Insekten sich nicht unbedingt verbreiten oder die anderen bereits vorhandenen Mücken verdrängen würden, es sei denn, sie hätten einen anderen genetischen Vorteil, sagt Jacobs-Lorena.

Er und sein Team sind nun einen anderen Weg gegangen: Statt Mücken direkt zu manipulieren, haben sie sich auf die Bakterien konzentriert, die symbiotisch im Darm der Mücken leben, und sie so konstruiert, dass sie Verbindungen produzieren, die die Entwicklung des Parasiten stören.

Der Malaria-Parasit, genannt Plasmodium falciparum , muss einen entscheidenden Teil seines Lebenszyklus im Mitteldarm einer Mücke abschließen, bevor sie auf den Menschen übertragen werden kann. Bakterien in diesem Kompartiment sind also gut positioniert, um Antimalariamittel zu verabreichen. Wenn die Mücke eine Blutmahlzeit zu sich nimmt – das heißt, wenn sie jemanden sticht – vermehren sich dank der Blutnährstoffe auch Bakterien im Mitteldarm der Mücke.

Glowing gut: Dieses Bild zeigt transgene Bakterien im Mitteldarm einer Mücke. Die hier gezeigten Bakterien wurden mit einem fluoreszierenden Protein markiert, um sie sichtbar zu machen.

Es ist sehr praktisch und sehr clever, sagt Jesus Valencia , ein Malaria-Experte am National Institute of Allergy and Infectious Diseases.

In einer Arbeit, die heute online erscheint in der Proceedings of the National Academy of Sciences tränkte Jacobs-Lorena Wattebäusche in einer Suspension aus Zucker und gentechnisch veränderten Bakterien und ließ sie von Mücken fressen. Die Bakterien siedelten sich im Mitteldarm der Mücken an und schienen dort zu bleiben. Dann fütterten er und sein Team die Mücken mit einer Blutmahlzeit, mit der sie infiziert waren Plasmodium .

Jacobs-Lorena und sein Team hatten die Bakterien so konstruiert, dass sie mehrere verschiedene Antimalariapeptide absondern. Die beiden wirksamsten waren Scorpin, ein Peptid, das sich in die Membran des Parasiten einfügt und dadurch austritt; und EPIP, das verhindert, dass der Parasit in den Mitteldarm der Mücke eindringt.

Von den Mücken, die Skorpin-produzierende oder EPIP-produzierende Bakterien beherbergten, infizierten sich nur 14 Prozent bzw. 18 Prozent mit dem Parasiten. Von den Kontrollmücken infizierten sich dagegen volle 90 Prozent.

Laut Jacobs-Lorena besteht der nächste Schritt darin, diesen Ansatz in einer realen Umgebung zu testen. Forscher versuchen immer noch herauszufinden, wie sie gentechnisch veränderte Bakterien in das Feld einbringen könnten. Eine Möglichkeit könnte darin bestehen, Tontöpfe mit zucker- und bakterienbeladenen Wattebäuschen an verschiedenen Orten in einem Dorf zu lassen, in denen sich Moskitos wahrscheinlich ernähren, sagt er.

Jacobs-Lorena und sein Team müssten auch die lokale Bevölkerung und die Aufsichtsbehörden davon überzeugen, diesen Ansatz auszuprobieren. Die manipulierten Bakterien scheinen keine Bedrohung für andere Tiere oder Menschen darzustellen. Aber wenn man über gentechnisch veränderte Organismen in der Natur spricht, kann es heikel sein, fügt er hinzu.

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