Trojanisches Pferd gegen Malaria

Ein US-Forscher will mit Hilfe gentechnisch veränderter Bakterien die Übertragung von Malaria-Erregern durch Moskitos verhindern. Im Labor funktioniert das Verfahren bereits gut.

Gesundheitsorganisationen führen rund um den Globus seit Jahrzehnten einen mühseligen Kampf gegen Malaria. Insektizide oder Moskitonetze in Schlafräumen haben nicht verhindern können, dass jährlich eine Million Menschen an der tropischen Krankheit sterben. Nun verbreitet eine Studie einen neuen Hoffnungsschimmer: Mit Hilfe von gentechnisch veränderten Bakterien könnte man dem Erreger direkt in seinem Wirt, Mücken der Gattung Anopheles, zuleibe rücken.

Bereits vor zehn Jahren hatte Marcelo Jacobs-Lorena von der Johns Hopkins University eine gentechnische Strategie entwickelt. Er züchtete Moskitos, die dank einer genetischen Änderung ein Anti-Malaria-Peptid im Körper produzieren. Was im Labor gut aussah, erwies sich in der freien Wildbahn jedoch als schwierig umzusetzen.

Denn selbst wenn Forscher in einer bestimmten Gegend eine Millionen gentechnisch veränderte Moskitos freilassen, ist nicht sicher gestellt, dass sie ihre bereits vorhandenen Artgenossen im Kampf um Nahrung ausstechen und sich so durchsetzen. Dazu müssten sie schon einen anderen genetischen Vorteil haben, sagt Jacobs-Lorena.

Deshalb hat der Biologe die Strategie geändert. Anstatt direkt das Erbgut der Moskitos zu manipulieren, setzt er auf Bakterien, die in Symbiose mit dem Insekt in dessen Darm leben. Dort muss nämlich der Malaria-Erreger Plasmodium falciparum einen Teil seines Lebenszyklus hinter sich bringen – und zwar, bevor die Mücke ihn an den Menschen weitergibt. Bilden die Bakterien ein Peptid aus, das die Entwicklung des Erregers unterbricht, würde dessen Übertragung während eines Mückenbisses verhindert.

Jacobs-Lorena setzte auf die Peptide Skorpin, das sich in der Zellmembran des Parasiten einnistet, und EPIP, das Plasmodium daran hindert, sich überhaupt im Darm einzunisten. Die gentechnisch veränderten Darmbakterien brachte er zunächst in eine Zuckerlösung, in die er dann Baumwoll-Bällchen tauchte. Als sich Moskitos an der durchgesogenen Baumwolle labten, nahmen sie mit der Zuckerlösung die Bakterien auf. Nachdem sich Jacobs-Lorena und seine Kollegen versichert hatten, dass die Bakterien sich im Darm der Insekten eingenistet hatten, fütterten sie diese mit Plasmodium-verseuchtem Blut.

Nur 14 Prozent der Moskitos, die Skorpin-produzierende Bakterien aufgenommen hatten, nahmen den Erreger auf. Bei EPIP-produzierenden Bakterien waren es 18 Prozent. Bei einer Kontrollgruppe von Mücken, die keine gentechnisch veränderten Bakterien bekamen, hatten hingegen hinterher 90 Prozent Plasmodium im Darm.

„Der Ansatz ist sehr schlau und sehr praktisch“, lobt Jesus Valenzuela, Malaria-Experte am amerikanischen National Institue of Allergy and Infectious Diseases, die Arbeit von Jacobs-Lorena.

Jacobs-Lorena will die Bakterien-Methode nun in einer realen Umgebung testen. Wie die Bakterien irgendwann in der Natur verbreitet werden können, ist noch nicht ausgemacht. Eine Möglichkeit wäre, die präparierten Baumwoll-Bällchen an verschiedenen Punkten rund um ein Dorf in einem malariaverseuchten Gebiet auszulegen, sagt der Biologe.

Zuerst müsste er allerdings die lokale Bevölkerung sowie die Gesundheitsbehörden des betreffenden Landes überzeugen, ihm einen Feldversuch zu erlauben. Die gentechnisch veränderten Bakterien scheinen für Menschen und und andere Tiere unbedenklich zu sein. „Gentechnisch veränderte Organismen in der Natur sind jedoch ein heikles Thema“, weiß auch Jacobs-Lorena.

Quelle:
Wang, S. et al.: "Fighting malaria with engineered symbiotic bacteria from vector mosquitoes
", PNAS Vol. 129, 17.7.2012 (Abstract) (nbo)