Schutz gegen Krankheiten: Gen verwandelt weibliche Moskitos in männliche

Forschern gelang es, männliche DNS in weibliche Moskitos zu implementieren. Da nur die weiblichen Insekten stechen, könnten damit viele Krankheiten verhindert werden.

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Im Magazin Science Express erklären die Wissenschaftler ihren Durchbruch. Die Stechmückenart Aedes aegypti ist aufgrund ihrer Fähigkeit, Viren und Krankheiten auf den Menschen zu übertragen, bekannter unter den Namen Gelbfiebermücke oder Denguemücke. Dabei kann allein die weibliche Ausprägung für den Menschen gefährlich werden, da nur sie sich von menschlichem Blut ernährt, um ihren erhöhten Eiweißbedarf zu decken.

Die Forscher verglichen Tausende DNS-Abschnitte auf der Suche nach Bestandteilen, die im männlichen Erbgut häufiger erscheinen als beim weiblichen Gegenpart. Es gelang ihnen, insgesamt 164 Abweichungen im Erbgut der männlichen Insekten auszumachen und in 24 DNS-Bestandteilen das Gen, das über die Geschlechtsausprägung entscheidet, ausfindig zu machen.

Mittels eines Verfahrens, das auf den Erkenntnissen zu CRISPR-Cas9 basiert (CRISPR steht für Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, also Abschnitte repetitiver DNS bei vielen Bakterien), übertrugen sie das von den Wissenschaftlern als „Nix“ bezeichnete Gen in weibliches Erbgut. Etwa 50% der untersuchten weiblichen Embryonen entwickelte als Reaktion darauf im Test männliche Geschlechtsorgane.

Eine weiterführende Untersuchung, ob diese veränderte Spezies tatsächlich ungefährlich für den Menschen ist und wirklich unfähig ist, Krankheiten zu übertragen, steht allerdings noch aus.

Molekularbiologe Zach N. Adelman vom Virginia Polytechnic Institute sieht Nix laut Science Express als Schlüssel zur Bekämpfung der Moskitopopulation, auch wenn die genaue Abfolge der Ereignisse, die diese Geschlechtsumwandlung bewirke, noch nicht genügend erforscht sei.

Weil ein sicherer Impfstoff bisher fehlt, konnte sich allein die Anzahl der an Denguefieber Erkrankten im Zeitraum von 2000-2010 verdoppeln. Begünstigt wurde die Verbreitung durch eine große Anpassungsfähigkeit des Insekts an menschliche Lebensräume und sehr geringe Inkubationszeiten, so dass es auch in Deutschland immer wieder Erkrankungen durch die ursprünglich in Afrika heimische Stechmücke gibt.

Während die Moskitos im 17. Jahrhundert sich mit Schiffsbesatzungen auf dem Seewege verbreiteten, ist eine wirksame Bekämpfung von Epidemien im heutigen Zeitalter der gestiegenen Mobilität dringender denn je. Speziell da die Krankheitsverläufe zunehmend gravierender werden. Gleichzeitig gab es massenhafte Infektionen in der jüngsten Vergangenheit, beispielsweise in Gebieten wie Madeira. Dort kann eine mangelnde Hygiene nicht der Auslöser gewesen sein.

Auf dem Gebiet der Moskitobekämpfung gab es in den vergangen Jahrzehnten bereits diverse wissenschaftliche und firmenfinanzierte Feldversuche. So gab es zum Beispiel von der Oxford University oder von Oxitech Tests, wie Moskitonachkommen bereits im Anfangsstadium abgetötet werden könnten. Der neue Ansatz von Zach Adelman und seinen Mitautoren wäre aber voraussichtlich gleichzeitig kostengünstiger und effektiver.

Der traditionelle Weg, speziell in Entwicklungsländern, besteht immer noch in der Ausräucherung, was allerdings einen nachhaltigen Erfolg vermissen lässt.

Ein Mitautor der neuen Studie, Doktorand Brantley Hall aus Christiansburg, Virginia, verspricht sich gegenüber der Publikation Healthcanal bei einer gezielten erfolgreichen Umsetzung eine deutliche Verbesserung der gesundheitlichen Bedingungen in den betroffenen Gebieten, ohne dass schädliche Nebenwirkungen für das übrige Ökosystem zu befürchten seien.

Der niederländische Entomologe Bart Knols, selbst Firmeninhaber von In2Care, das sich auf Moskitobekämpfung spezialisiert hat, spricht gegenüber Science Express von exzellenter Grundlagenforschung. Er sähe Potential für genetische Kontrollstrategien, auch wenn die Tatsache, dass nicht alle weiblichen Moskitos auf die genetische Veränderung reagieren, zunächst weiter untersucht werden müsse.

Laut Adelman arbeite sein Team aber bereits mit Nachdruck daran. Er sei optimistisch, mit der entwickelten Methode komplett veränderte Moskitos erzeugen zu können. Notwendig sei dafür, dass das Nix-Gen in genügend großen Mengen zur Verfügung gestellt werden kann.

Langfristig ergäbe sich laut Adelman möglicherweise auch die Option, die Gene zu 100% vererbbar zu machen. Eine Kombination aus Nix und dieser Methode würde zu einer Kettenreaktion führen, die ausschließlich männliche Nachkommen hervorbringt, so dass die Moskitopopulation schließlich komplett kollabieren würde.

Nach Schätzungen der WHO erkranken am Denguefieber, dessen Krankheitsverlauf tödlich enden kann, jährlich 50 bis 100 Millionen Menschen. Speziell Regionen in den Tropen und Subtropen sind betroffenen. Professor Anthony James der Universität California-Irvine, verspricht sich aber auch einen präventiven Nutzen, indem etwa ein massenweiser Neubefall in bisher gar nicht bis wenig betroffenen Gebieten wie den Vereinigten Staaten verhindert werden könne.

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