Forschung an Grapefruit-Wirkstoff als Mückenabwehrmittel
Können Grapefruits als Abwehrmittel gegen Mücken eingesetzt werden? Ein Team von Studierenden der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) und der Universität zu Köln sucht nach einem Abwehrmittel gegen Mücken, dass auch für Menschen in ärmere Ländern erschwinglich ist. Ein Wirkstoff aus der Grapefruit steht dabei im Fokus der Forschung.
Die Studierenden sind im Rahmen des internationalen iGEM-Wettbewerbs auf der Suche nach einem wirksamen Mückenabwehrmittel, dass sich kostengünstig herstellen lässt und möglichst wenig schädliche Nebenwirkungen mit sich bringt. Dies könnte auch bei der Prävention von Malaria und anderen durch Mücken übertragenen Krankheiten helfen. Ihr Ansatz basiert auf der Nutzung eines Wirkstoffs aus der Grapefruit-Schale.
Beitrag zur Eindämmung der Malaria-Infektionen?
Für den iGEM-Wettbewerb müssen die Teilnehmenden selbstständig ein Projekt im Bereich der Synthetischen Biologie initiieren, wobei sich die Projekte an aktuellen Themen orientieren sollten. „Das übergeordnete Ziel des Wettbewerbs ist es, die Welt über die Möglichkeiten der Synthetischen Biologie aufzuklären und mit den Projekten zu verbessern“, berichtet die HHU. In ihrem Forschungsprojekt widmen sich die Studierenden der Universitäten Köln und Düsseldorf der Entwicklung eines Mückenabwehrmittels, auch vor dem Hintergrund, dass dies einen Beitrag zur Eindämmung der Malaria-Infektionen leisten könnte.
Milliarden Menschen infiziert
„Malaria und andere von Mücken übertragene Krankheiten betreffen weit über drei Milliarden Menschen weltweit“, verdeutlicht die HHU die Tragweite des Projektes. Ein Großteil der Todesfälle infolge einer Malaria-Infektion sind laut Angaben der WHO in Afrika zu verzeichnen (90 Prozent der Fälle im Jahr 2015). Daneben ist Malaria auch in Südostasien (7 Prozent der Todesfälle) und der östlichen Mittelmeer-Region (2 Prozent der Todesfälle) ein Problem. Zwar wurden bereits einige Fortschritte bei der Eindämmung von Malaria erzielt, doch „chemische Maßnahmen, die eingesetzt werden, um Menschen vor Stichen zu schützen, sind bislang entweder zu teuer oder mit erheblichen gesundheitlichen Risiken verbunden“, so die Mitteilung der HHU.
Wirkstoff aus der Grapefruit-Schale
Im Kampf gegen Malaria hat laut Angaben der HHU seit einiger Zeit ein Molekül mehr und mehr Aufmerksamkeit gewonnen, das sowohl sehr effektiv bei der Abwehr gegen Mücken und Zecken wirkt, als auch umweltfreundlich und vor allem gesundheitlich unbedenklich für den Menschen ist. Dieses sogenannte Nootkaton finde sich in der Schale der Grapefruit und sei für den charakteristischen Geruch der Frucht verantwortlich, berichtet die Universität. Bisher werde die Massenproduktion „des gutriechenden Mückenabwehrmittels“ jedoch durch die enormen Produktionskosten blockiert.
Kostengünstige Produktion des Wirkstoffs das Ziel
Nootkaton muss laut Angaben der HHU immer noch aus den Fruchtschalen von Grapefruits gewonnen werden, in denen es nur in sehr geringen Mengen vorkommt, und auch eine biotechnologische Produktion sei derzeit nicht möglich. Denn der Stoff schädige die zur Synthese verwendeten Mikroorganismen bei der biotechnologischen Herstellung und töte diese ab, bevor signifikante Mengen Nootkaton produziert werden können, berichtet die Universität. In dem aktuellen Projekt versuche das Team der Studierenden daher „ein künstliches Kompartiment in Mikroorganismen zu integrieren, in dem die Herstellung von Nootkaton ablaufen kann, ohne den Lebenszyklus der Zellen zu beeinträchtigen.“
Auch andere Wirkstoffe künftig besser herstellbar?
Sollten die Studierenden Erfolg haben, könnte dies nicht nur bei der Entwicklung eines neuen Mückenabwehrmittels helfen. Denn „die Herstellung vieler anderer Stoffe steht vor den gleichen Problemen wie Nootkaton“, betont René Inckemann, Student an der HHU und Leiter des Teams. Hier sehen Forschenden großes Potenzial für die Anwendung ihres künstlichen Kompartiments auch in anderen Bereichen, „wie zum Beispiel der Produktion von Taxol, das in der Krebstherapie eingesetzt wird.“
Insgesamt ein Jahr konnten die teilnehmenden Teams im Rahmen des iGEM-Wettbewerbs ihre Idee planen und in die Tat umsetzen. Dabei mussten sie sowohl den wissenschaftlichen Teil im Labor, als auch die Finanzierung durch Sponsoren selbst organisieren. Bis zum November 2017 bleibt den Forschenden noch Zeit, um an ihrem Projekt zu arbeiten, bevor die Ergebnisse beim großen Zusammentreffen aller iGEM-Teams in Boston (USA) vorgestellt werden. (fp)
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