Neue Methode zur Malariakontrolle entwickelt
Was passiert, wenn man einen insektentötenden Pilz mit der DNA von Spinnengift ergänzt? Es entsteht der bislang erfolgreichste nicht-chemische Mücken-Killer, den es derzeit gibt. Ein amerikanisches Forschungsteam erzeugte einen genetisch veränderten Pilz, der für Mücken absolut tödlich ist. In einem Testgebiet in Afrika wurden so 99 Prozent einer Mückenpopulation vernichtet. Der Pilz mit Spinnengift-DNA soll als neue Methode zur Malariakontrolle eingesetzt werden.
Forschende der University of Maryland beschritten neue Wege zur Bekämpfung der Malaria. Als Grundlage ihrer Forschung diente der Pilz Metarhizium anisopliae, von dem bekannt ist, dass er vorwiegend Insekten befällt und diese langsam tötet. Die Forschungsgruppe modifizierte den Pilz mit der DNA der australischen Trichternetzspinne. Auf diese Weise tötet der Pilz wesentlich schneller und befällt gezielt nur Mücken. Bei ersten Versuchen in Afrika konnte der Pilz 99 Prozent der Mücken in einem abgeschotteten Gebiet vernichten. Die Forschungsergebnisse wurden kürzlich in dem renommierten Fachjournal „Science“ vorgestellt.
Malaria ist eine weltweite Bedrohung
Die Malaria gehört zu den gefährlichsten Infektionskrankheiten der Welt. Sie ist in über 100 Ländern verbreitet. Laut dem Robert Koch-Institut erkranken rund 200 Millionen Menschen pro Jahr daran. Etwa 600.000 Personen sterben jährlich an Malaria – vorwiegend Kinder unter fünf Jahren. Es gibt keine effektive Therapie oder Impfung gegen die Krankheit. Außerdem hat jahrzehntelanger Einsatz von Insektiziden viele Mückenstämme resistent gegen Insektengifte gemacht. Da der Mensch quasi wehrlos gegen Malaria ist, forschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit an neuen Methoden zur Heilung und Prävention. Den Forschenden der University of Maryland gelang nun ein Durchbruch.
Zwei Killer vereint
Die Forschenden vereinten zwei bekannte Insekten-Killer aus der Natur in einer Lebensform. Der Pilz Metarhizium anisopliae wird bereits seit über 100 Jahren zur biologischen Schädlingsregulierung eingesetzt. Er befällt vorwiegend Käfer, Weiße Fliegen sowie Milben. Nachdem dem Befall vermehrt er sich und tötet schließlich den Wirt. Nach dem Absterben wächst er aus dem Körper heraus und bildet neue Sporen. Als weiteres wirksames Insektenmittel gilt das Gift der Sydney-Trichternetzspinne. Aus dem Spinnengift wurde das Insektengift „Hybrid“ entwickelt, das in den USA für die direkte Anwendung auf Kulturpflanzen zur Bekämpfung von landwirtschaftlichen Insektenschädlingen zugelassen ist.
Eine neue Lebensform entsteht
Im Labor ergänzte die Forschungsgruppe die DNA des Pilzes Metarhizium anisopliae mit genetischen Informationen aus dem Gift der Sydney-Trichternetzspinne (Atrax robustus). Außerdem modifizierten sie den Pilz so, dass er vorwiegend Mücken befällt. Heraus kam der transgene Pilz Metarhizium pingshaense, der zur gezielten Vernichtung von Mückenpopulationen eingesetzt werden soll, die Malaria übertragen.
Der erste Einsatz
Um den Pilz außerhalb des Labors zu testen, errichtete das Forschungsteam ein Testgelände in dem malaria-endemischen Burkina Faso in Afrika. Sie spannten Moskitonetze über eine Fläche von 600 Quadratmetern und unterteilten diese Fläche in drei Kammern. Eine Kammer wurde mit dem neuen Pilz behandelt, eine zweite Kammer enthielt den ursprünglichen, nicht veränderten Pilz und eine dritte Kammer blieb unbehandelt. In jeder Kammer wurden 1.500 Mücken ausgesetzt (500 Weibchen und 1000 Männchen). Die Kammern wurden dann über einen Zeitraum von 45 Tagen beobachtet.
Ein neuer biologischer Mücken-Killer
Nach 45 Tagen zeigte sich ein eindeutiges Ergebnis. In der unbehandelten Kammer lebten noch 1.396 Mücken. Die Kammer mit dem ursprünglichen Metarhizium-Pilz beinhaltete 455 Mücken. In der Kammer mit den genveränderten Pilz überlebten nur 13 Mücken. 99 Prozent wurden durch den Pilz vernichtet. „Keine transgene Malariakontrolle ist auf dem Weg zu tatsächlichen Feldversuchen so weit gekommen”, betont Hauptautor Dr. Brian Lovett in einer Pressemitteilung zu den Studienergebnissen.
Stellt der Pilz eine Gefahr für andere Insektenarten dar?
„Diese Pilze sind sehr selektiv“, versichert Studienkollege Professor Raymond St. Leger. Die Forschenden haben den Pilz gezielt auf die chemischen Signale von Mücken abgestimmt. Um sicherzustellen, dass ihr modifizierter Pilz nur das Gift im Körper von Mücken produziert, testeten die Forschenden den Pilz an anderen Insekten. Wie sich zeigte, stellte er für Honigbienen und andere Nützlinge keine Gefahr dar.
Forschungsteam wartet auf Startschuss
Das internationale Team hofft nun auf den Startschuss, um den Pilz unter realen Bedingungen zu testen. Vorher gibt es allerdings eine Menge regulatorische und soziale Punkte zu klären. „Indem wir die Protokolle der EPA und der WHO sehr genau befolgen sowie eng mit der Zentralregierung, der lokalen Regierung und den lokalen Gemeinden zusammenarbeiten, um Akzeptanz zu erlangen, haben wir bereits eine Barriere durchbrochen”, resümiert Lovett. Er hält einen baldigen Einsatz in realer Umgebung für wahrscheinlich. (vb)
Autoren- und Quelleninformationen
Wichtiger Hinweis:
Dieser Artikel enthält nur allgemeine Hinweise und darf nicht zur Selbstdiagnose oder -behandlung verwendet werden. Er kann einen Arztbesuch nicht ersetzen.
