Malaria: Stechmücken durch Gen-Manipulation eliminiert
Bei Malaria übertragenden Stechmücken wurde ein Gen verändert, sodass sie keine Nachkommen mehr erzeugten – Foto: ©Ralf Geithe - stock.adobe.com
Die Stechmücken-Art Anopheles gambiae ist ein wichtiger Überträger das Malaria-Erregers. Forschern des Imperial College London gelang es, ihr Gen-Material so zu verändern, dass diese Mücken in acht bis zwölf Generationen keine Nachkommen mehr produzieren konnten. Das macht Hoffnung darauf, die Malaria übertragende Mücken-Art auf lange Sicht austilgen zu können.
Für die Untersuchung mischten die Forscher in zwei Käfigen jeweils 300 weibliche und 150 männliche normale Anopheles gambiae-Mücken mit 150 Männchen, deren Erbgut sie verändert hatten. Sie verwendeten die als CRISPR/Cas9 bekannte Genschere, um an einer ganz bestimmten Stelle die DNA der Insekten zu verändern.
Malaria: Bei Mücken-Männchen Doublesex-Gen verändert
Sie manipulierten ein Gen namens Doublesex. Das ist für die Entwicklung männlicher oder weiblicher Tiere verantwortlich. Männchen, die das manipulierte Gen trugen, zeigten keine Veränderungen, ebenso Weibchen mit nur einer Kopie des manipulierten Doublesex-Gens.
Weibliche Mücken, die zwei Kopien des gestörten Gens erbten, entwickelten sich wie Männchen. Ihre Beißwerkzeuge waren so verändert, dass sie nicht mehr in der Lage waren, zu stechen, um eine Blutmahlzeit zu bekommen, und sie konnten keine Eier mehr legen. Das berichteten die Forscher im Fachmagazin Nature Biotechnology.
Malaria übertragende Mücken durch Gen-Manipulation eliminiert
Innerhalb von sieben Generationen trugen alle Moskitos in dem einem Käfig das veränderte Gen. In der nächsten Generation wurden keine Eier produziert und die Bevölkerung starb aus. In dem anderen Käfig dauerte es 11 Generationen, bis sich das veränderte Gen auf alle Mücken ausgebreitet hatte. Auch hier wurden die Malaria übertragenden Mücken mithilfe der Gen-Schere eliminiert.
Frühere Versionen von Gen-Veränderungen wurden ebenfalls mit hohen Raten an Nachkommen weitergegeben. Dabei kam es aber häufiger zu Mutationen, die die Mücken resistent gegen diese Veränderungen machten. Ein paar Moskitos in der aktuellen Studie entwickelten ebenfalls Mutationen, aber es wurde keine Resistenz beobachtet, sagt Studienautor Prof. Andrea Crisanti. Das liegt daran, dass diese Mutationen das Doppelsex-Gen zerstörten und sterile Weibchen hervorbrachten, die die Mutationen nicht an die nächste Generation weitergeben konnten.
Malaria: Versuch gelang erstmals bei lebenden Mücken
Wenn der Befund in größeren Studien Bestand hat, könnte diese Gene Drive genannten Veränderung die erste sein, der eine krankheitsübertragende Stechmückenart auszulöschen vermag. Bis zu 99 Prozent der Nachkommen erbten das manipulierte Gen. Normalerweise erben nur 50 Prozent der Nachkommen ein Gen.
Andere Studien hatten Computersimulationen durchgeführt, um vorherzusagen, wie lange es dauert, bis sich der Gene Dive in einer Population ausbreitet. Dies ist das erste Mal, dass der Ansatz bei lebenden Moskitos gelungen ist. Die entsprechenden Ergebnisse wurden im Fachmagazin Nature Biotechnology veröffentlicht.
Malaria: Doublesex-Gen als Achillesferse der Schädlinge?
Alle Insekten haben eine Version von Doublesex. "Wir glauben, dass dieses Gen eine Achillesferse für die Entwicklung neuer Schädlingsbekämpfungsmaßnahmen darstellt", sagt Crisanti. Das Werkzeug bietet die Aussicht, das Aussterben einer Art absichtlich herbeizuführen. Anopheles gambiae ist die Hauptmücke, die Malaria in Afrika verbreitet. Laut der Weltgesundheitsorganisation sterben jährlich weltweit mehr als 400.000 Menschen an Malaria.
Unklar ist aber bislang, ob der Versuch auch in der freien Wildbahn funktionieren würde oder ob doch irgendwann Resistenzen auftauchen. Unsicher ist auch, ob die genetische Veränderung auf andere Insektenarten übergreifen könnte. Zudem sind die ökologischen Folgen einer Ausrottung dieser Mücken-Art schwer abzusehen.
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