Mücken können mehr als nur lästig sein: In manchen Ländern stellen ihre Stiche eine echte Bedrohung dar, weil die Insekten gefährliche Krankheiten übertragen – unter anderem das Dengue-Fieber. Mithilfe gentechnischer Methoden ist es Forschern nun gelungen, Gelbfiebermücken weitgehend immun gegen die gängigen Erreger dieser Viruserkrankung zu machen. Dadurch können die Moskitos diese Erreger auch nicht mehr auf Menschen übertragen. Ihr Ansatz eröffnet damit neue Möglichkeiten, der Verbreitung des Dengue-Fiebers entgegenzuwirken. Auch Erkrankungen wie Gelbfieber und Zika könnte mit dem Verfahren in Zukunft Einhalt geboten werden.
Das Dengue-Fieber gehört zu den häufigsten von Stechmücken übertragenen Krankheiten: Mehr als 390 Millionen Menschen infizieren sich jedes Jahr neu mit der Viruserkrankung. Sie entwickeln Fieber und andere grippeähnliche Symptome – im Extremfall kann die Krankheit aber auch zu gefährlichen Blutungen und sogar zum Tod führen. Als Hauptrisikogebiete des Dengue-Fiebers gelten die Tropen und Subtropen, wo es zuletzt immer wieder zu verheerenden Ausbrüchen kam. Allerdings erweitert sich das Verbreitungsgebiet durch den Klimawandel zunehmend. Auch Teile Deutschlands könnten nach Einschätzung von Experten in absehbarer Zeit zu einer Dengue-Region werden. “Weltweit besteht ein dringender Bedarf an Maßnahmen, die die übertragenden Mücken kontrollieren und die Verbreitung des Virus effektiv unterbinden können. Denn spezifische und wirklich wirksame Therapien gibt es bisher nicht”, erklärt Prasad Paradkar von Australiens Behörde für wissenschaftliche Forschung (CSIRO) in Geelong.
Ein schützender Antikörper
Ein vielversprechender Schritt in diese Richtung ist dem Wissenschaftler und seinen Kollegen um Erstautorin Anna Buchman von der University of California in San Diego nun gelungen: Sie haben Stechmücken genetisch so verändert, dass sie das Dengue-Virus besser bekämpfen und daher auch nicht mehr so leicht übertragen können. Der entscheidende Ausgangspunkt war dabei die Identifizierung eines menschlichen Antikörpers, der gegen alle vier bekannten Virustypen Wirkung zeigt. In einem nächsten Schritt nutzten die Forscher gentechnologische Methoden, um die Bauanleitung für diesen Antikörper in weibliche Gelbfiebermücken (Aedes aegypti) einzuschleusen – diese Mückenart ist einer der wichtigsten Überträger des Dengue-Fiebers. Die veränderten Mücken besaßen dadurch das Gen für ein Antikörperfragment, das die wesentlichen Antigene des Dengue-Erregers erkennt. “Sobald die Mücke Blut aufnimmt, wird der Antikörper aktiviert und exprimiert – das ist der Auslöser”, erklärt Buchmans Kollege Omar Akbari.
Wie die Forscher berichten, infizierten sich die Mücken in der Folge deutlich seltener und weniger schwer. Moskitos mit einer homozygoten Ausprägung des Gens schienen ihnen zufolge sogar vollständig immun gegen eine Infektion zu sein. “Der Antikörper kann der Vermehrung und Ausbreitung des Virus im Mückenkörper erfolgreich entgegenwirken”, konstatiert Akbari. “Es ist wahrscheinlich, dass die beobachtete Reduzierung der Virenlast ausreicht, um eine Übertragung zu verhindern”, erklären er und seine Kollegen. Das Besondere im Vergleich zu früheren Versuchen dieser Art: Erstmals sind die Mücken nicht nur widerstandsfähig gegenüber einem der Virus-Serotypen, sondern allen vier. “Für eine erfolgreiche Krankheitsbekämpfung ist das entscheidend”, betont das Team.
Anwendbar auch für Zika und Co?
In Zukunft könnten die gentechnisch veränderten Gelbfiebermücken genutzt werden, um auch wilde Populationen immun gegen den Dengue-Erreger zu machen: Die Wissenschaftler schlagen dafür einen sogenannten Gene-Drive-Ansatz vor. Dabei wird mithilfe von Werkzeugen wie der Genschere Crispr/Cas sichergestellt, dass für die eingeschleusten Gene die normalen Vererbungsprozesse außer Kraft gesetzt werden und sich ein gewünschtes Merkmal überproportional stark vererbt. “Es ist faszinierend, dass wir heute Gene des menschlichen Immunsystems auf Mücken übertragen und sie so resistent machen können”, sagt Mitautor James Crowe von der Vanderbilt University in Nashville.
Findet das nun vorgestellte Verfahren eines Tages den Weg in die Praxis, könnte nicht nur das Dengue-Problem erfolgreich gelöst werden. “Unsere Arbeit hat das Potenzial, auch andere durch Mücken übertragene Viren zu kontrollieren”, sagt Akbari. “Wir testen derzeit bereits Methoden, um Mücken gleichzeitig gegen Dengue und Erreger wie Zika, Gelbfieber und Chikungunya resistent zu machen.” Weil sie Überträger gefährlicher Krankheiten sind, gelten Mücken inzwischen als regelrechte “Killer”. Sie gefährden weltweit Milliarden von Menschen, wie die Wissenschaftler betonen.
Quelle: Anna Buchman (University of California, San Diego) et al., PLOS Pathogens, doi: 10.1371/journal.ppat.1008103
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