Genetisch veränderte Mücken zur Bekämpfung von Dengue- und Zikaviren

In Florida, ein US-Bundesstaat, der unter anderem für seine riesigen Sumpfgebiete bekannt ist, wurde in der vergangenen Woche darüber abgestimmt, gentechnisch veränderte Mücken in die Umwelt zu entlassen, um die Ausbreitung von Dengue- und Zikaviren einzudämmen. Die Mehrheit der Bevölkerung sprach sich dafür aus. Dengue- und Zikafieber werden von Viren verursacht, die durch weibliche Aedes-Mücken auf den Menschen übertragen werden.

Das Denguefieber ähnelt in den meisten Fällen einer Grippe und verläuft oft ohne schwere Komplikationen. „Dengue“ ist Portugiesisch und bedeutet „geziert“, was auf den gestörten, schmerzhaft eingeschränkten Gang der Infizierten hinweist. Laut WHO gibt es weltweit 50 bis 100 Millionen Erkrankungen pro Jahr, wovon etwa 500.000 so schwer erkranken, dass die Betroffenen im Krankenhaus behandelt werden müssen, und es bei 25.000 Infizierten zu gravierenden Komplikationen kommt(1) .

In den Jahren 2015 und 2016 häuften sich Fälle, bei denen Mütter Neugeborene mit unterentwickelten Schädeln (Mikrozephalie) zur Welt brachten. Mittlerweile gilt es als gesichert, dass der Grund für diese Unterentwicklungen eine Infektion mit dem Zikavirus insbesondere in der Frühphase der Schwangerschaft ist(2) . Da eine Zika-Erkrankung als vergleichsweise milde gilt und bei der Mehrzahl der Infizierten keine Symptome auftreten(3) , lässt sich über die genaue Zahl der Erkrankten keine verlässliche Angabe machen. Die WHO verzeichnet allerdings seit 2015 fast 2.300 Fälle von Neugeborenen, die mit einer – möglicherweise auf eine Zikavirus-Infektion der Mutter zurückzuführenden – Mikrozephalie geboren wurden(4) .

In Florida hat sich die Bevölkerung nun mehrheitlich dafür entschieden, die Ausbreitung dieser Krankheiten zu verhindern, indem genetisch veränderte Mücken freigesetzt werden. So soll in dem Bundesstaat, dessen große Sumpfgebiete ideale Brutbedingungen für Mücken bieten, die Population dieser Insekten reduziert werden. Denn wenn dem Virus die Mücke als Zwischenwirt für die Übertragung auf den Menschen fehlt, breitet es sich nicht weiter aus und könnte ausgerottet werden(5) .

Im Rahmen dieses Projektes, das nun demnächst in Florida beginnen soll, werden nur männliche Mücken genetisch verändert und freigesetzt. Die Mücken werden mit einem genetischen Konstrukt ausgestattet, das mehrere Funktionen erfüllt: 1) Es enthält ein Gen, das für den Organismus tödlich ist und nach kurzer Zeit dafür sorgt, dass die Mücke stirbt. 2) Es ist zusätzlich mit einem Gen für ein fluoreszierendes Protein ausgestattet, um die Überwachung der veränderten Mücken zu vereinfachen. 3) Es verfügt über einen Mechanismus, der bewirkt, dass die tödliche Wirkung des neu eingebrachten Gens in Gegenwart des Antibiotikums Tetracyclin unterdrückt wird. Tetracyclin kommt in der Natur nicht vor und eignet sich daher gut, um große Mengen der genetisch veränderten Mücken zu züchten. Werden die so veränderten männlichen Mücken nun freigesetzt, paaren sie sich mit genetisch unveränderten Weibchen und übertragen die neuen Gene dabei auf den Nachwuchs. Die Nachkommen sind ihrerseits nicht mehr in der Lage, Nachwuchs zu zeugen, da sie bereits vor Erreichen der Geschlechtsreife sterben(6) . 22 Wochen lang sollen diese Mücken bis zu dreimal pro Woche freigesetzt werden.

Der von der US-Zulassungsbehörde FDA genehmigte Versuch in Florida ist nicht das erste Experiment mit genetisch veränderten Mücken. In Brasilien, Malaysia und auf den Kaimaninseln wurden bereits ähnliche Tests – mit teils beträchtlichen Erfolgen – durchgeführt. So ging bei Versuchen auf den Kaimaninseln die Population von Aedes Aegypti um 80 % zurück. Ein Testlauf in Brasilien, der sich über die Spanne eines Jahres erstreckte, führte zu einem Rückgang der dortigen Aedes-Population um 95 %(7) .

Der Einsatz genetisch veränderter Mücken ist ein neuer Ansatz zur Bekämpfung weit verbreiteter Infektionskrankheiten. Die Relevanz moderner biotechnologischer Methoden bei der Bekämpfung von Krankheiten, deren Prävention und/oder Behandlung heute noch schwierig bis unmöglich ist, wird dabei einmal mehr unterstrichen. Natürlich müssen dabei aber auch mögliche ökologische Folgen berücksichtigt werden. Dies wird durch die Genehmigung durch die Zulassungsbehörden gewährleistet.


Literaturtipps: