US-amerikanische Forscher haben mit Hilfe gentechnisch veränderter Bakterien möglicherweise einen neuen Ansatz im Kampf gegen Malaria gefunden(1) . Dazu haben die Mikrobiologen aus Baltimore das Bakterium Pantoea agglomerans, das im Darm der Anophelesmücke lebt, gentechnisch verändert. Es produziert nun ein Gift, das ein Überleben des Malariaparasiten Plasmodium falciparum in der Mücke verhindert.

Untersuchung auf Malaria bei einem Kind in Afrika (© GlaxoSmithKline)
Das so veränderte Bakterium konnte die Menge der Malariaerreger in den Mücken um bis zu 98 Prozent verringern. Der Anteil an Mücken, der überhaupt noch Malariaerreger beherbergte und damit zu einer Ansteckung bei Menschen führen kann, konnte um bis zu 84 Prozent reduziert werden. Die Forscher haben zudem in ersten Experimenten gezeigt, dass der von den Bakterien produzierte Hemmstoff weder für die Mücken noch für die Menschen schädlich ist.

Malaria kommt in fast 100 Ländern vor. Laut Weltmalariabericht aus dem Jahre 2011(2) ist zwar in den vergangenen Jahren in vielen Ländern ein Rückgang der Malariafälle zu verzeichnen, dennoch erkrankten 2010 mehr als 200 Millionen Menschen weltweit an Malaria – der überwiegende Teil von ihnen in Afrika. Mehr als 650.000 Menschen starben an dieser Krankheit, hierunter meist Kinder unter fünf Jahren. Malaria ist eine der ältesten Erkrankungen der Welt, die schon zu Zeiten von Hippokrates – also im vierten Jahrhundert vor Christus – beschrieben wurde. Außerdem ist ihr Übertragungsweg detailliert bekannt, und die Genome verschiedener Malariaerreger sowie der übertragenden Mücke konnten bereits im Jahr 2002 entschlüsselt werden. Dennoch gibt es nach wie vor keine Impfung gegen diese Tropenerkrankung. Dies ist gerade im Hinblick darauf, dass die Malariaparasiten bereits erste Resistenzen auch gegen die neuesten Malariamittel entwickelt haben, besonders bedrohlich.

Ein aussichtsreicher Impfstoff gegen Malaria hat sich Ende 2011 in einer großen klinischen Studie bewährt. Der Wirkstoff konnte das Erkrankungsrisiko bei kleinen Kindern deutlich – teilweise um etwa die Hälfte – vermindern. Der Impfstoff enthält ein Protein des Malariaerregers Plasmodium falciparum sowie einen Wirkverstärker und aktiviert das Immunsystem, gegen den Malariaerreger vorzugehen(3) . Eine Reihe weiterer Impfstoffe wird derzeit im Hinblick auf Sicherheit und Wirksamkeit geprüft.

Andere Strategien im Kampf gegen Malaria umfassen die gentechnische Veränderung der übertragenden Mücken an sich, die Ausrottung der Malaria durch das Aussetzen steriler Mückenmännchen und vor allem prophylaktische Maßnahmen wie langärmlige Kleidung, mit synthetischen Insektiziden (Pyrethroiden) imprägnierte Moskitonetze, Moskito-abweisende Substanzen (Repellentien) oder auch die medikamentöse Malariaprophylaxe. Da allerdings bisher keine 100%ige Verhinderung der Infektion gewährleistet werden kann, sind wirksame Malariamedikamente gerade mit Blick auf die hohe Anzahl an Erkrankten dringend erforderlich.

Auch beim Denguefieber werden Ansätze verfolgt, mit Hilfe von Bakterien die Erreger zu blockieren. So infizierten australische Forscher die Überträger der Dengue-Viren – ägyptische Tigermücken – mit Wolbachia-Bakterien(4) . Sind beide Mückeneltern mit Wolbachia infiziert, überleben die Mückennachkommen zwar, allerdings kann sich in ihnen das Virus nicht verbreiten. Somit steigt über die Zeit der Anteil derjenigen Insekten ohne Virus. Dies konnte bereits in ersten Freisetzungsexperimenten bestätigt werden. Das Dengue-Virus infiziert jährlich mehr als 50 Millionen Menschen, wobei schwere Krankheitsverläufe tödlich enden können. Auch in Deutschland und in anderen europäischen Ländern steigt die Anzahl der Infektionen in den letzten Jahren an. Bisher gibt es noch keinen zugelassenen Impfstoff; mehrere Firmen verfolgen aber entsprechende Forschungsprojekte.

Auch wenn weitere Forschungsarbeiten und klinische Studien erforderlich sein werden, bevor diese neuen Ansätze zum Einsatz kommen können, zeigen die aktuellen Erkenntnisse erneut die hohe Bedeutung von Mikrobiologie, Molekularbiologie und Gentechnik, die damit eines Tages auch zum Nutzen der Bewohner in Entwicklungsländern sein könnten.


Literaturtipps:
(1) Wang et al., Fighting malaria with engineered symbiotic bacteria from vector mosquitoes, PNAS, July 2012, doi: 10.1073/pnas.1204158109
(2) World Malaria Report 2011, World Health Organization 2011
(3) The RTS,S Clinical Trials Partnership, First results of phase 3 trial of RTS,S/AS01 malaria vaccine in African children, New England Journal of Medicine, 2011, Volume 365, pp 1863-1875
(4) Hoffmann et al., Successful establishment of Wolbachia in Aedes populations to suppress dengue transmission, Nature, 2011, Volume 476, pp 454–457