Weltweit stirbt jährlich knapp eine halbe Million Menschen an Malaria, die Zahl der Malariakranken wird weltweit auf rund 300 Millionen Fälle geschätzt. Dennoch halten sich die Fortschritte bei der Bekämpfung der tückischen Infektionskrankheit, die vor allem in Afrika weit verbreitet ist, in Grenzen.

Ein möglicher Ansatz, der in den letzten Jahren an Bedeutung gewann, besteht darin, die übertragenden Mücken mittels Manipulationen in ihrem Genom zu dezimieren oder ganz auszurotten. Nun berichten britische Forscher um den Molekularbiologen und Parasitologen Andrea Crisanti (Imperial College London) von einem Erfolg – zumindest im Labor: Mithilfe der molekularen Gen-Schere CRISPR/Cas9 haben sie eine Malaria übertragende Moskito-Population unter kontrollierten Bedingungen ausgerottet.

Wie die Forscher in "Nature Biotechnology" berichten, veränderten sie mit CRISPR den Genabschnitt, der in der Mückenart Anopheles gambiae die Ausdifferenzierung beider Geschlechter steuert. In der Folge entstanden aus den Eiern fitte und fruchtbare Männchen sowie unfruchtbare Weibchen, die keine Eier mehr legen konnten.

Bei dieser Manipulation handelte es sich um einen sogenannten Gene Drive. Darunter werden Methoden verstanden, die die beschleunigte Ausbreitung von Genen in Populationen ermöglichen. Im konkreten Fall sorgte er dafür, dass neu geborene Weibchen unfruchtbar waren und so die Populationen binnen weniger Generationen zusammenbrach.

Mögliche Resistenzen

In Experimenten unter speziellen Sicherheitsvorkehrungen wurden jeweils 300 normale Weibchen mit 150 normalen und 150 Männchen verpaart, die im Erbgut das veränderte Gen trugen. Im ersten Experiment konnten die Weibchen bereits nach acht Generationen keine Eier mehr legen und die Mücken-Population brach zusammen.

Im zweiten Experiment dauerte es elf Generation, bis alle Weibchen unfruchtbar waren. Ob das so auch in natürlichen Populationen funktionieren würde, ist unklar: Womöglich würden Resistenzen auftreten, so die Forscher. Im nächsten Schritt soll daher die Ausbreitung der genetisch veränderten Moskitos unter natürlichen ökologischen Bedingungen simuliert werden.

Gesellschaftliche Fragen

"Meines Erachtens werden in fünf Jahren noch keine Freilandversuche mit Gene Drive stattfinden", kommentierte der Entwicklungsbiologe Ernst Wimmer von der Universität Göttingen, der selbst nicht an der Studie beteiligt war, deren Ergebnisse. "Die Autoren schreiben in ihrem Artikel an zwei Stellen sehr deutlich, dass ihre Ergebnisse nicht sagen, dass keine Resistenzen auftreten können. Moskitos mit resistenten Genvarianten würden dann herausselektioniert und den Gene Drive wirkungslos machen."

Für die Freisetzung solcherart veränderter Organismen müsse auch ein gesellschaftlicher Konsens vorhanden sein, gibt Wimmer zu bedenken. "Dabei sind nicht nur die Funktionalitäten des Gene Drives zu diskutieren. Ein zusätzlicher Anspruch wären Möglichkeiten, die Ausbreitung des Gene Drives zu begrenzen beziehungsweise Konzepte, wie solche Gene Drives begrenzt einsetzbar sind." (red, 24.9.2018)