Forschende haben im Rahmen des Transmission Zero-Programms erfolgreich gentechnisch veränderte Mücken entwickelt, welche die Übertragung von Malaria blockieren. Die Erkenntnisse sind für die Ausweitung der Technologie auf andere Überträger von Erkrankungen wie Dengue-Fieber und Chikungunya wegweisend.
«Dies ist das erste Mal, dass afrikanische Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in Afrika eine gentechnisch veränderte, mit Gen-Drive kompatible Mückenart entwickelt haben, die auf Malariaparasiten abzielt, die in lokalen Gemeinden zirkulieren», sagte Dickson Wilson Lwetoijera, Programmdirektor am Ifakara Health Institute (IHI) in Tansania. «Wir sind stolz darauf, vor Ort Innovationen voranzutreiben und mit modernsten Verfahren eine der dringendsten gesundheitlichen Herausforderungen unseres Kontinents anzugehen.»
Dieser Meilenstein stellt ein wirkungsvolles neues Modell für die globale Gesundheitsforschung dar, eines, das von afrikanischen Institutionen geleitet und getragen wird. Im Rahmen des internationalen Forschungsprogramms Transmission Zero, das an neuen genetischen Verfahren zur Malaria-Bekämpfung arbeitet, wurde eine neue Generation tansanischer Forschenden in den Bereichen Molekularbiologie, Vektorgenetik und Biosicherheit ausgebildet, um sicherzustellen, dass wissenschaftliche Entdeckungen und Leadership fest in Afrika verankert bleiben.
«Bei dieser Studie geht es nicht nur um Technologie. Es geht um Führungsstärke, Verantwortung und Partnerschaft», sagte George K. Christophides vom Imperial College London. «Sie zeigt, was möglich ist, wenn afrikanische Institutionen die Führung übernehmen und internationale Partner sie dabei unterstützen.»
Malaria ist eine anhaltende Bedrohung
Laut dem aktuellen Welt-Malaria-Bericht der WHO ist Tansania eines von 4 Ländern, in denen zusammen mehr als die Hälfte aller Malaria-Todesfälle weltweit zu verzeichnen sind und fast 93 Prozent der Bevölkerung gefährdet sind. Herkömmliche Methoden zur Vektorkontrolle, wie mit Insektiziden behandelte Bettnetze und das Besprühen von Innenräumen, waren bisher sehr wirksam und haben Millionen Menschenleben gerettet, stehen jedoch aufgrund von Insektizidresistenzen und des raschen Bevölkerungswachstums vor wachsenden Herausforderungen.
Lwetoijera fügte hinzu, dass sein Team im Einklang mit den globalen Richtlinien und Strategien der WHO, der Convention on Biological Diversity (CBD), und der International Union for Conservation of Nature and Natural Resources (IUCN) sowie in einem unterstützenden und verantwortungsbewussten regulatorischen Umfeld in Tansania seine eigene Agenda im Kampf gegen Malaria festlegt.
In gesichertem Laborumfeld
2023 entwickelten Forschende von Transmission Zero in Tansania den ersten transgenen Mückenstamm, der jemals in Afrika gezüchtet wurde. Ihre neuesten Forschungsergebnisse bieten eine neue Lösung: Sie verändern Anopheles-gambiae-Mücken (malaria-übertragende Mücken) genetisch so, dass sie die Entwicklung von Malariaparasiten blockieren und somit deren Fähigkeit, die Krankheit zu übertragen, wirksam reduzieren. Durch diesen Ansatz werden diese präzisen Veränderungen in der Fähigkeit der Mücken, Malariaparasiten zu übertragen, von einer Mückengeneration an die nächste weitergegeben. Einfacher ausgedrückt: Die Mücken sind immer noch da, aber sie können keine Malaria mehr übertragen.
«Diese Erkenntnisse über Anopheles gambiae sind wegweisend für die Ausweitung der Technologie auf andere ebenso wichtige Malariaüberträger wie Anopheles arabiensis und Anopheles funestus sowie auf Überträger von Erkrankungen wie Dengue-Fieber und Chikungunya», sagte Lwetoijera.
Transmission Zero
Bei Transmission Zero handelt es sich um ein Forschungsprogramm, das innovative genetische Instrumente zur Eliminierung der Malaria in Afrika entwickelt. Das Programm zielt darauf ab, die Malariaübertragung an ihrer Quelle zu stoppen, indem Mücken genetisch so verändert werden, dass sie den Malariaparasiten nicht mehr auf den Menschen übertragen können. Unter der Leitung des Imperial College London und in Zusammenarbeit mit dem Schweizerischen Tropen- und Public Health-Institut (Swiss TPH), dem Ifakara Health Institute (IHI) und dem National Institute for Medical Research (NIMR), beide in Tansania, hat sich Transmission Zero zum Ziel gesetzt, eine von Afrika geleitete, sichere und gerechte Wissenschaft voranzutreiben, die in enger Zusammenarbeit mit den Gemeinden entwickelt wird.
Die Studie wurde vollständig in einem gesicherten Laborumfeld (Containment) durchgeführt. Dabei wurden malariabekämpfende Eigenschaften – natürlich vorkommende Moleküle aus Fröschen und Honigbienen – in lokale Mückenpopulationen eingebracht. Die modifizierten Mücken verhindern wirksam die Entwicklung von Plasmodium falciparum, dem in Afrika wichtigsten Malariaparasiten, und schaffen so eine bedeutende Barriere für die Übertragung.
Die Forschung wurde in einem hochmodernen, modularen, portablen Labor sowie einer Insektenzuchtanlage der Sicherheitsstufe 3 (MPL/CL3) durchgeführt, die beide speziell für dieses Projekt auf dem IHI-Campus errichtet wurden. Die den hohen Biosicherheitsstandards entsprechende Anlage ermöglicht es lokalen Forschenden, Gentechnik-Projekte zu leiten, und gewährleistet, dass die Technologie verantwortungsbewusst und transparent in Tansania entwickelt wird.
Aufgebaut auf lokalem Fachwissen und Vertrauen
«Das Swiss TPH unterstützte die Einrichtung des mobilen Labors und die Doktorandenausbildung wichtiger lokaler Mitarbeitenden, die diesen Durchbruch ermöglicht haben», sagte Sarah Moore, Leiterin der Gruppe «New Vector Control Interventions» am Swiss TPH. «Unser Fokus lag stets darauf, lokale Kapazitäten zu stärken und sicherzustellen, dass fortschrittliche Forschung in Tansania sicher, ethisch und nachhaltig betrieben werden kann. Dieser Meilenstein zeigt, wie langfristige Partnerschaften zu dauerhafter wissenschaftlicher Unabhängigkeit führen.»
«Wir verfügen nun über die Infrastruktur, das Fachwissen und die Vision, um die Gene-Drive-Forschung in Afrika voranzutreiben. Durch die Anpassung der Gene-Drive-Technologie an die lokalen Gegebenheiten haben wir ein leistungsstarkes Instrument entwickelt, das die bestehenden Massnahmen zur Malariabekämpfung ergänzen und uns der Eliminierung der Krankheit näherbringen könnte», schliesst Lwetoijera.
Die Ergebnisse sind zwar vielversprechend, doch bevor mit Feldversuchen begonnen werden kann, sind weitere Untersuchungen erforderlich. In der nächsten Phase der Forschung stehen umfassende Risikobewertungen, die Einbindung der Aufsichtsbehörden und die fortgesetzte Konsultation der Bevölkerung im Mittelpunkt. Ziel ist es, die Sicherheit, Wirksamkeit und Akzeptanz eines künftigen Einsatzes zu gewährleisten. Von entscheidender Bedeutung wird auch die Überwachung der Resistenzbildung sein, um die langfristige Wirksamkeit der Technologie zu sicherzustellen. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Nature publiziert.
