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Gen-bearbeitete Moskitos können keine Malaria übertragen
Eine neue Studie bringt den Tag näher, an dem Moskitos ihre Fähigkeit zur Übertragung von Malaria verlieren - eine Krankheit, die jährlich Hunderttausende von Menschen tötet, viele von ihnen junge Kinder und schwangere Frauen in Afrika.
Anopheles stephensi stößt Blut aus seinem Bauch aus, während es Blut vom menschlichen Wirt einatmet. Die Mücke ist der Hauptträger von Malaria in Asien.
Bildnachweis: CDC / Jim Gathany
Wissenschaftler der University of California (UC) haben einen Stechmückenstamm geschaffen, der in der Lage ist, durch seine Nachkommen Malaria-resistente Gene rasch in eine Mückenpopulation zu überführen.
Sie verwendeten ein leistungsstarkes neues Gen-Editier-Tool namens CRISPR, um Anti-Malaria-Antikörper-Gene in eine gezielte DNA-Stelle von Moskito-Embryonen einzufügen.
Die Forscher glauben, dass die Errungenschaft ein bedeutender Schritt in Richtung einer Malaria-resistenten Moskito-Population ist, um die Krankheit auszulöschen.
Das Team, das sich aus Mitgliedern der Universitäten in Irvine und San Diego zusammensetzt, beschreibt die Arbeit in der Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften.
Etwa die Hälfte der Weltbevölkerung ist von Malaria bedroht, einer Krankheit, die durch Parasiten verursacht wird, die durch die Bisse infizierter Moskitos auf Menschen übertragen werden.
Nach Schätzungen der Weltgesundheitsorganisation (WHO) werden sich im Jahr 2015 rund 214 Millionen Menschen mit Malaria infiziert haben und 438.000 daran gestorben sein - mehr als zwei Drittel der Todesfälle bei afrikanischen Kindern unter fünf Jahren.
Antimalaria-Gene übergaben 99,5% der Nachkommen von Moskitos
In ihrer Studie arbeitete das UC-Team an einer Mücke namens Anopheles stephensi, der Hauptträger von Malaria in Asien.
Mit CRISPR haben sie ein DNA-Element in die Keimbahn der Stechmücke eingeführt und gezeigt, dass es 99,5% der Nachkommen daran hindert, Malaria weiterzugeben.
Anthony James, Professor an der UC-Irvine, dessen Labor seit fast 20 Jahren Moskitos gegen Krankheiten entwickelt, sagt:
"Dies eröffnet das echte Versprechen, dass diese Technik für die Beseitigung von Malaria angepasst werden kann."
Frühere Arbeiten mit dem James-Labor hatten gezeigt, dass die Einführung von Antikörpern aus dem Immunsystem von Mäusen in Moskitos die Biologie des Malariaparasiten stören könnte. Diese Eigenschaft konnte jedoch nur auf die Hälfte der Nachkommen übertragen werden, da nur eine der beiden Kopien des entsprechenden Gens betroffen war.
Unterdessen fanden einige der an Fruchtfliegen arbeitenden Studienautoren an der UC-San Diego, dass sie mithilfe von CRISPR Modifikationen in beiden Kopien eines Gens einfügen konnten.
Genetisch veränderte Nachkommen haben rot fluoreszierende Augen
Die beiden Gruppen kamen zusammen, um an der neuen Studie zu arbeiten. Sie erzeugten eine genetische "Kassette", die die Antimalaria-Gene und ein DNA-Schneidewerkzeug umfasste, das, wenn es in den Stechmückenembryo injiziert wurde, auf einen spezifischen Ort in der Keimbahn-DNA zielte, um die Gene einzufügen.
Um zu überprüfen, dass die Malaria-Antikörper-Gene das richtige Ziel in der Moskito-DNA erreicht haben, führten die Forscher ein zusätzliches Gen ein, das die Augen der Nachkommen rot leuchten lässt.
Sie fanden heraus, dass 99,5% der Nachkommen rot fluoreszierende Augen hatten - ein "erstaunliches Ergebnis", sagt Prof. James.
Bis eine solche Methode im Feld getestet werden kann, ist es noch ein langer Weg. Es gibt technische Hürden - etwa die Bestätigung, dass die Antikörper tatsächlich gegen den Malariaparasiten wirken - sowie regulatorische Hürden - wie die Herausforderung, in mehreren Ländern die Erlaubnis zu erhalten, modifizierte Moskitos zu testen, die keine nationalen Grenzen erkennen.
Aber Prof. James ist optimistisch. "Dies ist ein wichtiger erster Schritt", bemerkt er und fügt hinzu:
"Wir wissen, dass das Gen funktioniert. Die Mücken, die wir geschaffen haben, sind nicht die letzte Marke, aber wir wissen, dass diese Technologie es uns ermöglicht, große Populationen effizient zu schaffen."
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