Kampfansage gegen die Stechmücke, weltweiter Krankheitserreger Nr. 1

Zika, Dengue- und Chikungunyafieber, Malaria – all diese gefährlichen Krankheiten werden von Stechmücken übertragen. Die einzige effiziente Waffe liegt darin, die Mücken am Stechen zu hindern. Die genetische Sterilisierung eröffnet Möglichkeiten.

Welches ist das tödlichste Tier der Welt?

Hai? Krokodil? Weit gefehlt, beide zusammen bräuchten rund 500 Jahre, um so viele Tote zu verantworten wie der tierische Serienmörder Nr. 1: die Stechmücke. 800 000 Menschen pro Jahr fallen dem Winzling bzw. den durch ihn übertragenen Krankheiten zum Opfer – hauptsächlich Malaria, Dengue- und Chikungunyafieber. Seit einigen Jahren ist die Liste um eine weitere Bedrohung reicher: Das gefährliche Zika-Virus bewirkt bei Föten im Mutterleib die Schädelfehlbildung Mikrozephalie. Stechmücken sind nicht nur durch die Anzahl der von ihnen übertragenen Krankheiten, sondern auch durch ihre große Menge und Artenvielfalt gefährlich. Noch vor einigen Jahren beschränkte sich das Problem auf Länder der südlichen Hemisphäre, aber mit dem Klimawandel und dem Ausbau der Verkehrsmittel breitet sich das Problem allmählich weltweit aus und hat inzwischen Europa erreicht. Auch Frankreich ist nicht davor gefeit: 2007 kam die Tigerstechmücke (Aedes albopictus), Überträgerin von Dengue- und Chikungunyafieber, über Italien ins Land. Stechmücken vermehren sich rasend schnell, und inzwischen  sind bereits rund dreißig französische Departements kolonisiert. Schätzungen zufolge soll die Tigerstechmücke bis 2030 in ganz Frankreich heimisch sein.

Die einzige Waffe: die Mücken am Stechen hindern ...

Angesichts dieser rasanten Verbreitung mobilisiert sich der Widerstand. Aber wie soll man einen so wenig greifbaren Feind bekämpfen? Als erstes müssten die von den Mücken übertragenen Krankheiten besiegt werden. Auf diesem Gebiet sind leider nur geringe Fortschritte zu verzeichnen. Der einzige Etappensieg: Gegen das hämorrhagische Gelbfieber, das von Stechmücken der Sorte Aedes verbreitet wird, wurde in den 1940er Jahren ein vorbeugender Impfstoff entwickelt. Aber weder gegen Malaria, noch Dengue- und Chikungunyafieber oder Zika gibt es bisher Schutz. Die einzige Waffe: Die Mücken am Stechen hindern. Leichter gesagt als getan: Insektenvernichtungsmittel, Moskitonetze und -schutzmittel sind natürlich effizient, reichen jedoch bei Weitem nicht aus. „Vor allem Insektenvernichtungsmittel richten immer weniger aus, da die Mücken dagegen immun werden. Wir haben nur noch wenige effiziente Moleküle“, erklärt Eric Marois, Forscher am Straßburger Institut für Molekularbiologie (IBMC). Zudem ist das massive Sprühen von Insektenvernichtungsmitteln nicht ohne Folgen für den Menschen; es gibt Anhaltspunkte dafür, dass Sprühen aus der Luft das Risiko von Entwicklungsstörungen bei Kindern und Fällen von Autismus erhöht.

Die Sterile-Insekten-Technik

Ein amerikanisches Forscherteam stellte auf einem Kongress beunruhigende Ergebnisse vor: Das Sprühen von Pflanzenschutzmitteln mit Agrarflugzeugen in der Region von New York soll das Risiko für Autismus bei Kindern im Vergleich zu Gebieten, in denen nicht gesprüht wird, um 25 % erhöhen. Deshalb konzentriert sich die Forschung seit einigen Jahren auf eine andere Strategie: die sterile Stechmücke. Die Sterile-Insekten-Technik wird direkt von der Methode abgeleitet, die in den 1950er Jahren zur Ausrottung der Neuwelt-Schraubenwurmfliege entwickelt wurde. Diese Fliege, die den bezeichnenden wissenschaftlichen Namen Cochliomyia homnivorax (also menschenfressend) trägt, war in den USA eine Bedrohung für Mensch und Tier, bevor sie nach Afrika, und dort vor allem nach Libyen, migrierte. Gezüchtete Männchen wurden durch Bestrahlung sterilisiert und millionenfach in die Natur entlassen, um eine weitere Fortpflanzung zu unterbinden. Das Ergebnis war ein Aussterben der Schraubenwurmfliege in den 1990er Jahren. Die Sterile-Insekten-Technik wurde seither auf den Punkt gebracht und gegen erntevernichtende Insekten und - seit einigen Jahren – auch gegen Stechmücken getestet.

Die einzige privatwirtschaftliche Biotechnologiefirma, die sich bisher daran wagte, ist die britische Firma Oxitec; aus ihrem Labor stammt die genetisch veränderte Mücke OX513A. Im Grunde ist die Methode seit ihrer Entdeckung vor 50 Jahren dieselbe geblieben. Nur werden die Insekten zur Sterilisierung heute nicht mehr bestrahlt: Die Wissenschaftler von Oxitec pflanzen den (nicht stechenden) Männchen ein tödliches Gen ein. Dieses vererbt sich weiter und bewirkt, dass höchstens 5 % des Nachwuchses überleben. Getestet wurde die Methode 2009 und 2010 an Aedes albopictus auf den karibischen Cayman-Islands, später in Brasilien und Malaysia. Seit Juni 2016 wird die Methode in denselben Gebieten und für denselben Vektor wieder eingeführt, um gegen Zika anzukämpfen; das Virus hat sich zwischenzeitlich zu einer Priorität des öffentlichen Gesundheitswesens entwickelt.

Die Technik funktioniert zwar, aber es gibt zwei wesentliche Einschränkungen: „Auf Inseln und in gut eingegrenzten Gebieten ist die Kontrolle der Population eines Vektors problemlos“, erklärt Isabelle Morlais vom französischen IRD-Forschungsinstitut für Entwicklung. „Für einen Kontinent wie Afrika ist das jedoch völlig utopisch.“ Und: „Die Methode von Oxitec ist sehr teuer“,  so Eric Marois. „Man muss nicht nur Millionen von Mücken züchten, sondern das Unternehmen muss sie in regelmäßigen Intervallen freisetzen. ‚Gene Drive‘ ist sehr viel kostengünstiger, da sich der Prozess von selbst fortsetzt.“ Tatsächlich besteht das alternative Verfahren von Eric Marois darin, den Vektor krankheitsresistent zu machen, damit er Krankheiten nicht mehr übertragen kann.

Das „Gene Drive“ funktioniert mit dem CRISPR/Cas9-System, einer neuen biochemischen Methode, bei der Erbgut gezielt verändert wird (vgl. „Sciences et Avenir“ Nr. 807, Mai 2014, und Nr. 819, Mai 2015): Forscher versuchen dabei, in die Fortpflanzungszellen von Mücken ein auf der DNA kodiertes Gen für einen Plasmodium-Antikörper (also gegen den für Malaria verantwortlichen Parasiten) einzupflanzen. Dieses Gen ist vererblich, und der Nachwuchs wird gegen die Krankheit resistent. Entwickelt an Anopheles – Überträgerin von Malaria und Denguefieber –, soll die Technik jetzt an Aedes-Mücken angepasst werden, um sie resistent gegen Zika zu machen. Anthony James von der University of California in Irvine, USA, der sich ebenfalls mit diesem Forschungsgebiet befasst, meint dazu:  „Diese Strategie weist den Vorteil auf, dass man die Mücken dort lässt, und ist dadurch viel nachhaltiger.“  Aber ist sie deshalb auch sicherer? Daran bestehen noch Zweifel. „Die Strategie des Auswechselns einer Population durch eine genetisch veränderte ist subtiler als deren reine Vernichtung“,  so Éric Marois. „Dieser Ansatz setzt außerdem voraus, dass man die Zielgene gut kennt. Die Technik des CRISPR/Cas9-Systems ist zwar gut ausgereift, bewirkt jedoch Kollateralschäden im Genom. Immunitätsgene könnten davon berührt werden und das Gegenteil bewirken, nämlich die Mücken nicht immunisieren, sondern noch sensibler für der Krankheit machen.“  

Dann wäre das Mittel schlimmer als das Übel. Aber da sie billiger ist und weniger aggressiv für ein Ökosystem, ziehen viele Forscher die Austauschstrategie vor. „Die Befürchtung wäre, dass man den Schwalben, die sich von diesen Tieren ernähren, schadet“, fährt der Forscher fort. „Ohne zu vergessen, dass Mücken auch zur Bestäubung beitragen! Aber wie dem auch sei: Ae. aegypti und Ae. albopictus sind invasive Arten. Ich hätte keinen Skrupel, sie auszurotten.“ Eine klare Ansage: Der Kampf hat begonnen. Und er wird unerbittlich sein.

Quelle: Artikel von Hervé Ratel, veröffentlicht in Sciences et Avenir am 11. Juni 2016