Gen-Mashup scheint vielversprechende Waffe gegen Malaria zu sein

Ein mückenliebender Pilz mit Skorpion-Genen, die hinzugefügt wurden, um ein Malaria-bekämpfendes Toxin zu erzeugen, könnte die neueste Waffe gegen die weltweite seinGeißel der Malaria.


Diese Stinkwanze wurde mit einem Pilz infiziert. St. Leger und sein Team entwickeln auch transgene Pilze zur Bekämpfung von Stinkwanzen, Bettwanzen, Heuschrecken und anderen Schädlingen. Bildquelle: Weiguo Fang, University of Maryland)

Forscher um Raymond St. Leger von der University of Maryland haben die DNA eines menschlichen Anti-Malaria-Antikörpers, eines Mücken-Verdauungsproteins und eines antimikrobiellen Skorpions-Toxins in die DNA einer Pilzart gespleißt, die Insekten kolonisiert. Der Stamm heißtMetarhizium anisopliae. Der Pilz zielt auf das Insekt – in diesem Fall einAnophelesMücke – während die Produkte der geliehenen Gene auf dieMalariaparasitdarin wachsen – ein Vielfaches gegen Malaria.


Und es scheint zu funktionieren. Eine Version des genetischen Mashups reduzierte die Zahl der Malariaparasiten bei infizierten Mücken um 98%. Der Erfolg des Teams mit den stammübergreifenden Genkombinationen hat die Seiten der Ausgabe vom 25. Februar vonWissenschaft.

Malaria ist ein kniffliger Killer. Von den 255 Millionen Malaria-Infektionsfällen pro Jahr sterben etwa 781.000 Menschen. Die Parasiten können in der Leber lauern und beim Infizierten immer wieder auftauchen. Die Standardmethode, um mit Malaria an der Seite der Mücken umzugehen, bestand darin, die Mücken mit Pestiziden zu töten. Aber Mücken sind wie die meisten anderen häufig vorkommenden Organismen: Das heißt, einige von ihnen sind resistent, und wenn Sie die anfälligen Käfer ausgeschaltet haben, bleiben nur noch resistente übrig. Dieser Aufbau von Widerstand ist genau das, was passiert ist, als wir verwendet habenDDT gegen Mücken. Aus solchen Erfahrungen lernend, geht die Gruppe von St. Leger über das Töten des Insekten-'Bugs' hinaus, um den darin enthaltenen mikrobiellen 'Bug' zu töten.

Die Ursache von Malaria ist eine Art vonPlasmodium. Diese Parasiten greifen nur menschliche Wirte an. Siedringen in unsere roten Blutkörperchen einnach einer gewissen Ausfallzeit in der Leber zu replizieren. Wenn eine Mücke unser Blut saugt, saugt sie die Parasiten, männlich und weiblich, mit auf. Im Inneren der Mücke finden die Malariaparasiten ihre wahre Liebe – Männchen treffen auf Weibchen und bilden einen sporogenen Zustand, den Sporozoiten. Die Forscher zielten in ihrer Arbeit auf diesen sporogenen Zustand ab.

Der komplizierte Lebenszyklus von Malaria verursachendem Plasmodium. (CDC)




DieVerdauungsprotein von Mückenund der von den Wissenschaftlern verwendete humane Anti-Malaria-Antikörper lassen die Sporozoiten hilflos zusammenklumpen, während das Skorpion-Toxin – treffend als Skorpin bezeichnet – ein vielseitig versierter Mikroben-Killer ist. Obwohl jedes der Gen-Mashups die Anzahl der Malaria-Sporozoiten in den pilzinfizierten Mücken effektiv reduzierte, warf das Skorpion-Toxin sie aus dem Park und reduzierte die Anzahl um 90%. Als die Forscher dann die Gene für Skorpin und das Mückenverdauungspeptid zu einem Fusionsprotein kombinierten und dieses zusammen mit einem weiteren vollständigen Skorpin-Gen hinzufügten, sank die Zahl der Mückensporozoiten um 98%.

Geographische Verbreitung der Malaria. (CDC)

St. Leger notiert in aPressemitteilungvon der University of Maryland, dass dieser Ansatz gegen Insektenschädlinge und mikrobielle Killer nicht auf Mücken und Malaria beschränkt sein muss. Neben der Verfeinerung des Malaria-besiegenden Pilz-Skorpion-Mashups richten er und seine Kollegen ihr Augenmerk auf andere Krankheiten, die einen Insektenüberträger involvieren, darunter Borreliose und Schlafkrankheit. Sogar die verachteten Bettwanzen könnten irgendwann in die gentechnisch veränderten Fallen dieses Teams tappen.

Es bleibt die Frage, ob sich der Malariaparasit selbst als Reaktion auf diese wirksame Malariabedrohung entwickeln könnte oder nicht. Angesichts der Tatsache, dass das Team von St. Leger drei Möglichkeiten gezeigt hat, dieMetarhizium anisopliaePilz zum ZielAnophelesMücken und besiegen die Malaria-Sporozoiten – ob ein menschlicher Antikörper, ein Mücken-Verdauungsprotein oder ein Skorpion-Toxin – vielleicht werden wir in der Lage sein, die Nase vorn zu habenPlasmodiumdie Fähigkeit, der Ausrottung durch Widerstand zu entgehen.