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StartseiteForschung aktuellMit der Genschere gegen Malaria25.09.2018

Verbesserter Gene Drive Mit der Genschere gegen Malaria

Im Kampf gegen Malaria versuchen Forscher seit Langem, den Krankheitsüberträger auszurotten: Ein sogenannter Gen Drive soll die Fortpflanzung der Anopheles-Mücken stören - doch viele Mücken entwickelten Resistenzen und setzten die Genschere außer Kraft. Nun haben Forscher einen Ausweg gefunden.

Von Michael Lange

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This female Anopheles gambiae mosquito-one of several species that can carry deadly malaria-surely used her sophisticated sniffing ability to find a place to eat. Foto: NNS /Landov dpa (picture alliance / dpa / NNS /Landov)
Die Mücke der Gattung Anopheles Gambiae ist eine der vielen Arten, die Malaria übertragen kann (picture alliance / dpa / NNS /Landov)
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Gene-Drives Darf der Mensch die Malaria-Mücke ausrotten?

Genom Editing Malaria, Mücken und Moral

Käfige umhüllt von Gaze-Netzen, so groß wie ein Klassenzimmer. Darin schwärmen viele tausend Mücken. In der italienischen Provinz testen Wissenschaftler aus London einen sogenannten Gene Drive, einen Gen-Antrieb gegen den Malaria-Überträger Anopheles gambiae.

Dazu haben sie die Genschere Crispr/Cas 9 in das Erbgut einiger männlicher Mücken eingeschleust. Bei der Fortpflanzung kopiert sich die Genschere in den Nachkommen und zerschneidet dabei ein bestimmtes Gen. Durch das Kopieren kommt es zur Verbreitung der Genschere. Sie macht die weiblichen Mücken unfruchtbar, sodass schließlich die Population zusammenbricht.

In ersten Laborversuchen funktionierte das. Aber dann kam es zu Resistenzen. Zufällige Mutationen veränderten das Erbgut der Mücken, sodass die Genschere das einprogrammierte Ziel auf dem Erbmolekül nicht mehr fand. Der Gen-Antrieb stotterte und blieb stehen. Die Mücken vermehrten sich wieder.

Neues Ziel für den Gen Drive

Nun haben die Forscher vom Imperial College London einen Ausweg gefunden, erläutert der Leiter des Projekts Andrea Crisanti.

"Es funktioniert jetzt, weil wir ein anderes Ziel für den Gene Drive gewählt haben. Wir zielen jetzt auf ein Gen, das die Mücken nicht verändern können, ohne dass sie Schaden nehmen. Das heißt: Die weiblichen Tiere können sich so oder so nicht mehr fortpflanzen."

Das von den Forschern als neues Ziel ausgewählte Gen heißt Doublesex. Es bestimmt das Geschlecht der Mücken. Sie sind unbedingt darauf angewiesen. Wenn die Genschere oder eine zufällige Mutation dieses Gen stören, können keine fruchtbaren Weibchen entstehen.

"Der Gene Drive verbreitete sich in acht bis elf Generationen. Dann waren hundert Prozent aller Weibchen zu Zwittern geworden und legten keine Eier mehr. Das wurde bislang nie erreicht mit einer genetischen Methode gegen eine gefährliche Tierart."

Bisher entdeckten Andrea Crisanti und sein Team in ihren Laborversuchen keine resistenten Mücken.

Weitere Experimente geplant

Ernst Wimmer, Professor für Entwicklungsbiologie an der Universität Göttingen und nicht an den Forschungen beteiligt, sieht in dieser Weiterentwicklung des Gene Drive einen wichtigen Fortschritt.

"Trotzdem wird sich bei sehr großen Anzahlen immer noch die Möglichkeit ergeben, dass ein seltenes Ereignis hier zu einer funktionellen Resistenz führen kann."

Grundsätzlich ausschließen, dass Resistenzen entstehen, können die Wissenschaftler am Imperial College nicht. Sie planen deshalb weitere Experimente. Zunächst wollen sie im Labor viele Mutationen testen, um herauszufinden, ob irgendeine davon den Gene Drive stoppen kann. Außerdem wollen sie den Gene Drive erneut ausprobieren - unter Freilandbedingungen in großen Käfigen in Italien.  

Über den Start des Gen Drive entscheiden Behörden und Politik

Der Göttinger Entwicklungsbiologe Ernst Wimmer empfiehlt, noch einige Jahre weiter zu forschen und zwei oder mehr Ziel-Gene zu kombinieren. Andrea Crisanti hält das nicht für notwendig. Er glaubt, dass bereits in einem Jahr die wissenschaftlichen Ergebnisse vorliegen werden für einen Antrag auf Freisetzung. Wann es dann wirklich losgehe mit dem Gene Drive gegen die Malaria, sei eine Frage an Behörden und Politik.

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