25.08.12

Insekten-Sterilisation

Sperma-Trick soll Malaria-Mücken eindämmen

Krämpfe, Durchfall und Fieberschübe: Malaria führt im schlimmsten Fall zum Tod. Um die Tropenkrankheit zurückzudrängen, haben Forscher nun ein Verhütungsmittel für Anopheles-Mücken entwickelt.

Von Katja Heise

Vierzig Prozent der Weltbevölkerung leben in Malaria-Gebieten, infiziert werden 215 jährlich – von der weiblichen Anopheles -Moskito. Doch man darf auf Linderung hoffen, weil Forscher folgendes wissen: Anopheles -Weibchen haben nur einmal im Leben Sex. Würde es gelingen, ihnen zum richtigen Zeitpunkt einen unfruchtbaren Partner vorzusetzen, bliebe der Nachwuchs aus, es gäbe weniger Malaria-Mücken.

Biologen suchen daher immer wieder nach Möglichkeiten, die Insekten unfruchtbar zu machen – mit der Sterile-Insekten-Technik, kurz SIT. Jetzt könnte es eine neue Methode geben. Die Pille für das Moskito-Männchen. Das berichten Forscher der Yale-Universität auf de 244. Konferenz "National Meeting & Exposition" der American Chemical Society im August in Philadelphia, USA.

Für ihre Idee nutzten die Wissenschaftler ihr Wissen über die Fortpflanzungspraktiken der Moskito – denn sie sind einzigartig in der Insektenwelt. Das Moskito-Männchen injiziert dem Weibchen bei der Paarung eine Art Pfropfen, mit dem Ziel sein Sperma im Weibchen zu versiegeln.

Jetzt wollen die Wissenschaftler einen Weg finden, diesen Pfropfen unwirksam zu machen – damit die Befruchtung erfolglos bleibt. Es geht also um eine Pille für die männliche Anopheles, wie der Forscher Richard Baxter und Professor für Chemie in Yale berichtet.

Sperma des Moskito-Männchens imVisier

Hierfür haben die Wissenschaftler ein spezifisches Enzym im Sperma des Moskito-Männchens isoliert. Es handelt sich um eine sogenannte Transglutaminase, die Quervernetzungen zwischen Proteinen herstellen kann – und für die Pfropfenbildung verantwortlich ist. Jetzt wiederholen die Forscher den Pfropfenbildungsprozess im Labor und suchen nach einer Chemikalie, die den Vorgang unterbinden kann.

Die Technologie basiert auf einer Entdeckung des Pfropfens im Jahr 2009 durch die Wissenschaftlerin Flaminia Catteruccia vom Imperial College London. Sie zeigte, dass jenes Enzym dafür verantwortlich ist, dass die Weibchen das Sperma in sich behalten und sie ihre Eier befruchten können. Die Forscherin Catteruccia, heute an der Harvard School of Public Health, kooperiert mit Baxter und seinem Team in Yale, um ihr Wissen in eine Technologie umzuwandeln, um die Mücken-Populationen zu verringern.

Männliche Moskitos sollen dann unter kontrollieren Bedingungen gezüchtet, mit dem Transglutaminase-Stopper gefüttert und freigelassen werden. Dann sollen sie sich mit wilden Weibchen paaren und diese vom Fortpflanzungs-Markt holen, ohne dass es zur Befruchtung gekommen ist. Soweit die Idee.

Insekten-Sterilisation soll Population reduzieren

Das erhoffte Ergebnis: Die Reduzierung der Moskitopopulation und damit der Malaria. "Noch sind wir auf der Suche nach den richtigen Chemikalien, die das Enzym blockieren" sagt Baxter. Wobei es nicht schwierig sein wird, es gibt bereits Substanzen, die andere Transglutaminasen verhindern." Idealerweise wäre es eine Substanz, die den männlichen Mücken gefüttert würde, ohne sie anderweitig zu beeinträchtigen". Eben das war nämlich bislang das Problem anderer Technologien zur Insekten-Sterilisation."

Bisher experimentierten die meisten SIT-Forscher mit radioaktiven Strahlen. Eine Strahlendosis zerstört dabei die Samenzellen. Der Nachteil an der Methode: Auch die Mücken wurden beschädigt. Das Problem: Sie verloren im Wettbewerb um die Weibchen mit gesunden männlichen Moskitos. "Es ist also wichtig, dass die sterilisierten Männchen nicht zu sehr beschädigt sind, damit sie ihre Aufgabe erfüllen können: Also ein Weibchen finden, es begatten und für den Rest ihres Lebens enthaltsam machen", sagt Forscherin Catteruccia.

Bildung der Samenzellen unterbinden

Und auch ein weiterer Ansatz ist bislang wenig erfolgreich: Die Forscher am Imperial College haben ein genetisches Verfahren ausprobiert, um die Männchen zu sterilisierten. Im Labor injizierten sie Mückeneiern bestimmte RNA-Fragmente, die ein Gen blockierten. So wird die Bildung der Samenzellen verhindert. Der Vorteil gegenüber der Bestrahlung ist, dass die Männchen ansonsten unversehrt waren.

Doch die Gentechnik-Sterilisation ist sehr umstritten: Denn veränderte Lebebewesen interagieren nicht nur mit ihren Artgenossen, sondern auch mit anderen Organismen – auch eben dem Menschen, da sind die Folgen wenig kalkulierbar, sagen Kritiker. Außerdem ein Risiko: Genetische Veränderung könnten für das Überleben günstige Faktoren bei den Labor-Insekten hervorbringen.

Moskitos passen sich Abwehrmethoden an

Die Pille für den Moskito-Mann könnte also die Lösung sein. Denn insgesamt hat die SIT- Methode bestechende Vorzüge, gegenüber traditionellen Moskito-Bekämpfungs-Methoden, wie etwa Insektenspray. Denn hinzu kommt, dass sich die Moskitos erstaunlich schnell an die Abwehrmethoden der Menschen anpassen, warnt Forscher Baxter. "Sie werden mehr und mehr resistent gegen die konventionellen Insektizide wie DDT, und sie umgehen die Moskitonetze, weil sie jetzt eher tagsüber und draußen beißen."

SIT könnte daher in Zukunft gegen Malaria helfen, ohne die logistischen und umweltbedingten Probleme, die Insektizide verursachen. "Unsere Methode wäre weniger aufwendig- und kostenintensiv", sagen die Forscher aus Yale.

Und das beste daran: "Die Sterilisations-Methode bringt uns weg von dem Versuch weibliche Moskitos von uns abzuhalten, indem wir die Chemie über die Menschen verteilen. Stattdessen füttern wir jetzt eine Chemikalie an das Männchen – und er findet das Weibchen für uns."