Es gibt derzeit kein wirksames Medikament gegen das Denguefieber, an dem jährlich bis zu 100 Millionen Menschen erkranken. Als Gegenmaßnahme bekämpfen Mediziner gerne den Überträger des Erregers auf den Menschen, die Gelbfiebermücke. In freier Wildbahn ist sie allerdings nicht auf Dauer auszurotten; daher soll die gefährliche Mückenpopulation ersetzt werden – mit Mücken, die das Virus nicht übertragen, dabei aber mindestens so leistungsfähig sind wie die Wildtyp-Mücken, die sie verdrängen sollen. Gelungen ist ein Austausch in freier Wildbahn aber noch nie. Jetzt wecken zwei Studien die Hoffnung, dass sich ein Erfolg doch erreichen lässt.
Die Forscher überwanden dabei zwei der größten Hürden, die dem Bekämpfungsansatz bisher entgegenstanden: Sie isolierten einen Mückenstamm, der durch eine Bakterieninfektion einerseits gegen das Virus resistent ist, dabei aber andererseits ebenso leistungs- und fortpflanzungsfähig bleibt wie die natürlich vorkommenden Mücken. Damit gelang es den Forschern in einem Feldversuch, Gelbfieberüberträger mit virenresistenten Mücken zu ersetzen.
Weltweit leben gut 2,5 Milliarden Menschen oder zwei Fünftel der Menschheit in denguegefährdeten Gebieten, 1,8 Milliarden davon alleine in Südostasien und Indien. Jedes Jahr infizieren sich 220 Millionen Menschen mit den Dengueviren, davon erkranken nach Schätzung der Weltgesundheitsorganisation 50 – 100 Millionen an milden Formen des Denguefiebers. Zwei Millionen aber entwickeln das schwere hämorrhagische Fieber, das in 2,5 Prozent der Fälle tödlich endet. Vor allem Kinder entwickeln diese schwere Form.
Scott O'Neill von der University of Queensland in Brisbane, Australien, und seine Kollegen fanden zunächst einen Weg, die Gelbfieberüberträger gegen das Denguevirus zu wappnen: Sie infizierten die Mücke mit einem Stamm des Bakteriums Wolbachia, der normalerweise Fruchtfliegen befällt [1]. Das Bakterium sorgt dabei über einen noch nicht völlig aufgeklärten Mechanismus dafür, dass sich RNA-Viren wie etwa das Denguevirus in den Zellen des Insekts nicht vermehren können. Normalerweise sorgt die Bakterieninfektion aber auch dafür, dass die Mücken geschwächt sind, früher sterben und sich seltener vermehren. Der nun verwendete Wolbachia-Stamm wMel löst diese Nebenwirkungen allerdings kaum aus, zeigen O'Neill und Kollegen: Mit ihm infizierte Mücken vermehren sich weiter rasch, wobei das Wolbachia-Bakterium stets auf die weiblichen Nachkommen übertragen wird und sich rapide in der Mückenpopulation verbreitet.
Die virusresistenten, mit Wolbachia-wMEL infizierten Mücken schlagen sich auch in Populationen von Wildtyp-Mücken gut, wie Versuche mit in Käfigen gehaltenen Schwärmen zeigen: Nach einigen Generationen ist oft die gesamte Population wMel-infiziert und so gegen Dengueviren resistent.
Von diesem Ergebnis ermutigt, untersuchte O'Neills Team schließlich, ob sich ihre Wolbachia-Mücken auch in der Natur bewähren: In zwei Orten in Ostaustralien, in denen sporadisch Gelbfieber auftritt, eliminierten sie zunächst so gut wie möglich die lokale Mückenpopulation. Dann setzten sie vor Ort über einen Zeitraum von zweieinhalb Monaten regelmäßig frisch mit wMel infizierte Mücken frei – insgesamt etwa 150 000 pro Ortschaft. Gleichzeitig begannen die Forscher damit, Mücken stichprobenartig wieder einzufangen und auf Wolbachia-Infektionen zu untersuchen [2].
Resistente Gelbfiebermücken werden frei gelassen | Mit Wolbachia infizierte Gelbfiebermücken (Aedes aegypti) werden frei gelassen. Vor dem Freilandversuch musste die Bevölkerung der Testareale in Queensland genau ins Bild gesetzt werden. Denn Teil eins des Plans, die in ihren Vorgärten heimischen Mücken abzutöten, erschließt sich vielen Anwohnern von selbst – in der Phase zwei dann neue Mücken freizusetzen, erzeugt allerdings Erklärungsbedarf.
Erwartungsgemäß stieg der Prozentsatz infizierter Exemplare vor allem zu Beginn des Experiments drastisch an – aber auch dann noch, als keine neuen Mücken mehr ausgesetzt wurden. Am Ende der Untersuchung erreichte die Rate in den beiden Untersuchungsgebieten 80 beziehungsweise 100 Prozent und blieb schließlich auf diesem Niveau. Wolbachia hat sich demnach nahezu flächendeckend duchgesetzt, die Gelbfiebermücken vor Ort übertragen infolgedessen derzeit kein Denguefieber mehr.
Es bleibt nun noch zu klären, ob dieser erfreuliche Zustand tatsächlich langfristig stabil bleibt oder ob Wildtypmücken die resistenten Verwandten doch noch einmal verdrängen werden. Zudem muss sich der Ansatz auch in Gebieten bewähren, in denen nicht nur sporadisch Gelbfieberfälle auftreten, sondern wo das Virus endemisch und häufig ist. Außerdem muss noch herausgefunden werden, über welchen Mechanismus Wolbachia die Resistenz gegen RNA-Viren vermittelt – so kann vielleicht ausgeschlossen werden, dass das Virus auf lange Sicht eine Resistenz gegen die Resistenz entwickelt. Wenn all dies gelingt, wäre sogar denkbar, den Ansatz zur Bekämpfung anderer durch Mücken übertragener Krankheiten einzusetzten – etwa gegen die Malaria: Einige Studien legen nahe, dass eine Wolbachia-Infektion von Mücken auch Parasiten wie dem Malariaerreger schaden können. (jo)
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