Veränderungen in der genetischen Ausstattung eines der tödlichsten Tiere der Welt auf Populationsebene könnten einen Schlüssel im Kampf gegen Malaria darstellen, argumentieren Befürworter einer radikal neuen Technologie.
Die sogenannte Gene-Drive-Technologie, bei der genetische Veränderungen über Generationen weitergegeben werden, könnte Mückenpopulationen eindämmen oder verhindern, dass sie Malaria übertragen.
„Durch Gentechnik haben Forscher Mücken so verändert, dass sie die Vererbung von Genen begünstigen, die entweder die Größe der Population dieser Mücken reduzieren oder sie daran hindern, den Malariaparasiten zu übertragen“, sagt Michael Santos, Senior Vice President und Chief Population Health Sciences Officer bei der in den USA ansässigen Wohltätigkeitsorganisation Foundation for the National Institutes of Health (FNIH), erzählt SciDev.Net.
„Mit anderen Worten, [it is about] Verwendung von Mücken zur Bekämpfung von Mücken.
Malaria ist eine der „großen drei“ tödlichen Krankheiten der Welt und tötete im Jahr 2021 über eine halbe Million Menschen, die überwiegende Mehrheit davon in Afrika.
Santos erklärt SciDev.Net in einem Interview, dass die Gene-Drive-Technologie andere Instrumente zur Bekämpfung von Malaria wie saisonale Malariamedikamente, Impfstoffe und Schnelldiagnosetools ergänzen könnte.
„Das Konzept der Nutzung von Gene Drive [technology] Die Bekämpfung der Ausbreitung von durch Mücken übertragenen Krankheiten ist über 80 Jahre alt, und jüngste Fortschritte in der Gentechnik, insbesondere CRISPR-Cas9 [a technology used in editing the complete set of DNA] „Die Entwicklung neuer Ansätze hat es den Forschern einfacher gemacht“, erklärt Santos.
Santos, der auch Direktor der GeneConvene Global Collaborative ist, einer Initiative des FNIH, die eine fundierte Entscheidungsfindung über genetische Biokontrollansätze für die öffentliche Gesundheit unterstützt, sagt, dass die Mückenbekämpfung eine der wirksamsten Möglichkeiten ist, die Belastung durch Malaria zu verringern andere durch Mücken übertragene Krankheiten.
Ins Stocken geraten
„Viele Jahre lang ging die Belastung durch Malaria zurück, aber in den letzten Jahren sind die Fortschritte ins Stocken geraten“, sagt er.
„Ein Teil der Herausforderung für den weiteren Fortschritt besteht darin, dass Malariamücken zunehmend resistent gegen die Insektizide sind, die zu ihrer Bekämpfung eingesetzt werden.“
Ein weiterer Teil der Herausforderung bestehe darin, die finanziellen Ressourcen aufrechtzuerhalten, fügt er hinzu. Die WHO schätzt, dass über 7 Milliarden US-Dollar pro Jahr erforderlich sind, um die globalen Ziele zur Malariareduzierung zu erreichen. Allerdings wurde im Jahr 2021 nur die Hälfte des Betrags für die Bekämpfung von Malaria ausgegeben, sagt Santos gegenüber SciDev.Net.
Er sagt, dass die Zusammenarbeit mit Interessengruppen zur Identifizierung der wichtigsten Fragen auf diesem Gebiet und die Zusammenführung von Menschen zur Lösung dieser Fragen der Schlüssel zur Unterstützung der Interessenvertretung von Gene Drives sei.
„Wir haben mit dem WHO-Sonderprogramm für Forschung und Ausbildung in Tropenkrankheiten zusammengearbeitet, um im Jahr 2021 eine aktualisierte zweite Ausgabe des Gene Drive Guidance Framework bereitzustellen, um die Fortschritte auf diesem Gebiet widerzuspiegeln“, erklärt er.
„Das Rahmenwerk trägt dazu bei, Forscher und Interessengruppen über eine Reihe wichtiger Fragen für die Entwicklung gentechnisch veränderter Mücken zu informieren, darunter die Bewertung von Sicherheit und Wirksamkeit sowie ethische und regulatorische Überlegungen.“
Genetische Ansätze sind artspezifisch, da sie durch Paarung funktionieren. Eine Handvoll Mückenarten (von mehr als 3.000) sind für die meisten Malariaübertragungen verantwortlich, und einer der Vorteile der Gene-Drive-Technologie und anderer genetischer Ansätze ist die Möglichkeit, diese wenigen Mückenarten direkt anzugreifen, sagt Santos.
Ein weiterer Vorteil sind die Kosten. Beispielsweise kann in Laborkäfigexperimenten eine kleine Anzahl veränderter Mücken Gene in der gesamten Käfigpopulation verbreiten.
„Wenn Gene Drives in freier Wildbahn so funktionieren, könnten die Kosten für die Freisetzung einer kleinen Anzahl von Gene Drive-modifizierten Mücken gering sein im Vergleich zu den Auswirkungen, nachdem sich diese Gene in der Wildpopulation verbreitet haben“, erklärt Santos und fügt hinzu, dass Gene Drives das sein könnten Wird verwendet, um die Resistenz gegen Insektizide umzukehren.
Biosicherheit
Laut Santos ist die Bewertung von Risiken und Nutzen ein wichtiger Teil der Bewertung neuer Technologien, und Gene-Drive-Ansätze für Malaria würden im Allgemeinen sowohl von den Biosicherheitsbehörden auf ihre Sicherheit als GVO als auch von den Gesundheitsbehörden auf ihre Sicherheit und Wirksamkeit im Hinblick auf die öffentliche Gesundheit bewertet Werkzeug.
Er fügt hinzu: „Viele Länder verlangen auch umfassendere Folgenabschätzungen, die potenzielle wirtschaftliche und soziale Risiken und Vorteile berücksichtigen.“
„Die Risikobewertung ist ein strenger Prozess, der wertvolle Ziele identifiziert (z. B. Biodiversität, menschliche Gesundheit und Tiergesundheit), potenzielle Wege zu nachteiligen Auswirkungen auf diese wertvollen Ziele abbildet und die Wahrscheinlichkeit für jeden Weg bewertet.“
Santos erklärt weiter, dass die Risikobewertung von Fall zu Fall erfolgt, da sie spezifisch für die Technologie und den Standort ist. Nationale Regulierungsbehörden entscheiden, ob Risiken akzeptabel sind, und legen die erforderlichen Risikomanagementaktivitäten fest.
„Die potenziellen Risiken hängen vom Gene-Drive-Ansatz und dem Kontext ab, in dem er eingesetzt wird. Noch ist kein Gene-Drive-Projekt zur geplanten Veröffentlichung fortgeschritten, daher wissen wir nicht, welches Risiko durch diesen Prozess identifiziert wird.“
Er fügt hinzu, dass GeneConvene die Risikobewertung durch Sensibilisierung, Kapazitätsstärkung und Finanzierung von Risikobewertungen Dritter unterstützt.
Burkina Faso
Die Afrikanische Union hat im Rahmen ihrer Malaria-Strategie die Evaluierung von Gene-Drive-Ansätzen für Malaria befürwortet und die Entwicklungsagentur der Afrikanischen Union (AUDA-NEPAD) angewiesen, die Mitgliedstaaten beim Aufbau von Kapazitäten für die strenge Bewertung dieser Technologien zu unterstützen.
„Mit der Unterstützung von AUDA-NEPAD hat die westafrikanische Region einen Lenkungsausschuss zusammengestellt, um die Zusammenarbeit zu fördern und Kapazitäten aufzubauen“, sagt Santos.
Laut Santos genehmigte Burkina Faso die Pilotstudie mit männlichen Mücken, die gentechnisch verändert wurden, um sie unfruchtbar zu machen.
Die Studie wurde im Oktober 2022 von Target Malaria, einem gemeinnützigen Forschungskonsortium, das sich die Entwicklung neuer, kostengünstiger und nachhaltiger Gentechnologien zur Kontrolle der Malariaübertragung zum Ziel gesetzt hat, als Bericht veröffentlicht.
„Wenn sich diese nicht gentechnisch sterilen männlichen Mücken mit Weibchen paaren, schlüpfen die von den Weibchen gelegten Eier nicht“, heißt es in der Studie.
Santos sagt, dass trotz der potenziellen Vorteile des Einsatzes von Gene Drives zur Malariabekämpfung die Akzeptanz der Technologie eine Herausforderung darstellt.
„Um eine Wirkung zu erzielen, muss die Gene-Drive-Entwicklung wissenschaftlich erfolgreich sein – die manipulierten Mücken müssen in freier Wildbahn die erwartete Leistung erbringen – und die Länder müssen sich für die Verwendung von Gene-Drive-Ansätzen entscheiden. Die Entscheidungen der Länder können auch durch politische Empfehlungen von Organisationen wie z wie der WHO und der Afrikanischen Union sowie auf finanzielle Unterstützung von Organisationen wie dem Global Fund“, fügt Santos hinzu.
Aber die WHO und viele andere unterstützen die strenge Bewertung aller potenziellen neuen Instrumente zur Malariabekämpfung, fügt er hinzu.
„Mit ausreichender Innovation, Fürsprache und Engagement sollte die Ausrottung der Malaria möglich sein“, sagt Santos.