Kampf gegen Plagen der Menschheit – Mit Biotechnologie endlich Malaria besiegen
Malaria gehört zu den häufigsten Infektionskrankheiten weltweit. Nach Angaben des RKI leben etwa 40% der Menschheit in potenziell mit Malaria verseuchten Weltgegenden. Etwa 200 Millionen Menschen erkranken jährlich an der Seuche, davon 90% in Afrika. 600.000 Menschen, auch überwiegend in Afrika, sterben an ihr pro Jahr! Malaria stellt für die betroffenen Länder gleichermaßen eine humanitäre wie volkswirtschaftliche Katastrophe dar. Eine effiziente Bekämpfung der Seuche durch Eliminierung der Ursachen oder durch Prophylaxe und Impfung ist seit vielen Jahren gemeinsames Ziel von Medizinern, Biologen, Infektiologen und Gesundheitspolitikern. Bisher allerdings mit nur begrenztem Erfolg. Neue biotechnologische Ansätze, einschließlich Impfungen mit RNA-Impfstoffen sind in Entwicklung und versprechen einen Quantensprung in der Bekämpfung einer der großen Plagen der Menschheit.
Komplexer Entwicklungszyklus erschwert Bekämpfung der Malaria
Malaria unterscheidet sich grundlegend von Virus-Infektionen wie der derzeit grassierenden Corona-Pandemie oder der saisonalen Grippe. Die Malaria-Erreger der Gattung Plasmodium sind kleine einzellige Lebewesen, die für ihre Entwicklung zwingend Mensch und Anopheles-Mücke brauchen. Von den verschiedenen Plasmodium-Arten sind fünf für den Menschen gefährlich und verursachen unterschiedliche Formen der Malaria. Am häufigsten tritt die Malaria tropica auf, die durch Plasmodium falciparum verursacht wird. Allen Malaria-Erregern ist gemeinsam, dass sie nicht direkt von Mensch zu Mensch übertragen werden können. Sie können aber in der Leber eines erkrankten Menschen nicht nur lange überleben, sie können sich dort auch vermehren und in regelmäßigen Abständen Nachkommen in die Blutbahn entlassen. Das führt dann zu den typischen immer wieder auftretenden Krankheitsausbrüchen mit Fieberschüben. Die Bekämpfung der Malaria orientiert sich am komplexen Entwicklungszyklus der Plasmodien und besteht aus Prophylaxe, Bekämpfung der Überträgermücken und, bisher mit nur bescheidenem Erfolg, Impfung. Bei der Bekämpfung der Überträgermücken und der Entwicklung von Impfstoffen hat es dank moderner Biotechnologie deutliche Fortschritte gegeben. So ist ein internationales Forscherteam optimistisch, Malaria bis 2050 ausrotten zu können.
Mit mRNA-Impfstoffen gegen Malaria-Erreger
Der riesige Erfolg der mRNA Impfstoffe im Kampf gegen das Corona-Virus hat gezeigt, welches Potenzial in der neuen Impfstofftechnologie steckt. So ist es nur eine Frage der Zeit, bis mRNA-Impfstoffe auch gegen andere Krankheitserreger, nicht nur Viren, entwickelt werden. Ganz oben auf der Agenda steht der Malaria-Erreger Plasmodium falciparum. Oberflächenstrukturen des Einzellers dienen als Vorlage und werden in mRNA „übersetzt“ und in mRNA-Impfstoffe eingebaut. Alles weitere ist durch Corona bekannt. Der gespritzte Impfstoff regt menschliche Zellen an, Oberflächenproteine des Malaria-Erregers zu produzieren, die wiederum das Immunsystem stimulieren gegen die fremden Eiweiße vorzugehen. Soweit die Theorie. Wenn die Forschungsarbeiten erfolgreich verlaufen, könnten ein oder mehrere neue Impfstoffkandidaten bereits Ende 2022 in klinischen Studien erprobt werden. Verlaufen auch diese Zulassungsstudien erfolgreich, würde in den Jahren 2022/23 mit einer groß angelegten Impfkampagne gegen Malaria begonnen werden, die das Ende einer der größten Plagen der Menschheit einläuten könnte.
Impffortschritte mit Protein des Malaria-Erregers
Die Universität Oxford verkündete kürzlich große Fortschritte bei der Entwicklung eines eher klassischen Impfstoffes gegen den Malaria-Erreger Plasmodium falciparum. Basis des Impfstoffes ist ein Eiweiß mit dem Namen Circumsporozoite-Protein (CSP), das von Plasmodium während seiner Entwicklung im Menschen wie auch in der Malariamücke abgesondert wird. Dieses Eiweiß fungiert als Antigen und wird vom menschlichen Immunsystem als fremd erkannt. Deshalb ist es für die Entwicklung eines Impfstoffes grundsätzlich geeignet. Die Forscher aus Oxford haben in einer ersten klinischen Studie mit dem Impfstoff eine Schutzwirkung von 77% erreicht. Sie hoffen, diese gute Wirkung in weiteren größeren Studien zu bestätigen und ihren Impfstoff ebenso wie den auf Basis von mRNA Ende 2022 zur Zulassung zu bringen.
Monoklonale Antikörper schützen vor Infektion mit Malaria
Auch spezifische Antikörper, die gegen Antigene von Plasmodien gerichtet sind, können vor einer Infektion mit dem Parasiten schützen. Wird der aus dem Blut infizierter Menschen gewonnene Antiköper anderen Menschen mit hohem Infektionsrisiko gespritzt, scheint er die Empfänger mehrere Monate vor der Ansteckung mit Malaria zu schützen, wie eine kleine experimentelle Studie zeigt.
Mit Genschere Malariamücken an Vermehrung hindern
Mancher mag sich fragen, warum die Überträgermücken nicht einfach mit Insektengiften ausgerottet werden, die sein doch viel effektiver als Moskitonetze. Abgesehen davon, dass die Mücken irgendwann auch gegen Insektizide Resistenzen entwickeln werden, verbietet sich der großflächige Einsatz von Insektiziden, wie uns die Erfahrungen mit DDT gelehrt haben. Es müssen also andere Methoden mit deutlich weniger Kollateralschäden entwickelt werden. Bio- und gentechnologische Verfahren könnten zum Sieg über Malaria beitragen. Die Entdeckung der spezifischen Genschere CRISPR/Ca9 vor einigen Jahren könnte auch für die Bekämpfung der Malaria der lang gesuchte Durchbruch sein. Forscher aus Großbritannien und den USA ist es im Labor gelungen, das Erbgut der Malariamücken so zu verändern, dass nur das manipulierte Gen weitervererbt wird. In diesen als „Gene Drive“ bezeichneten Experimenten schlüpfen aus den Eiern der genmanipulierten Mücken nur Männchen oder sterile Weibchen. So gelang es den Forschern nach etwa 10 Mücken-Generationen eine ganze Population der Plagegeister auszurotten, weil sich von Generation zu Generation die sterilen Weibchen durchgesetzt hatten. Ist das nun der Sieg über Malaria. Vielleicht! Noch muss in weiteren Versuchen die Unbedenklichkeit der Methode für die Umwelt geklärt werden, bevor in großen Stil in Malaria verseuchten Gegenden genmanipulierte Mücken freigesetzt werden.
Fazit: Moderne biomolekulare und gentechnologische Forschungsansätze können in naher Zukunft wesentliche Beiträge zum Kampf gegen Plagen der Menschheit liefern. War bisher kaum daran zu denken, die Malaria auszurotten und jährlich mehreren hunderttausend Menschen das Leben zu retten, könnten in den nächsten Jahren groß angelegte Impfkampagnen im Verbund mit gentechnologischer Schädlingsbekämpfung das Ende der Malaria einläuten.