Ein mückenliebender Pilz, genetisch mit einem Skorpiontoxin kombiniert, ist eine neue und anscheinend vielversprechende Waffe im globalen Kampf gegen Malaria.
Ein mückenliebender Pilz mit Skorpion-Genen, der zur Entstehung eines malariabekämpfenden Toxins hinzugefügt wurde, könnte die neueste Waffe gegen die weltweite Geißel der Malaria sein.
Dieser Gestankbug wurde mit einem Pilz infiziert. St. Leger und sein Team stellen auch transgene Pilze her, die zur Bekämpfung von Stinkwanzen, Bettwanzen, Heuschrecken und anderen Schädlingen entwickelt wurden. Bildnachweis: Weiguo Fang, University of Maryland)
Forscher um Raymond St. Leger von der University of Maryland haben die DNA eines menschlichen Anti-Malaria-Antikörpers, eines Moskito-Verdauungsproteins und eines antimikrobiellen Skorpion-Toxins in die DNA einer Pilzart gespleißt, die Insekten kolonisiert. Der Stamm heißt Metarhizium anisopliae. Der Pilz befällt das Insekt - in diesem Fall eine Anopheles Mücke - während die Produkte der geliehenen Gene auf den darin wachsenden Malaria-Parasiten abzielen - ein vielfacher Schlag gegen Malaria.
Und es scheint zu funktionieren. Eine Version des genetischen Mashups reduzierte die Anzahl der Malariaparasiten bei infizierten Mücken um 98%. Der Erfolg des Teams mit den Cross-Phylum-Genkombinationen ist auf den Seiten der Ausgabe vom 25. Februar 2004 zu sehen Wissenschaft.
Malaria ist ein heikler Mörder. Von den 255 Millionen Malaria-Infektionen sterben jährlich etwa 781.000 Menschen. Die Parasiten können in der Leber lauern und bei der infizierten Person immer wieder auftreten. Der übliche Weg, mit Malaria am Ende der Mückensituation umzugehen, bestand darin, die Mücken mit Pestiziden abzutöten. Aber Mücken sind wie die meisten anderen Organismen in Hülle und Fülle: Einige von ihnen sind resistent. Wenn Sie die anfälligen Insekten beseitigt haben, sind nur noch resistente übrig. Diese Resistenzbildung ist genau das, was passiert ist, als wir DDT gegen Mücken eingesetzt haben. Aus diesen Erfahrungen lernte die St. Leger-Gruppe, nicht nur den Insekten- "Käfer", sondern auch den darin enthaltenen mikrobiellen "Käfer" zu töten.
Die Ursache von Malaria ist eine Art von Plasmodium. Diese Parasiten greifen nur menschliche Wirte an. Sie dringen in unsere roten Blutkörperchen ein, um sich zu replizieren, nachdem sie einige Ausfallzeiten in der Leber verbracht haben. Wenn eine Mücke unser Blut saugt, saugt sie damit die männlichen und weiblichen Parasiten auf. In der Mücke finden die Malariaparasiten wahre Liebe - Männer treffen Frauen und bilden einen sporogenen Zustand, den Sporozoiten. Die Forscher haben diesen sporogenen Zustand in ihrer Arbeit untersucht.
Der komplizierte Lebenszyklus des Malaria verursachenden Plasmodiums. (CDC)
Das Verdauungsprotein der Mücke und der von den Wissenschaftlern verwendete humane Anti-Malaria-Antikörper bewirken, dass die Sporozoiten hilflos zusammenballen, während das Skorpiontoxin - treffend Skorpin genannt - ein Allround-Adept-Mikroben-Killer ist. Obwohl jedes der Gen-Mashups die Anzahl der Malaria-Sporozoiten in den mit Pilzen infizierten Mücken effektiv niederschlug, warf das Skorpiontoxin sie aus dem Park und reduzierte die Anzahl um 90%. Als die Forscher dann die Gene für Skorpin und das Mückenverdauungspeptid zu einem Fusionsprotein kombinierten und dieses zusammen mit einem weiteren vollständigen Skorpingen hinzufügten, sanken die Mückensporozoitenzahlen um 98%.
Geografische Verbreitung von Malaria. (CDC)
In einer Pressemitteilung der University of Maryland wies St. Leger darauf hin, dass dieser Ansatz für Insektenschädlinge und Mikrobenbekämpfer nicht auf Mücken und Malaria beschränkt sein muss. Neben der Verfeinerung des Mashups aus Malaria-bekämpfendem Pilz und Skorpion konzentrieren er und seine Kollegen sich auf andere Krankheiten, an denen ein Insektenvektor beteiligt ist, einschließlich Lyme-Borreliose und Schlafkrankheit. Sogar die verachteten Bettwanzen könnten irgendwann in die genetisch veränderten Fallen dieses Teams geraten.
Eine Frage bleibt, und das ist, ob sich der Malaria-Parasit selbst als Reaktion auf diese wirksame Malaria-Bedrohung entwickeln könnte oder nicht. In Anbetracht der Tatsache, dass das Team von St. Leger drei Möglichkeiten zur Verwendung des Metarhizium anisopliae Pilz zum Ziel Anopheles Mücken und erobern den Sporozoiten der Malaria - sei es ein menschlicher Antikörper, ein Verdauungsprotein für Mücken oder ein Skorpiontoxin - vielleicht können wir uns vorenthalten PlasmodiumFähigkeit, der Ausrottung durch Widerstand zu entgehen.