Ein genetischer Durchbruch im Kampf gegen Malaria
Diese Arbeit ist von entscheidender Bedeutung – insbesondere angesichts der Anzahl der malariabedingten Todesfälle pro Jahr sowie der Parasitenresistenz, die sich gegen auf dem Markt erhältliche Arzneimittel gezeigt hat. Besonders besorgniserregend ist dabei die Tatsache, dass sich diese Resistenz weiter ausbreitet. Die Anwendung neuer Methoden mit dem Ziel, das Verständnis über den Parasiten zu verbessern und mögliche Zielstrukturen für neue, effektivere Therapien zu identifizieren, könnte tausende Leben retten. „Wir konnten das Verfahren der sogenannten Zufallsmutagenese optimieren und sind zuversichtlich, dass wir dadurch Genfunktionen ermitteln können, die bisher kaum verstanden sind“, so die Projektkoordinatorin von GENETICS REVEAL PF, Dr. Ilaria Russo von der Universität Manchester im Vereinigten Königreich. „Es gelang uns, nach und nach jedes technische Problem, das uns begegnete, zu bewältigen. Unser wichtigster Durchbruch bei diesem Projekt (die Ergebnisse werden noch veröffentlicht) war der Nachweis, dass dieses Verfahren tatsächlich umsetzbar ist.“ Bei der Mutagenese werden absichtlich DNA-Mutationen hergestellt, die Mutantengene oder andere genetisch veränderte Organismen erzeugen. Verschiedene Genbausteine lassen sich mutieren, sodass die Funktionsweise eines Gens eingehend untersucht werden kann. „Dadurch ist es uns möglich, Gene direkt zu analysieren und ein besseres Verständnis darüber zu erhalten, welche essentiellen Gene den Malariaparasiten ausmachen“, so Dr. Russo. „Essentielle Gene sind wertvolle Zielstrukturen für neue Anti-Malaria-Therapien.“ Ein kaum verstandener Parasit Obwohl Malaria zu den größten Bedrohungen der öffentlichen Gesundheit weltweit zählt, haben Forscher noch kein umfassendes Verständnis vom Lebenszyklus des Parasiten. Das macht es umso schwerer, wirksame Behandlungsmethoden zu entwickeln und präventive Maßnahmen zu treffen. Eine Impfung gegen Malaria ist nach wie vor nicht greifbar. Und mehr noch: Die Wirksamkeit existierender Behandlungsmethoden wird durch die zunehmende Resistenz immer weiter abgeschwächt. „Malariaparasiten umgehen die Immunantworten des Menschen auf verschiedene Weisen“, erklärt Dr. Russo. „Zum Beispiel verändern sie nach und nach exponierte Moleküle, die sogenannten Antigene, um der Immunantwort des Körpers auszuweichen. Diese Fähigkeit, Antigene auszutauschen, macht es umso schwerer, eine schützende Impfung oder wirksame Therapie zu entwickeln.“ Es gibt noch weitere Herausforderungen. Nach ihrer Wanderung von den Speicheldrüsen der Mücke zum menschlichen Wirt dringen die Malariaparasiten in die roten Blutzellen, in denen sie sich perfekt verstecken können. Wenn die Parasiten aus den roten Blutkörperchen schießen und ihren Wirt infizieren, sind sie für einen sehr kurzen Zeitraum – nur einige wenige Minuten lang – unserem Immunsystem ausgesetzt. Genetische Lösungen Das im Rahmen einer internationalen Marie-Curie-Wiedereingliederungsbeihilfe der Europäischen Union (EU) unterstützte Projekt GENETICHTS REVEAL PF verfolgte das Ziel, durch die Entwicklung und Anwendung neuer genetischer Methoden ein besseres Verständnis vom Lebenszyklus des Parasiten zu erlangen. Die Arbeit des Projekts konzentrierte sich auf die verantwortlichen Gene für asexuelles Wachstum, Geschlechtsausprägung und Virulenz durch Interaktion mit dem Immunsystem des Wirts, um letztendlich neue zielgerichtete Therapien entwickeln zu können. „Die Schwierigkeiten, die sich im Hinblick auf die Entwicklung neuer Therapien oder Prophylaxen stellten, ergaben sich vorwiegend aus dem mangelnden Verständnis vom komplexen Lebenszyklus des Parasiten“, so Dr. Russo. „Dazu zählt auch die Beziehung des Parasiten zu seinem Wirt.“ Im Rahmen des Projekts gelang es, eine Methodik für das Verfahren der Zufallsmutagenese zu entwickeln und unser Verständnis von der Funktionsweise unserer Immunzellen zu vertiefen. Auf diesem Erfolg wird nun aufgebaut. Eine Genbibliothek von mutierten Genen wird für die weitere Arbeit von Forschern auf diesem Gebiet eine bedeutende Ressource darstellen. „Unsere Arbeit ist langfristig ausgerichtet, was manchmal schwierig ist, da wir in einer Gesellschaft leben, in der kurzfristige wirtschaftliche Vorteile häufig die Entscheidungen bestimmen“, merkt Dr. Russo an. „Umso wichtiger sind die Fördermittel, die wir erhalten. Wir hoffen, weitere Mittel sicherstellen zu können, um unsere neue Methodik in größerem Maßstab anzuwenden und einen wesentlichen Beitrag zur Arzneimittelforschung sowie zur Impfung zu leisten.“
Schlüsselbegriffe
GENETICHTS REVEAL PF, Malaria, Mücke, Erkrankung, Resistenz, Arzneimittel, DNS, Parasit, immun, Blut
