Welche Risiken sind wir bereit einzugehen, um Malaria (vielleicht) zu beenden?

Nach einem enormen Rückgang der Malariafälle in den letzten zwei Jahrzehnten ist Malaria wieder auf dem Vormarsch. Im Jahr 2020 starben 677.000 Menschen an Malaria, darunter sind 80 % Kinder unter 5 Jahren. Malaria ist nicht nur tödlich, sondern verschlechtert auch die Lebensgrundlagen ganzer Familien, Gemeinschaften und Länder: Bauern, die ihr Saatgut nicht rechtzeitig aussäen können, Mütter, die ihre Erträge nicht auf den Märkten verkaufen können, um ihren Lebensunterhalt zu verdienen, oder Kinder, die nicht zur Schule gehen und von Bildung profitieren können – ein Teufelskreis der Armut. Einige Wissenschaftler:innen schlagen jetzt vor, dass eine neue Technologie namens Gene Drive einen Wendepunkt bei der Malariabekämpfung darstellen könnte.

Gene Drives – die Manipulation der DNA von Mücken, um ein Ausrottungs-Gen weiterzuvererben

Das Forschungskonsortium Target Malaria, das hauptsächlich von der Bill & Melinda Gates Foundation und dem Open Philanthropy Fund finanziert wird, entwickelt im Labor gentechnisch veränderte Stechmücken, die entweder alle Nachkommen männlich oder alle weiblichen Nachkommen unfruchtbar machen würden. Sie verwenden die Crispr-Cas-Methode, um ein System in die DNA einzupflanzen, das sich bei der Paarung der Mücken repliziert und dafür sorgt, dass sich dieses Gen in der wilden Mückenpopulation verbreitet. Während einige hoffen, dass dies die Wunderwaffe zur Unterdrückung von Mückepopulationen und zur Unterbrechung des Übertragungszyklus sein könnte, wirft diese bislang ungetestete, risikoreiche Technologie grundlegende Fragen für die Menschheit auf: Wie weit sind wir bereit zu gehen, wie hoch dürfen die Risiken und Ungewissheiten sein, um eine Hypothese zu testen?

Die Risiken von Gene-Drive-Mücken

Die Risiken und Folgen der Gentechnik sind sehr schwer abzuschätzen, vor allem, wenn der Organismus in freier Wildbahn lebt und sich dort fortpflanztl. Denn Gene beeinflussen nicht nur die körperliche Gestalt von Tieren, sondern auch ihr Verhalten, ihre Interaktionen mit anderen Arten und die Art und Weise, wie Bakterien und Parasiten sie beeinflussen. Eine Unterdrückung bzw. Ausrottung von Genen hätte Auswirkungen auf das gesamte Nahrungsnetz und würde wahrscheinlich bedeuten, dass ihre ökologische Nische von einer anderen Art eingenommen wird und dass dem Plasmodium-Parasiten (welcher die Malaria verursacht) ein Wirt fehlt. Mit unbekannten Folgen. Darüber hinaus besteht die Gefahr, dass die  gentechnisch veränderten Gene von den Mücken durch „horizontalen Gentransfer“ an andere Arten weitergegeben werden und auch deren Populationen dezimieren. Wenn dies so genannte ‘wichtige Arten’ betreffen würde, könnten die Ökosysteme zusammenbrechen oder schwer geschädigt werden.

Zum jetzigen Zeitpunkt der Forschung wissen die Wissenschaftler nicht, ob die Gene für den Menschen giftig sein könnten oder allergische Reaktionen hervorrufen. Außerdem könnte die zu erwartende Verhaltensänderung der Mücken zu vermehrten Stichen und einer verstärkten Übertragung von Malaria führen. Wenn Menschen Tiere essen, die sich vorher von gentechnisch veränderten Mücken ernährt haben, könnten sie auch unter sekundären toxischen Wirkungen und allergischen Reaktionen leiden. Und nicht zuletzt könnte, wenn die Anopheles-Gambiae-Mücke ausgerottet wird, eine andere Mücke ihren Platz einnehmen und die Belastung durch andere Krankheiten erhöhen.

Gentechnisch veränderte Stechmücken könnten – wie beim Menschen – giftig für die Viehbestände sein, neue Krankheiten übertragen oder sogar – kontraintuitiv – die Übertragung von Malaria verstärken.

Mückenlarven spielen in Gewässern eine wichtige Rolle. Gentechnisch veränderte Larven könnten giftig sein und sich negativ auf das Trinkwasser sowie die Flora und Fauna von Gewässern auswirken.

Da diese Technologie noch sehr neu ist, stehen Studien und Diskussionen über ihre Risiken und möglichen negativen Folgen sowie über die Art der erforderlichen globalen Governance und internationalen Regulierung natürlich noch ganz am Anfang. So wurden beispielsweise noch nicht einmal Leitfäden für die Risikobewertung von der Weltgemeinschaft in Auftrag gegeben. Hinzu kommt, dass eine Fülle wichtiger politischer, sozioökonomischer, kultureller und ethischer Fragen unbehandelt und unbeantwortet bleibt.  Wer sollte beispielsweise in den Entscheidungsprozess einbezogen werden und wer sollte vor einer Freisetzung konsultiert werden?  Würde es ausreichen, dass eine nationale Regierung, wie die burkinische Regierung, eine solche Freilassung genehmigt und die örtlichen Dorfvorsteher:innen ihre Zustimmung geben?  Wie müssten Entscheidungsprozesse gestaltet werden, um die international verankerten Rechte indigener Völker und lokaler Gemeinschaften zu wahren, sich gegen Projekte auszusprechen zu können, die sie und ihre Gebiete oder Lebensweise beeinträchtigen könnten? Wer wäre verantwortlich und wer müsste für Entschädigungen aufkommen, wenn die Gene Drive Mücken Grenzen überschreiten und negative Auswirkungen auf Ökosysteme oder die Landwirtschaft haben?

Gleichzeitig gibt es bereits Maßnahmen, die in der Vergangenheit dazu beigetragen haben, Malaria in Ländern wie zuletzt China und El Salvador zu beenden. Diese beiden Länder sind seit 2021 offiziell von der WHO als malariafrei erklärt worden, und folgen auf Algerien und Argentinien im Jahr 2019.

Was waren bisher die erfolgreichsten Mittel zur Malariabekämpfung?

Untersuchungen zeigen, dass das wichtigste Instrument für den Rückgang der Malaria seit dem Jahr 2000 mit insektizid behandelte Bettnetze sind. Etwa 65 % der zwischen 2000 und 2015 erzielten Fortschritte sind auf den Einsatz dieser Netze zurückzuführen.

Schlechte Wasser- und Sanitärverhältnisse werden mit einer Reihe von Krankheiten in Verbindung gebracht, unter anderem mit dem Auftreten von Malaria. Eine bessere Abwasserentsorgung wäre ein ganzheitlicher Ansatz zur Bekämpfung von Malaria und gleichzeitig zur Bekämpfung von Durchfallerkrankungen und Infektionen der Atemwege, an denen jedes Jahr Millionen von Kindern sterben. Weitere Untersuchungen zeigen, dass gute sanitäre Einrichtungen und Wasserleitungen mit einem geringeren Auftreten von Malaria in der Bevölkerung verbunden sind. Dr. Sory, Epidemiologe und Berater im Bereich öffentliche Gesundheit, teilt diese Ansicht und glaubt, dass Abwassersysteme die Malariabelastung erheblich verringern würden.

Artemisinin, ein traditionelle Heilmittel gegen Malaria, wurde von der Nobelpreisträgerin Tu Youyou wiederentdeckt. Artemisinin ist ein Bestandteil der Artemisia-Pflanze. Medikamente gegen Malaria enthalten heute oft Artemisinin und können alle heute vorkommenden Malariaarten heilen. Erste Untersuchungen deuten darauf hin, dass ein mit der Artemisia-Pflanze zubereiteter Tee präventive und heilende Wirkungen haben kann. Es scheint, dass eine andere Pflanze aus der Familie der Artemisia, Artemisia Afra, ähnliche Wirkungen haben könnte, ganz ohne Artemisinin zu enthalten. Lucile Cornet-Vernet und Arnaud Nouvion von der Maison de l’Artémisia erklärten in unserem Interview, es seien weitere klinische Studien erforderlich, um ein für alle Mal zu beweisen, dass diese Pflanzen wirken. Bislang fordert die WHO, die Pflanze nicht als Tee zu verwenden, um keine Resistenz gegen Artemisinin zu verursachen. Resistenzen gegen Artemisinin sind in Südostasien entdeckt worden, aber bisher nicht in Afrika. Lucile Cornet-Vernet weist darauf hin, dass die Pflanze in China seit etwa 2000 Jahren verwendet wird und dort noch keine Resistenzen entdeckt wurden. Außerdem enthält die Pflanze eine Vielzahl von Bestandteilen, die Malaria heilen könnte, so dass sie eine „Polytherapie“ darstellt. Der Zugang zu Ärzten und Ärztinnen, die Malaria diagnostizieren und das Medikament verschreiben, sowie die finanziellen Mittel, um sie sich leisten zu können, sind hier der limitierende Faktor. Aber auch der Zugang zu Saatgut oder Artemisia-Blättern, um sich selbst zu heilen, könnte nützlich sein, wenn klinische Studien durchgeführt werden können und kein Zusammenhang mit der Entstehung von Resistenzen hergestellt werden kann.

Es gibt eine Vielzahl von Mückenschutzmitteln, die den Menschen zwischen 3 bis 10 Stunden vor Mückenstichen schützen können. Da die meisten Mücken abends/nachts stechen, ist dieser Schutz sehr hilfreich, wenn man spät abends unterwegs ist. Viele von ihnen haben chemische Inhaltsstoffe, einige pflanzliche. Von denen mit pflanzlichen Wirkstoffen empfiehlt die Deutsche Gesellschaft für Tropenmedizin, Reisemedizin und globale Gesundheit nur solche mit Zitroneneukalyptusöl und weist darauf hin, dass für die anderen pflanzlichen Abwehrsprays zu wenig Studien durchgeführt wurden. Dies könnte ein Weg sein, den es zu erforschen lohnt.

Eine frühzeitige Erkennung der Malaria hilft erstens den Menschen, so schnell wie möglich die benötigten Medikamente zu erhalten und die Auswirkungen der Krankheit so gering wie möglich zu halten. Zweitens trägt sie dazu bei, das Risiko eines lokalen Ausbruchs in einer Gemeinschaft zu verringern.

Warum gibt es dann immer noch Malaria auf der Welt?

Um Malaria zu bekämpfen, müssen alle oben genannten Maßnahmen ergriffen werden, von der Vorbeugung durch Netze und Mückensprays bis hin zum Zugang zu Schnelltests, um die Infektionskette zu unterbrechen, und zum Zugang zu Medikamenten, um Menschen innerhalb weniger Stunden nach dem Stich zu behandeln. Darüber hinaus ist ein ganzheitlicher Ansatz erforderlich, der Stadtplanung, Bildung, Abwassersysteme und Zugang zu medizinischer Versorgung umfasst, um Malaria zu bekämpfen – wie auch viele andere Krankheiten, die Menschen in Armut gefangen halten und einen Teufelskreis schaffen.

Was fordert die Stop Gene Drives Kampagne?

In Anbetracht der enormen Bandbreite an bisher nicht erfassten Umwelt-, Gesundheits- und sozioökonomischer Gefahren, des wirtschaftlichen und politischen Konfliktpotenzials und einer Fülle sozialer, ethischer und kultureller Vorbehalte gegenüber dem Einsatz der Gene-Drive-Technologie in der Umwelt, fordert die Stop Gene Drive Kampagne ein weltweites Moratorium auf die Freisetzung von Gene-Drive-Organismen. Das bedeutet, dass kein Gene-Drive-Organismus in die Umwelt freigesetzt werden sollte – auch nicht für Feldversuche – solange nicht eine Reihe von Bedingungen erfüllt sind. Lesen Sie unsere politischen Empfehlungen hier.

In der Zwischenzeit empfehlen wir, die Finanzierungsmittel zur Bekämpfung der Malaria auf die Stärkung der lokalen Gesundheitssysteme, die Abwasserentsorgung und die Bildung zu konzentrieren, um den Kampf gegen Malaria zu einem übergreifenden Ansatz für die Bekämpfung von Armut und vernachlässigten Krankheiten im Allgemeinen zu machen.

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Weitere Ressourcen:

Lest mehr über potentielle Anwendungen von gene drives hier

Lest unsere  FAQ zu Gene Drives hier

Lest mehr zur Regulierung von Gene Drives hier

Lest unsere Interviews mit Expert:innen hier

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Quellen:

Connolly, J. B., Mumford, J. D., Fuchs, S., Turner, G., Beech, C., North, A. R., & Burt, A. (2021). Systematic identification of plausible pathways to potential harm via problem formulation for investigational releases of a population suppression gene drive to control the human malaria vector Anopheles gambiae in West Africa. Malaria Journal 2021 20:1, 20(1), 1–69. https://doi.org/10.1186/S12936-021-03674-6

Czechowski, T., Rinaldi, M. A., Famodimu, M. T., Van Veelen, M., Larson, T. R., Winzer, T., … Graham, I. A. (2019). Flavonoid Versus Artemisinin Anti-malarial Activity in Artemisia annua Whole-Leaf Extracts. Frontiers in Plant Science, 10, 984. https://doi.org/10.3389/FPLS.2019.00984/BIBTEX

ENSSER, VDW, & Critical Scientists Switzerland (CSS). (2019). Gene Drives. A report on their science, applications, social aspects, ethics and regulations. Retrieved from https://ensser.org/publications/2019-publications/gene-drives-a-report-on-their-science-applications-social-aspects-ethics-and-regulations/

Guidance on the environmental risk assessment of genetically modified animals. (2013). EFSA Journal, 11(5). https://doi.org/10.2903/J.EFSA.2013.3200

Landier, J., Parker, D. M., Thu, A. M., Carrara, V. I., Lwin, K. M., Bonnington, C. A., … Nosten, F. H. (2016). The role of early detection and treatment in malaria elimination. Malaria Journal, 15(1), 1–8. https://doi.org/10.1186/S12936-016-1399-Y/TABLES/1

Laurens, M. B. (2020). RTS,S/AS01 vaccine (MosquirixTM): an overview. Human Vaccines & Immunotherapeutics, 16(3), 480. https://doi.org/10.1080/21645515.2019.1669415

Malariaprophylaxe und Empfehlungen des Ständigen Ausschusses Reisemedizin (StAR) der DTG. (2021, August). Retrieved April 18, 2022, from https://www.dtg.org/images/Startseite-Download-Box/2021_DTG_Empfehlungen_Malaria.pdf

Maskin, E., Monga, C., Thuilliez, J., & Berthélemy, J. C. (2019). The economics of malaria control in an age of declining aid. Nature Communications 2019 10:1, 10(1), 1–5. https://doi.org/10.1038/s41467-019-09991-4

Okumu, F. O., Govella, N. J., Moore, S. J., Chitnis, N., & Killeen, G. F. (2010). Potential Benefits, Limitations and Target Product-Profiles of Odor-Baited Mosquito Traps for Malaria Control in Africa. PLOS ONE, 5(7), e11573. https://doi.org/10.1371/JOURNAL.PONE.0011573

Prüss-Ustün, A., Wolf, J., Bartram, J., Clasen, T., Cumming, O., Freeman, M. C., … Johnston, R. (2019). Burden of disease from inadequate water, sanitation and hygiene for selected adverse health outcomes: An updated analysis with a focus on low- and middle-income countries. International Journal of Hygiene and Environmental Health, 222(5), 765–777. https://doi.org/10.1016/J.IJHEH.2019.05.004

Q&A on RTS,S malaria vaccine. (n.d.). Retrieved April 18, 2022, from https://www.who.int/news-room/questions-and-answers/item/q-a-on-rts-s-malaria-vaccine

Target Malaria. (n.d.). The Science: What is gene drive? Retrieved from www.targetmalaria.org/ourwork

Target Malaria | Together we can end malaria. (n.d.). Retrieved April 25, 2022, from https://targetmalaria.org/

The Nobel Prize | Women who changed science | Tu Youyou. (n.d.). Retrieved April 19, 2022, from https://www.nobelprize.org/womenwhochangedscience/stories/tu-youyou

WHO. (2019). The use of non-pharmaceutical forms of Artemisia. Retrieved April 19, 2022, from https://www.who.int/news/item/10-10-2019-the-use-of-non-pharmaceutical-forms-of-artemisia

WHO. (2022). Countries and territories certified malaria-free by WHO. Retrieved April 18, 2022, from https://www.who.int/teams/global-malaria-programme/elimination/countries-and-territories-certified-malaria-free-by-who?msclkid=949a737cbf0711ec9474c0ab673942f3

Yang, D., He, Y., Wu, B., Deng, Y., Li, M., Yang, Q., … Liu, Y. (2020). Drinking water and sanitation conditions are associated with the risk of malaria among children under five years old in sub-Saharan Africa: A logistic regression model analysis of national survey data. Journal of Advanced Research, 21, 1–13. https://doi.org/10.1016/J.JARE.2019.09.001

Yasri, S., & Wiwanitkit, V. (2021). Artemisinin resistance: an important emerging clinical problem in tropical medicine. International Journal of Physiology, Pathophysiology and Pharmacology, 13(6), 152. Retrieved from /pmc/articles/PMC8784654/