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Nominierung für Europäischen Erfinderpreis 2015 Mit Stechmücken das Dengue-Fieber ausstechen

Autor / Redakteur: Rainer Osterwalder* / Dr. Ilka Ottleben

Denguefieber ist eine äußerst schmerzhafte und teilweise tödlich verlaufende Viruserkrankung. Der britische Wissenschaftler Luke Alphey hat eine Möglichkeit gefunden, die Stechmückenpopulationen durch Genmanipulation zu dezimieren. Für diese Leistung hat ihn das Europäische Patentamt (EPA) als Finalisten für den Europäischen Erfinderpreis 2015 in der Kategorie „Forschung" nominiert.

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Luke Alphey nominiert für den Europäischen Erfinderpreis 2015 in der Kategorie Forschung
Luke Alphey nominiert für den Europäischen Erfinderpreis 2015 in der Kategorie Forschung
(Bild: Europäisches Patentamt, EPA)

München/Oxford – Ein Gen rettet Menschenleben: Dank bahnbrechenden Forschungsergebnissen des britischen Wissenschaftlers Luke Alphey ist es heute möglich, die Population von krankheitsübertragenden Stechmücken umweltfreundlich und nachhaltig über die Genetik zu regulieren. Damit soll das in den vergangenen Jahrzehnten grassierende Denguefieber gestoppt werden. Mit seiner patentierten Methode RIDL (Release of Insects carrying a Dominant Lethal) hat Luke Alphey eine Möglichkeit gefunden, die Stechmücken, allen voran die ägyptische Tigermücke, erfolgreich zu bekämpfen. Die ägyptische Tigermücke überträgt das gefährliche Denguefieber, Gelbfieber sowie das Chikungunyafieber.

Für diese Leistung hat ihn das Europäische Patentamt (EPA) als Finalisten für den Europäischen Erfinderpreis 2015 in der Kategorie „Forschung" nominiert. Am 11. Juni 2015 wird die begehrte Auszeichnung im Rahmen eines Festakts in Paris zum zehnten Mal verliehen.

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„Die Forschungsarbeiten von Luke Alphey haben eine sehr gezielte und umweltfreundliche Methode für die Bekämpfung des Denguefiebers zu Tage gebracht", sagte EPA-Präsident Benoît Battistelli bei der Bekanntgabe der Finalisten für den Europäischen Erfinderpreis 2015. „Die revolutionäre Kontrollmaßnahme könnte die Waffe sein, um die Krankheit wirkungsvoll einzudämmen."

Denguefieber auf dem Vormarsch

Das Dengue-Virus breitet sich weltweit aus. Die Zahl der Neuinfektionen der heimtückischen Krankheit, mit der sich jedes Jahr fast 400 Millionen Menschen infizieren, ist in den letzten Jahrzehnten drastisch angestiegen. Etwa 25.000 Menschen erliegen der äußerst schmerzhaften Viruserkrankung. Hauptschuldige an der Ausbreitung der Krankheit ist die ägyptische Tigermücke, welche zwar ursprünglich aus Afrika stammt, heute jedoch durch Welthandel und Massentourismus in mehr als 100 Ländern zu finden ist. Laut WHO besteht für knapp die Hälfte der Weltbevölkerung Gefahr, an Denguefieber zu erkranken. Gängige Gegenmaßnahmen sind giftig und ineffizient: Selbst mit starken Insektiziden ist es nicht gelungen, die Ausbreitung der Mücke zu stoppen. Vielmehr vergiften diese Mittel zahlreiche nützliche Insekten und Pflanzen und dringen auf diesem Weg in die Nahrungskette ein. Darüber hinaus sind viele Mückenarten gegen bestimmte Mittel bereits resistent.

Mückenkontrolle ohne giftige Pestizide

Doch der britische Wissenschaftler Luke Alphey hat einen Weg gefunden, die Stechmückenpopulationen durch gezielte Genveränderung zu dezimieren: „Wir hatten das Ziel, Verfahren der Schädlingsbekämpfung dahingehend zu verbessern, dass sich damit spezifische Schädlingsarten gezielt bekämpfen lassen und gleichzeitig die streuungsbedingten Folgen für die Umwelt minimal bleiben." Statt aktiv nach jeder Dengue-übertragenden Mücke zu suchen lässt der Forscher gentechnisch veränderte ägyptische Tigermücken-Männchen frei, welche sich innerhalb der eigenen Art mit freilebenden, aber krankheitsübertragenden Weibchen paaren. Dabei wird die DNS der Mücken durch ein zusätzliches Gen so verändert, dass die Larve gar nicht erst geschlechtsreif wird. Durch wiederholtes Freisetzen solcher manipulierten Mückenmännchen wird die Population der Insekten deutlich reduziert, sodass weniger Mücken stechen können und das Risiko für Menschen sinkt, an Denguefieber zu erkranken. Feldversuche wurden bereits in einigen Ländern durchgeführt - auf den Cayman-Inseln, Malaysia, Brasilien und Panama - und weitere Versuch befinden sich in Vorbereitung. Bei jedem Versuch war es gelungen, die Aedes aegypti- Populationen jeweils um 90% zu reduzieren - ein zuvor nie erreichtes Kontrollniveau im Vergleich zu anderen Verfahren. Mehr noch: Im Gegensatz zu Chemikalien verbleiben bei diesem Verfahren weder das Gen noch die Stechmücke in der Umwelt. Und die Methode wirkt so spezifisch, dass davon auch keine Nutzinsekten wie Bienen betroffen sind: „Wir können natürlich den Dengue-Rückgang nicht unmittelbar messen. Doch unsere Modelle zeigen deutlich, dass der Umfang der Moskito-Verdrängung bedeutend genug ist, um Dengue-Pandämien zu stoppen", so Alphey. Die nationale Kommission für Biosicherheit in Brasilien hat die kommerzielle Nutzung dieser Mücken nun zugelassen, um die Dengue-übertragenden Mücken einzudämmen.

Vom Wissenschaftler zum Biotech Unternehmer

Nach seinem Genetikstudium an der Universität Cambridge promovierte Luke Alphey 1988 an der Universität Dundee in Biochemie. Der Brite, der schon als Kind Forscher werden wollte, hielt zuerst Forschungsstellen am Imperial College London und der Universität Dundee inne, bevor er 1994 als Dozent an die Universität Manchester wechselte. 1997 wurde er Forschungsbeauftragter für Genetik am Zoologischen Institut der Universität Oxford, wo er heute noch als Gastprofessor lehrt.

Die Idee, durch Insekten übertragbare Krankheiten mit Hilfe von genetisch veränderten Tieren zu bekämpfen, ist nicht neu. Bereits in den 1950er Jahren sterilisierten amerikanische Forscher unerwünschte Insekten mittels Bestrahlung. Diese Sterile Insect Technique, kurz SIT genannt, wurde erfolgreich bei der Kontrolle der Schraubenwurmfliege in Curacao sowie der Tsetsefliege auf Sansibar eingesetzt. Bei Mücken jedoch schwächt die Bestrahlung das Insekt zu stark, um den gewünschte Effekt zu erzielen. Luke Alphey hörte von einem Kollegen, der sich an der Universität Oxford mit SIT beschäftigte, von den Grenzen der Mücken-Bestrahlung und kam auf den Gedanken, seine genetischen und molekularen Werkzeuge aus der Grundlagenforschung auf dieses Problem anwenden: „Mein Konzept war, eine Art von genetischer Sterilisierung zu erreichen", erläutert der Forscher.

Im Jahr 2002 wirkte er bei der Gründung des Oxford Spin-Off Oxitec (Oxford Insect Technologies) mit, um seine Technologie für den Markt weiterzuentwickeln. Dabei wurde er mit zahlreichen Fördergeldern aus staatlichen und privaten Quellen unterstützt. Heute beschäftigt das britische Biotech-Unternehmen 50 Mitarbeiter.

Dank seines Pioniergeistes ist es Luke Alphey damit gelungen, das weltweit erste einsatzfähige Produkt zu entwickeln, welches das Denguefieber ohne giftige Chemikalien und mit minimalen Auswirkungen auf andere Lebewesen einzudämmen vermag.

* R. Osterwalder: Europäisches Patentamt, 80469 München

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