Die Taufliege als Versuchsmücke

News: Die Taufliege als Versuchsmücke

Laien ärgern sich nur über Taufliegen, die im Sommer lästigerweise zu Dutzenden über frischem Obst schwirren. Aber für Genetiker zählen sie zu den aufregendsten Tieren überhaupt. Denn das Genom des kleinen Insektes ist vollständig bekannt und viele genetische Untersuchungsmethoden seit langem etabliert. Die Fliege könnte nun auch helfen, die schwere Infektionskrankheit Malaria zu erforschen und zu bekämpfen, denn Wissenschaftlern gelang es, aus dem kleinen Insekt eine den Erreger übertragende 'Ersatzmücke' zu machen.

Malaria stellt auch nach jahrzehntelanger wissenschaftlicher Forschung immer noch eine der verheerendsten Bedrohungen auf der Welt dar. Jährlich fallen ihr mehr als eine Million Menschen zum Opfer. Dennoch wissen die Forscher bis heute sehr wenig über den Überträger der Krankheitserreger – die Anopheles-Mücke –, hauptsächlich weil die genetische Beschaffenheit der Tiere noch fast unbekannt ist und die Insekten sich schwer manipulieren lassen, weshalb sie für Laboruntersuchungen wenig geeignet sind.

"Taufliegen sind dagegen der beste Freund der Genetiker", sagt David Schneider vom Whitehead Institute for Biomedical Research in Cambridge. "Es sind viele genetische Marker bekannt, wir können in großem Maßstab nach bestimmten Genen und Mutationen suchen, und außerdem kennen wir nun die gesamte Sequenz des Fliegen-Genoms." Das macht Drosophila melanogaster zu einem exzellenten Modellorganismus, um Krankheiten des Menschen zu untersuchen, aber auch – zumindest nach Schneiders Überzeugung – zu ausgezeichneten "Versuchsmücken".

Seine Annahme testete der Wissenschaftler in Zusammenarbeit mit Mohammed Shahabuddin vom National Institute of Allergy and Infectious Disease (NIAID). Die Wissenschaftler injizierten hierfür eine Plasmodium-Art (P. gallinaceum), die Malaria bei Hühnern verursacht, in die Körperhohlräume der Fliegen. In den "Ersatzmücken" entwickelte sich eine Erregerform, die den aus Anopheles-Arten isolierten, infektiösen Parasiten gleicht: Auch sie konnten das Geflügel infizieren.

Das war nicht selbstverständlich, denn die Mücke dient nicht nur als eine Art "verschmutzte Nadel", die das infizierte Blut von einer Person zu einer anderen überträgt. In ihr durchläuft der Erreger einige entscheidende Phasen, in denen sich die Parasiten teilen, wachsen und zu einer für den nächsten Wirt – unter anderem Hühnern oder Menschen – infektiösen Form heranreifen. Erst dann können sie bei einem weiteren Stich der Mücke für den neuen Wirt gefährlich werden. "Plasmodium ist kein einfacher Organismus wie etwa Bakterien", erklärt Shahabuddin. "Es hat viele verschiedene Entwicklungsstufen, von denen eine den Menschen infizieren kann, eine wird von der Mücke mit dem aufgesogenen Blut geschluckt, wieder eine andere reproduziert sich oder gelangt schließlich in die Speicheldrüsen der Anopheles-Mücken."

Schneider hofft nun, anhand von Drosophila einen effektiven Modellorganismus an der Hand zu haben, der es ihm erlaubt, die Faktoren zu untersuchen, die der Erreger für seine Entwicklung in der Mücke benötigt. Dass dies möglich ist, zeigt ein erstes Ergebnis seiner Arbeit: Er entdeckte, dass eine bestimmte Art von Zellen aus dem Immunsystem der Fliege – so genannte Makrophagen – die Parasiten erfolgreich zerstören konnten. "Diese Studien werden uns identifizieren helfen, welche Bedingungen Plasmodium zum Überleben in der Mücke benötigt, und könnten daher dazu führen, eine verbesserte Methode zu entwickeln, den Lebenszyklus des Parasiten und seine Übertragung zu unterbrechen."

Siehe auch

Spektrum Ticker vom 28.6.2000
"Manipulierte Malaria-Mücken"
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Spektrum Ticker vom 9.4.1999
"Der Plasmodium-Blocker"
(nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)

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