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CRISPR gegen Tropenkrankheit: Evolution bremst Gentech-Mücken gegen Malaria

Eigentlich sollten mit modernster Methode gentechnisch veränderte Mücken einfach nur die Malaria ausrotten. Anscheinend arbeitet die Natur dagegen.
Anopheles stephensiLaden...

Ende 2015 begann ein neuer Versuch, die Malaria mit Gentechnik auszurotten: Forscher setzten die Gentechnik-Wunderwaffe CRISPR ein, um die Mücken einer Population resistent gegen den Parasiten zu machen. Die selbstreplizierende Technik hatte zuvor bei Mücken in Laborversuchen tatsächlich wie gewünscht einen "Gene Drive" ausgelöst: Die Resistenzgene hatten sich rasch in das Genom sämtlicher Mücken und ihrer Nachkommen integriert. Nun zeigen die ersten Ergebnisse aus Semifreilandversuchen allerdings, dass in der Natur nie alles so einfach funktioniert wie im Labor: Evolutionsprozesse sorgen dafür, dass der Gene Drive kaum je wirklich alle Mücken erreichen kann, wie "Nature News" berichtet. Damit stünde der Malaria im Ernstfall stets eine Hintertür offen, und das Großprojekt würde rasch ins Leere laufen.

In einem der derzeit laufenden Versuche – er findet in einem in der Natur platzierten riesigen Moskitokäfig nahe Terni in Mittelitalien statt – verändern die Malariaresistenzgene mit dem CRISPR-System tatsächlich wunschgemäß den Genpool der Mücken: Sie integrieren sich in die Körperzellen der Tiere, und zwar in beide Kopien von Chromosomen sowie die Keimbahnzellen, aus den Eizellen und Spermien gebildet werden. Die Mücken tragen dann ausschließlich die veränderte Genvariante und geben sie auch an die Nachkommen weiter. Tatsächlich sind in den Großversuch aber nun erste Mücken gefunden worden, die eine Resistenz gegen die Resistenzgene entwickelt haben. Bei ihnen wirkt die sonst zuverlässige Genschere nicht mehr. Die Ursache liegt in einer Gensequenzmodifikation in dem Bereich, in dem die Genschere CRISPR eigentlich andockt. Diese verhindert, dass CRISPR wie geplant arbeitet und die Resistenzgene einfügt. Und: Die Zahl der Mücken mit solchen Veränderungen scheint nun in der Testpopulation eher zu wachsen, berichteten Wissenschaftler im Dezember 2016.

Zudem könnten ähnliche Fälle in der freien Natur häufiger auftreten als gewünscht, wenn die Genvariabilität der Mückenpopulation besonders hoch ist. Dies würde auch die Wahrscheinlichkeit dafür erhöhen, dass die Zielsequenz der Genschere bei einzelnen Mücken so gestaltet ist, dass sie für CRISPR/Cas9 nicht mehr erkennbar ist. Tatsächlich erbrachte die individuelle Analyse von 756 in freier Wildbahn in Afrika lebenden Anopheles-Mücken, dass diese sich genetisch überraschend stark unterscheiden. Es dürfte daher auch mit den neuen Gentechnikmethoden nicht einfach werden, eine Mückenpopulation im Freiland flächendeckend zu verändern. Zumindest müssten aufkommende Resistenzen beobachtet werden, um dann mit angepassten Methoden ständig nachlegen zu können. Auch dieses Vorgehen soll nun in den kommenden Versuchen in der italienischen Versuchsanlage durchgespielt werden.

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