Erstmals das Erbgut der Tsetsefliege erforscht

Astrid Goldmayer

Forscher entschlüsseln Erbgut des Erregers der Schlafkrankheit

25.04.2014

In den tropischen Gebieten Afrikas erkranken jedes Jahr tausende Menschen an der Schlafkrankheit (Afrikanische Trypanosomiasis). Eine Schutzimpfung gegen die Tropenkrankheit gibt es bislang nicht und wirksame Medikamente haben schwere Nebenwirkungen. Unbehandelt ist die jedoch Schlafkrankheit tödlich. Forscher konzentrieren sich nun darauf, die Ausbreitung des gefährlichen Erregers, der durch die Tsetsefliege übertragen wird, einzudämmen, um die Erkrankung in den Griff zu bekommen. Jüngst gelang einer Gruppe von Wissenschaftlern die Entschlüsselung des Genoms der Tsetsefliege. Wie sie im Fachmagazin „Science“ berichten, ähnele das Nährsekret der Larven stark der Muttermilch von Säugetieren. Bisher habe das Fehlen einer Erbgutkarte des Insekts eine große Schwierigkeit beim Identifizieren von Schwachstellen der Fliegen dargestellt.

Schlafkrankheit wird von der Tsetsefliege übertragen
Die Tsetsefliege (Glossina morsitans morsitans) zählt zu den afrikanischen Stechfliegen, deren Nahrung ausschließlich aus dem Blut ihrer Wirte besteht. Eine Mahlzeit genügt, um ihr Gewicht fast zu verdoppeln. Die Fliegen gelten als hochgradig gefährlich, da sie Erreger übertragen, die beim Menschen die Schlafkrankheit und bei Tieren die Nagana-Seuche verursachen. Die Erkrankung verläuft in drei Stadien: Nach der Infektion treten bei Betroffenen nach einigen Wochen Fieber, Schüttelfrost, Ödeme, Juckender Hautausschlag sowie Lymphknotenschwellungen auf. Nach einigen Monaten wird das Nervensystem angegriffen, so dass Erkrankte an Verwirrtheit, Krampfanfällen, Lähmungserscheinungen sowie Koordinations- und Schlafstörungen leiden. Wird die Erkrankung nicht behandelt fällt der Patient im Endstadium in einen Dämmerschlaf, dem die Krankheit ihren Nahmen verdankt.

Der Weltgesundheitsorganisation (WHO) zufolge ist die Schlafkrankheit derzeit in 36 afrikanischen Ländern verbreitet. Nach Expertenschätzungen traten 2012 20.000 Neuerkrankungen auf. Rund 70 Millionen Menschen leben im Verbreitungsgebiet der Tsetsefliege.

Keine Schutzimpfung gegen die Schlafkrankheit verfügbar
Tsetsefliegen gebären im Gegensatz zu den meisten anderen Insekten ihren Nachwuchs lebend und füttern die Larven im Mutterleib mit einem Sekret aus Milchdrüsen. Für die Milchproduktion benötigen die Fliegen zwölf Gene, die die Forscher jüngst identifizierten. Auf diese Gene entfalle mehr als die Hälfte der gesamten Genaktivität, berichten sie im Fachmagazin. 12.000 Gene konnten insgesamt identifiziert werden. Dabei stellte sich heraus, dass Tsetsefliegen, die ihre Wirte optisch und über den Geruch wahrnehmen, und Stubenfliegen über ein ähnliches Sehsystem verfügen. Wie die Forscher schreiben, seien insbesondere die Gene für die Proteine im Speichel interessant, da diese die Blutgerinnung bei ihren Opfern hemmen.

Knapp zehn Jahre haben mehr als 140 Wissenschaftler aus 18 Ländern benötigt, um das Erbgut der Tsetsefliege zu entschlüsseln. Die DNA gibt unter anderem Aufschluss über den Stoffwechsel der Insekten, ihre Sinneswahrnehmungen und ihr Immunsystem. Da es bisher keine Schutzimpfung gegen die Schlafkrankheit gebe und wirksame Medikamente starke Nebenwirken hätten, sei es schwierig, die Erkrankung zu bekämpfen, schreiben die Forscher. Zudem würde zunehmend mehr Erregerstämme Resistenzen gegen die eingesetzten Arzneimittel entwickeln. Deshalb wollen die Forscher bereits die Verbreitung der Schlafkrankheit eindämmen.

Forscher wollen Verbreitung der Tsetsefliege eindämmen
Noch brächten die neuen Ergebnisse aber keinen bahnbrechenden Fortschritt, betont Professor Christian Meyer vom Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin in Hamburg gegenüber der Nachrichtenagentur „dpa“. „Das Genom zu entschlüsseln ist Grundlagenforschung.“ Zwar sei es durchaus vorstellbar, dass dank der Erkenntnisse verbesserte Insektizide entwickelt werden könnten, jedoch müssten diese flächendeckend auf riesigen Arealen ausgebracht werden. „Das ist logistisch überhaupt nicht machbar“, so Meyer.

Abgesehen von Insektengiften könnte ein anderer Ansatz dem Experten zufolge darin bestehen, genetisch veränderte Tsetsefliegen zu züchten, die sich nicht fortpflanzen oder den Erreger schlechter übertragen könnten. Aber auch hier bestünden Schwierigen bei der praktischen Umsetzung. Denn die genmanipulierten Fliegen müssten sich gegen ihre natürlichen Artgenossen durchsetzen, um sie schließlich zu verdrängen. „Die haben aber eher einen Nachteil“, so Meyer. Das habe die Erfahrung mit anderen genetisch veränderten Insekten gezeigt. Umweltschützer kritisieren an derartigen Vorhaben zudem, dass genetisch veränderte Tiere das Ökosystem wesentlich beeinflussen und die ökologischen Folgen nicht absehbar sind. So könnten andere, nützliche Insekten ebenfalls verdrängt werden. (ag)

Bildquelle: Peashooter / pixelio.de