Stechmücken sind für viele durch Mücken übertragene Krankheiten verantwortlich, an denen jährlich Millionen von Menschen sterben. Sie sind ein großes Problem, weil sie verschiedene infektiöse Erreger wie Malaria übertragen, die für den Menschen tödlich sind. Eine Reihe von Forschungsunternehmen wie Oxitec haben gentechnisch veränderte Moskitos (GMMs) entwickelt, um die Übertragung von Krankheiten zu reduzieren. In diesem Artikel wird ein neuer Rahmen für die Erforschung gentechnisch veränderter Moskitos erörtert, einschließlich der Techniken zur Herstellung von GVMs, ihrer Wirksamkeit und ethischer Überlegungen. TrialSite hat bereits über die Verwendung einer gentechnisch veränderten Version eines Malariaparasiten, der in Moskitos lebt, zur Herstellung eines Malariaimpfstoffs berichtet.
Stechmücken sind seit der Jurazeit weltweit verbreitet. Es gibt über 3500 Arten von Stechmücken. Sie gelten als die tödlichsten Tiere der Welt, da sie für die Infektion von einer Milliarde Menschen mit Krankheitserregern wie Bakterien, Viren oder Parasiten verantwortlich sind und jährlich mehr als eine Million Todesfälle verursachen. Durch Mücken übertragene Krankheiten wie Malaria und Denguefieber stellen weltweit eine enorme Belastung dar. Im Jahr 2021 gab es weltweit etwa 247 Millionen Malariafälle, während jährlich 100 bis 400 Millionen Dengue-Fälle beobachtet wurden. Zika, Chikungunya und das West-Nil-Virus sind ebenfalls durch Mücken übertragene Krankheiten.
Es gibt viele laufende Bemühungen zur Bekämpfung der von Mücken übertragenen Krankheiten, darunter auch Techniken, die neue Technologien einsetzen. GVM sind neue technologiebasierte Instrumente zur Verhinderung der Krankheitsübertragung.
Neue Leitlinien der WHO für die Forschung an gentechnisch veränderten Stechmücken (GVM)
Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) hat in Zusammenarbeit mit dem Sonderprogramm für Forschung und Ausbildung auf dem Gebiet der Tropenkrankheiten (WHO-TDR) und der GeneConvene Global Collaborative, einer Initiative der Stiftung der National Institutes of Health (NIH), einen neuen Orientierungsrahmen für die Forschung an Stechmücken festgelegt, um die ethischen Werte, die Sicherheit und die Wirksamkeit zu gewährleisten.
Die folgenden Punkte werden in dem neuen Leitfaden der WHO erläutert:
Verfahren zur Herstellung gentechnisch veränderter Stechmücken:
Die GVM-Technologie erfordert entweder eine Verringerung der Mückenpopulation (Populationsunterdrückung) oder eine Veränderung der Mücken, die ihre Fähigkeit zur Krankheitsübertragung verringert (Populationsersatz). Für die Herstellung von GVM werden verschiedene Ansätze verwendet.
Eine Methode zur Verringerung der Mückenpopulation ist die “selbstlimitierende” Modifikation. Dabei werden sterile Stechmücken erzeugt, die nicht in der Lage sind, die genetische Veränderung durch Paarung weiterzugeben. In anderen Fällen sind diese Mücken dazu bestimmt, sich zu paaren und die Veränderungen vorübergehend an die nächste Generation weiterzugeben, obwohl ihre Häufigkeit mit der Zeit abnimmt. Der selbstlimitierende Ansatz trägt dazu bei, das Risiko langfristiger negativer Auswirkungen auf die Umwelt zu verringern, erfordert jedoch eine regelmäßige Freisetzung von GVM, um die Wirksamkeit aufrechtzuerhalten.
Die “selbsterhaltende” Veränderung ist eine Methode, bei der die genetische Veränderung in der Zielmückenart so gestaltet ist, dass sie sich auf die sich kreuzende Population ausbreitet und lange Zeit bestehen bleibt. Das Ausmaß dieser Persistenz wird durch das Ziel der GVM-Strategie bestimmt – entweder Populationsersatz oder Populationsunterdrückung. Diese Strategie zielt darauf ab, die veränderten Gene zu verbreiten, wodurch die Stechmücke weniger in der Lage ist, Krankheiten in der gesamten Stechmückenpopulation zu übertragen. Dies trägt dazu bei, das Risiko der Krankheitsübertragung zu verringern.
Die Bewertung der Wirksamkeit von GVM:
Die Wirksamkeit von GVM bei der Verringerung der Krankheitsübertragung ist ausschlaggebend dafür, ob diese Stechmücken für Maßnahmen im Bereich der öffentlichen Gesundheit eingesetzt werden können. Entomologische und epidemiologische Endpunkte können die Wirksamkeit von GVM messen. Der entomologische Endpunkt bewertet die spezifischen Merkmale der Mückenpopulation, die das Risiko der Krankheitsübertragung verringern. Der epidemiologische Endpunkt bestimmt die Verringerung der Krankheitsfälle beim Menschen, was auf die Krankheitsrate schließen lässt.
Für die Prüfung aller Versuchsphasen ist eine unabhängige Überwachung erforderlich. Für epidemiologische Wirksamkeitstests wird ein unabhängiges Daten- und Sicherheitsüberwachungsgremium (DSMB) empfohlen. Die Auswahl des Standorts ist entscheidend, um aussagekräftige Ergebnisse zu erhalten. Die Isolierung wird ein wichtiges Kriterium für die Auswahl ökologisch begrenzter GVM-Teststandorte sein. Die Wirksamkeit des GVM kann durch den Vergleich seiner Ergebnisse mit anderen konventionellen Techniken zur Reduzierung der Krankheitsübertragung ermittelt werden. Dadurch wird auch ihr Nutzen teilweise bestimmt.
Ein ethischer Ansatz für die GVM-Technologie:
Bevor mit GVM-Versuchen begonnen wird, müssen die ethischen Implikationen berücksichtigt werden. Dazu gehört das Verständnis und die Erfüllung der Verantwortung gegenüber den Gastgemeinden. Ethische Überlegungen erfordern eine transparente Diskussion mit den Beteiligten, in der Ziele, Methoden, Risiken und Nutzen angemessen erläutert werden sollten.
Verschiedene Interessengruppen können unterschiedliche ethische Verpflichtungen haben. Die Forscher können auf deren Bedenken eingehen, indem sie eine informierte Zustimmung zur Entnahme klinischer Proben einholen, die Gemeinschaft einbeziehen und deren Bedenken berücksichtigen. Bei GVM-Projekten sollten Möglichkeiten zur Diskussion eingebaut werden. Die Entwickler sollten mit den Wissenschaftlern und der Öffentlichkeit vor Ort zusammenarbeiten, was bei der Einbindung und der Bearbeitung von Genehmigungen hilfreich ist. Ethische Überlegungen sollten bereits in der Frühphase der Studie angestellt werden. Die Projektwissenschaftler müssen in Forschungsethik geschult werden, insbesondere bei speziellen Themen wie der vektorbiologischen Forschung.
Das Weltmückenprogramm (WMP)
Das Weltmückenprogramm (World Mosquito Program, WMP) hat zum Ziel, durch Mücken übertragene Krankheiten zu eliminieren. Die Monash University ist Eigentümerin dieses Programms und will die Weltbevölkerung vor Krankheiten wie Dengue, Malaria, Chikungunya, Zika usw. schützen.
Die größte Moskito-Zuchtanlage der Welt in Medellin, Kolumbien, wird von Bill Gates finanziert. Diese Fabrik ist Teil des WMP und setzt wöchentlich Tausende von modifizierten Moskitos frei. Diese Moskitos werden in 11 verschiedenen Ländern freigesetzt. Dieses Programm bevorzugt die Aedes aegypti-Mücken, die Wirte des Denguefiebers sind, und das Wolbachia-Bakterium, um die Krankheitsübertragung zu reduzieren.
Oxitec ist ein Schwesterunternehmen von WMP und hat ebenfalls veränderte Stechmücken eingesetzt, jedoch nicht das Wolbachia-Bakterium. Oxitec verwendet hauptsächlich den selbstlimitierenden Ansatz zur Bekämpfung von Schädlingen und anderen Zielarten. Dieses Programm wird von 5 Investoren finanziert. Die Bill and Melinda Gates Foundation und der Wellcome Trust sind die jüngsten Investoren in die laufenden Projekte dieses Programms. Die Universität von Oxford, Oxford Capital und East Hill Advisors sind die anderen Investoren. Die Environmental Protection Agency (EPA) hat die Freisetzung von 2,4 Milliarden GVM in Florida und Kalifornien genehmigt.
Auswirkungen des GVM-Projekts auf die Umwelt
Während die Entwicklung von GVM die Population dieser krankheitsübertragenden Insekten verringern könnte, sind GVM-Gegner besorgt, dass GVM nicht ausreichend erforscht sind und neue Krankheitserreger tragen oder entwickeln könnten, die zu einer Bedrohung für den Menschen werden. Eine weitere Sorge ist, dass diese Mücken mutieren und sich zu einer stärkeren oder neuen Art von Mücken entwickeln könnten, die sich vermehren und in der Umwelt verbreiten.
Einheimische in Florida haben ebenfalls Bedenken gegen das Oxitec-Projekt zur Freisetzung von GVM in Florida geäußert, insbesondere von solchen, die ein selbstzerstörerisches Gen in sich tragen. Andere Personen wie Robert F. Kennedy Jr., Autor und Anwalt, und Dana Perls, leitende Kampagnenleiterin für Lebensmittel und Technologie bei Friends of the Earth, haben dieses Projekt ebenfalls kritisiert und auf die möglichen ökologischen, gesundheitlichen und sozioökonomischen Auswirkungen dieser Insekten hingewiesen.
Zusammenfassung
Der Zweck von GVM besteht nicht darin, laufende Krankheitsausbrüche zu stoppen, sondern künftige Krankheitsübertragungen zu verhindern, indem die Zahl der Moskitos, die Parasiten übertragen, reduziert wird. Die selbstbegrenzende Eigenschaft von GVM minimiert die Krankheitsübertragung und stellt laut EPA kein Risiko für Menschen, Tiere und die Umwelt dar. Mehrere Kritiker haben jedoch auf die Nachteile der Freisetzung von GVM hingewiesen und die möglichen Auswirkungen auf das Ökosystem, die Gesundheit und die Wirtschaft für den Fall genannt, dass diese Technologie missbraucht wird.
