[NAIROBI] Eine genetische Biokontrollmethode, die die Lebensdauer weiblicher Insekten verkürzt, könnte ebenso schnell wirken wie Pestizide, um die Populationen krankheitsübertragender Mücken und zerstörerischer Pflanzenschädlinge zu reduzieren, sagen Forscher.
Insektenschädlinge stellen eine enorme Bedrohung für die globale Gesundheit und Landwirtschaft dar, da sie jedes Jahr Hunderttausende Todesfälle und Millionen von Infektionen verursachen und Milliarden an Gesundheitsschäden und Ernteschäden verursachen.
Die biologische Bekämpfung wird zunehmend als praktikable Alternative zu Pestiziden angesehen, die Nichtzielarten und Ökosysteme schädigen und mit zunehmender Resistenz an Wirksamkeit verlieren können.
„Wir sind zuversichtlich, dass unsere Technologie in einigen Jahren Millionen von Menschen auf der ganzen Welt eine nachhaltige Lösung zur Bekämpfung von Pflanzenkrankheiten und Schädlingen bieten wird.“
Samuel Beach, Macquarie University, Australien
Ein neuer Ansatz namens Giftige männliche Technik (TMT), entwickelt von Forschern am ARC Centre of Excellence in Synthetic Biology an der Macquarie University, Australien, beinhaltet die genetische Veränderung männlicher Insekten, um die Lebensdauer der Weibchen, mit denen sie sich paaren, zu verkürzen.
Forscher sagen, dass es zur schnellen Reaktion auf landwirtschaftliche Schädlingsausbrüche sowie zur Bekämpfung von durch Mücken übertragenen Krankheiten wie Malaria, Dengue-Fieber und Zika eingesetzt werden kann.
„Wir glauben, dass unsere Technologie das Potenzial hat, genauso schnell zu wirken wie Pestizide, ohne dass damit verbundene Risiken einer Schädigung anderer Arten und der Umwelt verbunden sind“, sagt Samuel Beach, ein Forscher für angewandte Biowissenschaften an der Macquarie University und Hauptautor der Studie, die am 7. Januar veröffentlicht wurde Naturkommunikation.
Letzterem zufolge ist dieser Ansatz effektiver als bestehende Methoden wie die Technik der sterilen Insekten oder die Freisetzung von Insekten, die tödliche Gene tragen, wobei Massen sterilisierter oder gentechnisch veränderter Männchen freigelassen werden, um sich mit wilden Weibchen zu paaren.
Durch diese Technik bringen Weibchen keine Nachkommen hervor, wenn ja nur männliche, sondern sie ernähren sich weiterhin von Blut und verbreiten Krankheiten, bis sie auf natürliche Weise sterben. Das bedeutet, dass die Population beißender Weibchen im Laufe der Generationen nur abnimmt.
„TMT ist kostengünstiger, weil nur wenige Männchen benötigt werden, um die Insektenpopulation viel schneller zu reduzieren oder die Ausbreitung von Krankheiten einzudämmen“, erklärt Samuel Beach.
Gift
Bei der neuen Technik werden männliche Insekten genetisch so verändert, dass sie in ihren Spermien spezifische Giftproteine produzieren. Wenn sich diese Männchen mit Weibchen paaren, werden Proteine übertragen, was die Lebensdauer der Weibchen und ihre Fähigkeit, Krankheiten zu verbreiten, erheblich verkürzt.
Forscher fanden heraus, dass die Paarung von Weibchen mit gentechnisch veränderten Männchen ihre Lebensspanne um 60 % verkürzte.
„Im Idealfall rechnen wir mit einer Verkürzung der Lebensspanne um 100 %, das heißt, die Weibchen sterben, sobald sie sich mit dem Männchen paaren“, sagt der Forscher gegenüber SciDev.Net. „Aber das wollen wir langfristig erreichen, das wird Zeit brauchen“, fügt er hinzu.
Selbst eine Reduzierung um 60 % könnte einen großen Beitrag zur Verringerung der Auswirkungen von durch Mücken übertragenen Krankheiten leisten, sagt er.
Krankheiten wie Malaria, Dengue-Fieber, Zika-Virus, Chikungunya und Gelbfieber werden durch weibliche Mücken der Art Aedes übertragen Ägypter und Anopheles Gambiae.
Samuel Beach erklärt, dass die weibliche Mücke, wenn sie sich vom Blut eines Wirts ernährt und sich mit dem Mikroben infiziert, einige Tage lang nicht ansteckend ist. Für einen Zeitraum von fünf bis zehn Tagen kann sie die Krankheit nicht auf eine andere Person übertragen.
„Das bedeutet, dass wir keine 100-prozentige Sterblichkeit erreichen müssen; Wir müssen lediglich ihre Lebensspanne in dem Zeitraum verkürzen, in dem sie diese Krankheit nicht an eine zweite Person weitergeben kann, was unserer Schätzung nach einer Verkürzung der Lebensspanne um etwa 60–80 % entspricht“, erklärt er.
Laut den Studienautoren könnte diese Technologie für Landwirte sogar noch besser funktionieren, da Pflanzenschädlinge eine längere Lebensdauer haben als Mücken, nämlich bis zu ein oder zwei Jahre im Vergleich zu drei bis vier Wochen.
„Da die Generationszeit sehr lang ist, wäre es für landwirtschaftliche Schädlinge von viel größerem Nutzen, wenn wir das Weibchen früher töten könnten“, fügt Samuel Beach hinzu.
Betriebskosten
Tonny Owalla, Laborforscher Med Biotech aus Kampala, Uganda, der nicht an der Studie beteiligt war, glaubt, dass die Veränderung männlicher Mücken, um die Population Malaria-übertragender Weibchen zu reduzieren, ein nützlicher Ansatz sein könnte.
Er befürchtet jedoch, dass die Kosten für den Einsatz dieser Technologie sie für den routinemäßigen Einsatz in Ländern, in denen Malaria endemisch ist, unbrauchbar machen werden.
„Zum Beispiel: Wie viele männliche Mücken sollten wir in der Demokratischen Republik Kongo einsetzen, dem Land mit der höchsten Malaria-Endemie in Afrika? von Mücken…? », fragt Tony Owalla.
Samuel Beach sagt, dass die Technologie vor ihrer Einführung strengen Sicherheitstests unterzogen werden muss, außerdem sind regulatorische Rahmenbedingungen für ihre Nutzung und eine Infrastruktur für die Mückenzucht erforderlich.
„Wir sind jedoch zuversichtlich, dass unsere Technologie in einigen Jahren Millionen von Menschen auf der ganzen Welt eine nachhaltige Lösung zur Bekämpfung von Pflanzenkrankheiten und Schädlingen bieten wird“, sagt er.
Die Originalversion dieses Artikels wurde von der englischen Ausgabe von SciDev.Net für Subsahara-Afrika erstellt.
