Nieuw wapen in de strijd tegen malaria: genetisch gemodificeerde schimmel
Een schimmel die genetisch gewijzigd werd zodat hij een bepaald spinnengif produceert, kan snel grote aantallen doden van de muggensoort die malaria overbrengt. Dat blijkt althans uit een studie van wetenschappers in de Verenigde Staten en Burkina Faso. Voor hun onderzoek creëerden ze een "MosquitoSphere", een nepdorp compleet met hutten, planten, waterbronnen en voedsel voor muggen. Na 45 dagen bleven nog maar 13 van de 1.500 muggen over.
Malaria is een van de dodelijkste infectieziekten ter wereld. Ze wordt veroorzaakt door eencellige parasieten (Plasmodium), verspreid door een steek van vrouwelijke malariamuggen (Anopheles gambiae). Er zijn vijf verschillende soorten parasieten, waarvan de wijdverspreide Plasmodium falciparum de gevaarlijkste is. De ziekte lijkt in het begin op gewone griep, met koortsaanvallen, hoofd- en spierpijn. Als er niet tijdig of niet correct behandeld wordt, kan malaria dodelijk zijn.
De laatste jaren is malaria opnieuw in opmars. Vooral in Afrika houdt de ziekte lelijk huis. In 2016 waren er volgens de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) wereldwijd zo'n 216 miljoen gevallen. Het was de eerste keer in jaren dat het aantal besmettingen niet afnam. Naar schatting vielen daardoor 445.000 doden, voor het grootste deel kinderen jonger dan 5 jaar. In 2017 lag het aantal besmettingen op 219 miljoen.
Wetenschappers werken al jarenlang aan allerlei manieren om malaria te bestrijden en te voorkomen. Er wordt vooral ingezet op een werkbaar vaccin. In april is gestart met een grote test van een vaccin bij kinderen in Malawi, het eerste vaccin dat (gedeeltelijk) beschermt. Er zijn ook andere opties, genetische manipulatie van de muggen bijvoorbeeld.
Onderzoekers van de University of Maryland (VS) en het IRSS-instituut in Burkina Faso ontwikkelden nu een nog andere mogelijke oplossing. Een schimmel die genetisch gewijzigd werd zodat hij een bepaald spinnengif produceert, kan snel grote aantallen malariamuggen doden. Bij een test daalde de muggenpopulatie met 99 procent binnen de 45 dagen.
Spinnengif
In de eerste fase van hun onderzoek richtten de wetenschappers zich op een vijand van de malariamug: de schimmel Metarhizium pingshaene, die van nature de mug infecteert. De volgende stap was het aanpassen van de schimmel. "Hij is heel kneedbaar, je kan heel makkelijk de genetische code veranderen", zegt professor en hoofdonderzoeker Raymond St. Leger aan BBC.
De wetenschappers zochten hun toevlucht tot een gifstof die gebruikt wordt als insecticide. Die stof is afgeleid van het gif van de Australische Blue Mountains trechterwebspin (Hadronyche versuta). De genetische instructies om die gifstof te maken werden toegevoegd aan de genetische code van de schimmel. Op die manier zou de schimmel het gif beginnen aan te maken zodra hij in het lichaam van de malariamug zit.
"Een spin gebruikt zijn tanden om door de huid van insecten te bijten en gif in te spuiten. Wij hebben de tanden van die spin vervangen door de schimmel", legt professor St. Leger uit.
"MosquitoSphere", met hutten, planten, water en voedselbronnen
Laboratoriumtesten toonden dat de genetisch gewijzigde schimmel sneller kon doden dan de variant die in de natuur voorkomt, en dat er minder schimmelsporen nodig waren om het klusje te klaren. De volgende stap? Het testen van de schimmel in de werkelijke wereld, of toch, een zo dicht mogelijke benadering van de werkelijke wereld.
De onderzoekers creëerden een "nepdorp" in het West-Afrikaanse land Burkina Faso, in een plattelandsgebied waar veel malaria voorkomt. "MosquitoSphere", zoals ze het noemden, was compleet uitgerust met planten, hutten, waterbronnen en voedsel voor de muggen. In het dorp waren verschillende "kamers". Het werd omgeven door een muskietennet, bestaande uit twee lagen, om te verhinderen dat er iets zou ontsnappen.
Na 45 dagen nog 13 muggen over
De sporen van de schimmel werden gemengd met sesamolie en op zwarte katoenen doeken uitgesmeerd. De muggen moesten op die doeken landen om blootgesteld te worden aan de schimmel. De onderzoekers startten het experiment met 1.500 muggen per kamer. In een van de kamers werden de muggen blootgesteld aan de schimmel zoals die in de natuur voorkomt, in een tweede kamer aan de gewijzigde schimmel, en in een derde kamer was er geen schimmel.
In de kamer zonder schimmel bleven na 45 dagen 1.396 muggen over, in de kamer met de natuurlijke variant waren dat er 455. In de kamer met de genetisch gewijzigde schimmel was het resultaat verbluffend: na 45 dagen bleven nog maar 13 muggen over. Een daling met ongeveer 99 procent is dat.
"Muggen niet uitroeien"
"De gewijzigde schimmel deed de muggenpopulatie heel snel instorten", zegt onderzoeker Bryan Lovett. En -ook belangrijk- de schimmel tastte alleen de malariamuggen aan, en niet de andere insecten in het dorp, zoals bijen. "Onze technologie is er niet op gericht om de muggen uit te roeien, wel om de overdracht van malaria in een bepaald gebied te verbreken."
De onderzoekers willen hun genetisch gewijzigde schimmel binnenkort gaan testen in een plaatselijk dorp of gemeenschap.