Dengue-Fälle nach Freisetzung im Labor veränderter Mücken stark zurückgegangen

 (dw.com)
1 Punkte von GN⁺ 2023-11-06 | 1 Kommentare | Auf WhatsApp teilen
  • In drei Städten im Aburrá Valley in Kolumbien gingen Dengue-Infektionen um bis zu 97 % zurück, nachdem sich mit Wolbachia infizierte Mücken in der lokalen Population ausgebreitet hatten
  • Das World Mosquito Program setzt seit Jahren massenhaft mit Wolbachia infizierte Mücken frei, um durch Mücken übertragene Krankheiten wie Dengue, Zika-Virus und Gelbfieber zu reduzieren
  • Die 2015 in Bello begonnene Freisetzung wurde auf Medellín und Itagüí ausgeweitet; im April 2022 waren etwa 80 % der Mücken in Bello und Itagüí sowie etwa 60 % der Mücken in Medellín mit Wolbachia infiziert
  • Eine Fall-Kontroll-Studie in Medellín bestätigte einen Rückgang von Dengue um 47 % in den Freisetzungsgebieten und liefert damit Hinweise, dass der Ansatz auch in Großstädten praktikabel ist
  • Ein Vorteil ist, dass nach erfolgreicher Etablierung keine weiteren Freisetzungen nötig sind; wegen der Kosten und der zyklischen Dengue-Ausbrüche lässt sich der Rückgang jedoch nicht eindeutig allein Wolbachia zuschreiben

Mit Wolbachia infizierte Mücken und der Rückgang von Dengue

  • Mit Wolbachia-Bakterien infizierte Mücken werden in drei Städten im Aburrá Valley in Kolumbien mit einem Rückgang der Dengue-Infektionen um 97 % in Verbindung gebracht
  • Forschende des World Mosquito Program stellten die Ergebnisse Ende Oktober auf der Jahrestagung der American Society of Tropical Medicine and Hygiene vor
  • Weltweit verursacht Dengue jedes Jahr bis zu 100 Millionen Infektionen und 22.000 Todesfälle

Wie Wolbachia die Übertragungsfähigkeit senkt

  • Wolbachia-Bakterien verringern deutlich die Fähigkeit von Aedes aegypti-Mücken, Krankheiten zu verbreiten
  • Aedes aegypti ist eine Mückenart, die mehrere Viren verbreiten kann, darunter Dengue, Chikungunya, Zika-Fieber und Gelbfieber
  • Das World Mosquito Program setzt in Regionen, in denen diese Krankheiten häufig vorkommen, Millionen mit Wolbachia infizierte Mücken frei, damit sich die Infektion in der lokalen Mückenpopulation ausbreitet

Umfang der Freisetzung in drei kolumbianischen Städten

  • Die Forschenden starteten 2015 in Bello, Kolumbien, mit einer Pilotfreisetzung und weiteten sie anschließend auf die nahegelegenen Städte Medellín und Itagüí aus
  • Diese Freisetzung war damals das größte Experiment des World Mosquito Program
  • Stand April 2022 unterschied sich der Anteil der durch Paarung in der lokalen Population verbreiteten Wolbachia-infizierten Mücken je nach Stadt
    • Bello und Itagüí: etwa 80 % aller Mücken
    • Medellín: etwa 60 % aller Mücken
  • Die Forschenden bewerteten die Zahl der gemeldeten Dengue-Fälle vom Zeitraum der Freisetzung bis Juli 2022

Rückgänge nach Stadt und Fall-Kontroll-Studie in Medellín

  • Nach Einführung der infizierten Mücken in die lokale Population wurde in den einzelnen Städten ein Rückgang von Dengue um bis zu 97 % im Vergleich zu den zehn Jahren vor Beginn des Experiments beobachtet
  • In der Fall-Kontroll-Studie in Medellín sei ein kausaler Zusammenhang zwischen dem Einsatz infizierter Mücken und dem Rückgang von Dengue festgestellt worden, so die Forschenden
  • In den Gebieten von Medellín, in denen infizierte Mücken freigesetzt wurden, ging Dengue um 47 % zurück
  • Die Freisetzung gilt als größte kontinuierliche Umsetzung der Freisetzung von Wolbachia-infizierten Mücken und zeigt nach Einschätzung der Forschenden die operative Machbarkeit und die tatsächliche Wirksamkeit in großstädtischen Umgebungen

Ergebnisse in anderen Regionen und Vorteil der einmaligen Etablierung

  • Das World Mosquito Program hat auch außerhalb Kolumbiens ähnliche Experimente in mehreren Regionen durchgeführt
  • Die in früheren Studien beobachteten Rückgänge variierten je nach Region
    • Yogyakarta, Indonesien: 77 % weniger Dengue-Fälle
    • Brasilien: 38 % geringere Krankheitslast
  • Fachleute nennen als Vorteil des Ansatzes des World Mosquito Program den „one-and-done“-Charakter: Ist er einmal etabliert, bleibt er erhalten
  • Rafael Maciel de Freitas, Biologe bei der brasilianischen Oswaldo Cruz Foundation und dem Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin, sagt, dass Wolbachia-Mücken in der heimischen Mückenpopulation verbleiben, sobald sie dort angekommen sind, sodass keine weiteren Freisetzungen nötig seien

Kosten, Ausbruchswellen und mögliche Resistenz

  • Eine Einschränkung des Ansatzes des World Mosquito Program sind die hohen Umsetzungskosten
  • Es ist bislang unklar, ob der in Kolumbien und anderen Regionen beobachtete Rückgang von Dengue allein auf die mit Wolbachia infizierten Mücken zurückzuführen ist
  • Dengue tritt in Wellen auf, und selbst Städte in Regionen, in denen Dengue häufig ist, können mehrere Jahre lang keinen Ausbruch erleben
  • In einigen Regionen senken Wolbachia-infizierte Mücken die Zahl der Dengue-Fälle nicht, oder der Rückgang fällt deutlich geringer aus als in anderen Regionen
  • Wissenschaftler wissen noch nicht genau, warum manche Regionen gegenüber diesem Ansatz resistent zu sein scheinen und andere nicht
  • Freitas äußert die Sorge, dass sich der Dengue-Erreger an den Wolbachia-Effekt anpassen und ihn umgehen könnte; der Wolbachia-Ansatz sei keine Lösung für Dengue, aber eine bessere Reaktion
  • Das World Mosquito Program will seine Aktivitäten in den kommenden zehn Jahren ausweiten und kündigte Pläne für eine Fabrik in Brasilien an, die jährlich etwa 5 Milliarden Mücken mit Wolbachia infizieren soll

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1 Kommentare

 
GN⁺ 2023-11-06
Hacker-News-Kommentare

  • Gute Nachrichten. In meiner Heimat Malaysia war Dengue immer ein Problem und ist es noch immer.
    Ich erinnere mich noch daran, wie ich als Kind ständig TV-Spots der öffentlichen Gesundheitsaufklärung sah, die dazu aufriefen, stehendes Wasser zu beseitigen und bei Symptomen ärztliche Hilfe zu suchen. Es ist erfreulich, dass es für solche Probleme eine leicht anwendbare Lösung gibt.
    Allerdings frage ich mich, warum solche Forschung nicht stärker in Universitätslaboren tropischer Länder betrieben wird. An Orten wie Malaysia, Singapore und India dürfte es viele Labore mit Fachwissen und Motivation geben, aber jedes Mal, wenn man eine neue Innovation zur Mückenbekämpfung sieht, scheint sie aus US- oder europäischen Laboren zu kommen, weit weg von den Regionen, die tatsächlich stark betroffen sind.
    Ich frage mich, ob es am Geld liegt, am politischen Willen, an institutionellem Wissen oder ob westliche Medien durch einen Berichterstattungs-Bias nur westliche Labore abdecken.

  • Das Bakterium Wolbachia ist wirklich ungewöhnlich. Es hat unglaublich vielfältige Auswirkungen auf verschiedene Organismen und scheint sogar direkt in die Fortpflanzungsweise oder die Entwicklung zu einem bestimmten Geschlecht einzugreifen — faszinierend.
    Bei Mücken hat es außerdem den Nebeneffekt, den Wirt daran zu hindern, andere Viruserkrankungen zu bekommen. Da es ein Parasit ist, dürfte das in seinem eigenen Interesse liegen. Klein, aber sehr wirkungsvoll.
    „Rechenmodelle sagen voraus, dass die Einführung von Wolbachia-Stämmen in natürliche Populationen die Übertragung von Krankheitserregern und die gesamte Krankheitslast verringern würde. So könnte etwa lebensverkürzende Wolbachia zur Kontrolle des Dengue-Virus und von Malaria eingesetzt werden, indem ältere Insekten beseitigt werden, die mehr Parasiten tragen. Die Förderung von Überleben und Fortpflanzung junger Insekten verringert den Selektionsdruck für die Entwicklung von Resistenz.“
    „Außerdem können einige Wolbachia-Stämme die Virusreplikation im Inneren von Insekten direkt reduzieren. Bei Dengue gehören dazu wAllbB und wMelPop in Aedes aegypti sowie wMel in Aedes albopictus und Aedes aegypti.“
    [https://en.m.wikipedia.org/wiki/Wolbachia]

    • Ich mag Wolbachia wirklich sehr. Vor sehr langer Zeit habe ich in der theoretischen Biologie einmal an Wolbachia gearbeitet.
      Normalerweise wird sie nur mütterlich übertragen, und je nach Stamm verfolgt Wolbachia unterschiedliche Strategien, um die Zahl ihrer Nachkommen zu maximieren. Manche Stämme verhindern die Entwicklung männlicher Nachkommen, andere sorgen dafür, dass infizierte Männchen sich nicht mit nicht infizierten Weibchen fortpflanzen können, sodass sie nur mit infizierten Weibchen Nachkommen haben.
      Mit solchen Strategien kann man endlos Modelle zur Ausbreitung von Wolbachia-Populationen bauen.

  • Diese Methode wirkt ein wenig seltsam. Dengue ist extrem schmerzhaft, aber wie auch der Artikel sagt, verbreitet es sich vor allem in den ärmsten Regionen der Welt und hat dennoch eine Überlebensrate von 99,98 %. Die Zahlen bei Wikipedia sehen noch besser aus: 99,99 % Überlebensrate und eine Hospitalisierungsrate insgesamt von 0,13 %
    Unerwartete Folgen treten tatsächlich auf, und die Natur kann sich in schwer vorhersehbare Richtungen entwickeln. Eines der frühen Hauptargumente für GMO-Pflanzen war zum Beispiel, dass sich der Einsatz von Herbiziden reduzieren ließe. Die zentrale Veränderung war Glyphosat-Resistenz, und weil Glyphosat für andere Pflanzen sehr giftig ist, nahm man an, dass schon eine kleine Menge ausreichen und man deutlich weniger Herbizid als früher benötigen würde
    Anfangs wurde dieses Versprechen eingelöst, doch die Natur entwickelte glyphosatresistente Unkräuter, und die Landwirte reagierten, indem sie mehr und häufiger spritzten. Inzwischen ist der Herbizideinsatz pro Acre höher als je zuvor. 1991, kurz bevor GMO-Pflanzen richtig durchstarteten, lag er bei 1,18 Einheiten pro Acre, 2000 sank er auf 1,06, doch „derzeit“ (2014) ist er auf 2,02 gestiegen und nimmt schnell zu
    Viele Dinge, bei denen wir mit der Natur interagieren, scheinen unter der Annahme zu passieren, dass man es mit einem statischen Ziel zu tun hat. Die Natur ist aber ganz und gar nicht so
    [1] - https://en.wikipedia.org/wiki/Dengue_fever
    [2] - https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5044953/

    • Die Dengue-Sterblichkeitsrate in Indonesien lag 2022 bei 0,86 %, und die meisten Todesopfer sind kleine Kinder. 2022 waren es etwa 1.200 Menschen
      Nicht jeder geht bei einer Infektion ins Krankenhaus, und bei schweren Verläufen ist ein Krankenhausbesuch viel wahrscheinlicher, daher kann das zu den obigen Zahlen passen. Aber die Zahl der Menschen, die sich jedes Jahr infizieren, ist enorm
      Ich hatte es zweimal, und es ist wirklich furchtbar
      [0] https://www.kompas.id/baca/humaniora/2023/09/08/tren-angka-k...
    • Dengue verursacht über trockene Überlebensstatistiken hinaus hohe emotionale und wirtschaftliche Kosten
      Auch im Artikel sagt der Forscher klar, dass „das Virus vermutlich einen Weg finden wird, den Wolbachia-Effekt zu überwinden“. Trotzdem sieht man es als wertvoll an, das Leid von Millionen Menschen zu verringern, auch wenn es keine magische Komplettlösung ist
    • Die Überlebensrate von 99 % bezieht sich vermutlich auf die erste Infektion. Wenn man sich später erneut mit Dengue infiziert, wird es immer gefährlicher
    • Solche Krankheiten dürften Menschen arbeits- und handlungsunfähig machen und damit ihre Lebensgrundlage beeinträchtigen
      Auch die Pflege kranker Menschen verursacht wirtschaftliche Kosten
    • Dengue ist ein klassisches Beispiel für antikörperabhängige Verstärkung. Die erste Infektion verläuft meist recht mild, aber es gibt vier Dengue-Stämme, und wenn die zweite Infektion durch einen der drei übrigen erfolgt, wird sie deutlich schwerer
      Frühe Impfstoffe hatten denselben Effekt und mussten verworfen werden, aber die heutigen Impfstoffe wirken gegen alle vier Stämme

  • Los Angeles macht etwas Ähnliches mit Fruchtfliegen. Dort werden sterile Männchen freigesetzt, in der Hoffnung, dass sie sich gegenüber den Männchen einer invasiven Art durchsetzen, die die Landwirtschaft bedrohen könnte
    1: https://www.smithsonianmag.com/smart-news/millions-of-steril...

    • Ich verstehe nicht, wie das funktionieren soll. Erhöht das nicht eher die Chance, dass irgendein Spermium gewinnt?

  • Singapur macht das schon seit Jahren
    Wenn neue Männchen freigesetzt werden, hängen sie im Aufzug Flyer auf: „Bald wird es sehr viele Mücken geben, aber keine Sorge. Es sind Männchen, sie stechen nicht.“ Nach einiger Zeit verschwinden dann alle Mücken
    Es scheint zu funktionieren. Allerdings mag ich solche Eingriffe in die Natur nicht. Ich habe keinerlei Zweifel, dass es am Ende in irgendeiner Form als unerwartete Katastrophe endet

    • Nur eine Erfahrung mit einer Stichprobe von eins, aber als ich klein war, gab es viel mehr Frösche als heute

  • Wolbachia ist für Mücken so etwas wie eine gesunde Darmmikrobiota
    Sie verhindert viele Virusinfektionen

    • Da es ihre Lebensdauer zu verkürzen scheint, kann man schwer sagen, dass es für Mücken gesund ist

  • In Kalifornien wurden zwei Dengue-Fälle bei Personen gemeldet, die nie außerhalb der USA gereist waren

    • „Die Fälle werden noch untersucht, aber es sieht so aus, als sei jemand mit dem Dengue-Virus infiziert nach Hause zurückgekehrt, und eine Mücke, die diese Person gestochen hat, habe es an einen Einwohner vor Ort übertragen“, erklärten die Gesundheitsbehörden von Pasadena
      https://abcnews.go.com/Health/wireStory/california-officials...
      Das wirkt wie Teil eines Musters, das bei Dengue-Virus-Infektionen in anderen urbanen Gebieten häufig ist. Allerdings gibt es in Kalifornien kein Reservoir in nichtmenschlichen Primaten, daher dürfte das Risiko einer Endemisierung begrenzt sein
    • In den vergangenen zehn Jahren gab es auch in anderen Bundesstaaten Fälle. In Florida, Texas und Arizona gab es deutlich mehr lokal übertragene Fälle. In Kalifornien könnte es der erste lokal übertragene Fall gewesen sein
      Mit steigenden Temperaturen durch den Klimawandel könnte das häufiger werden
      https://www.cdc.gov/dengue/statistics-maps/historic-data.htm...
    • Auch in Frankreich gab es kürzlich einen Fall bei einer Person, die nicht ins Ausland gereist war

  • Ich liege gerade mit Dengue flach. Ich wünschte, sie würden dort, wo ich lebe, auch solche guten Mücken freisetzen

  • Es gibt eine sehr gute Folge des Podcasts Unsung Science zu einem verwandten Programm: https://wondery.com/shows/unsung-science/episode/12810-what-...

  • Es wäre gut, wenn ein ähnlicher Ansatz auch bei Zeckenbissen, Lyme disease und Bettwanzen zum Einsatz käme. Bei beiden scheint sich das Verbreitungsgebiet in den letzten etwa zehn Jahren rasch ausgeweitet zu haben.
    Ich frage mich, wie weit Ansätze mit Gene Drives zur Reduzierung schädlicher Insekten derzeit sind.