5. Sep 2019

Mäuse gegen Zecken – Inselbewohner erlauben Genmanipulation

Vor der Ostküste der USA sollen genveränderte Mäuse die Übertragung der Borreliose eindämmen. Vertreter zweier Inselgemeinden haben ihre Zustimmung erteilt – die Alternativen waren ihnen zu aufwendig.

Mäuse sollen durch eine Genmanipulation immun gegen den Erreger der Borreliose werden. Nach Zustimmung der Bevölkerung werden sie zuerst auf kleinen, dann auf größeren und bewohnten Inseln ausgesetzt. Quelle: Buchthal et al., 2019

Zecken übertragen Borrelien, und wenn diese Bakterien sich unbemerkt vermehren, können sie noch Jahre später schwere Entzündungen hervorrufen. Weltweit leiden immer mehr Menschen unter dieser Borreliose oder auch Lymekrankheit. Besonders hart trifft es den Nordosten der USA: Auf den Inseln Nantucket und Martha’s Vineyard hatten bereits vier von zehn Haushalten mit der Erkrankung zu kämpfen.

Noch härter als Menschen trifft es Weißfußmäuse. Die kleinen Nager sind im Osten der USA weit verbreitet und häufig mit Borrelien infiziert: Sie sind vermutlich die Hauptquelle der Bakterien, die von Zecken auf den Menschen übertragen werden. Wenn es gelänge, Weißfußmäuse als Erregerreservoir auszuschließen, ließe sich vermutlich auch die Verbreitung der Borreliose eindämmen.

Erst die Zustimmung, dann der Versuch

Doch wie befreit man Mäuse von Borrelien? Die natürliche Immunreaktion der Tiere wäre der optimale Weg. Weißfußmäuse können eine Resistenz gegen Borrelien entwickeln und diese vollständig aus dem eigenen Körper vertreiben – doch leider ist das eher selten. Ein genetischer Eingriff kann der Natur auf die Sprünge helfen, hoffen zumindest Forscher um Kevin Esvelt vom Massachusetts Institute of Technology. Und so stellten sie das Projekt „Mice against Ticks“ auf die Beine.

Genmanipulation an wildlebenden Tieren – eigentlich ruft dies fast überall Empörung und Ablehnung hervor. Doch Esvelt hat es mit wohlüberlegten Maßnahmen geschafft, Vertreter der Inselgemeinden von seinem Vorhaben zu überzeugen. Was vielleicht am meisten Eindruck gemacht hat: Er hat die Bewohner kontaktiert, bevor der erste Versuch stattgefunden hat. Nicht im Labor, und schon gar nicht im Freiland. Damit war von Anfang an klar, dass die Konsultationen kein Feigenblatt darstellen, sondern ein ernst gemeintes Angebot zur Kooperation.

Zudem argumentiert Esvelt sehr geschickt. Menschen hätten die Borreliose erst zu einem Problem gemacht, indem sie die nordamerikanischen Landschaft zu einer idealen Brutstätte für Zecken und Borrelien umgestaltet haben. Es läge daher am Menschen, dieses Problem auch zu lösen – ein weiterer Eingriff in die bereits verschandelte Natur sei unumgänglich. Und eine genetische Manipulation sei unter Umständen sogar der schonendste Weg.

Mäusen mit Gentechnik zur Immunität verhelfen

Und letztlich bekamen die Bürger mehrere Alternativen zur Auswahl präsentiert. Darunter war auch ein Gene Drive, die vermutlich wirksamste und schnellste Methode zur Genmanipulation. Das haben die Bürger von Nantucket und Martha’s Vineyard jedoch abgelehnt. Eine weitere Option. Als Quelle der Immun-Gene hätten auch andere Tierarten dienen können, was ebenfalls viel Zeit und Mühe sparen würde. Auch diese Alternative wurde abgelehnt.

Die Bürger entschieden sich am Ende für eine Variante, bei der die Manipulation so minimal wie möglich ausfällt: Die Gene sollten erstens aus den Weißfußmäusen selber stammen, und zweitens über die natürlichen Vererbungswege verbreitet werden.

Auf die Forscher wartet nun viel Arbeit. Sie müssen zuerst nach Weißfußmäusen suchen, die bereits eine natürliche Resistenz gegen Borrelien besitzen. Dann müssen sie die Antikörper-Gene finden, die für diese Immunität verantwortlich sind. Diese Gene sollen dann stabil im Erbgut der Mäuse verankert werden. Und letztlich müssen aufwendige Tests im Labor sicher stellen, dass diese genveränderten Mäuse zwar immun gegen Borrelien sind, sich ansonsten aber nicht von ihren natürlichen Verwandten unterscheiden.

Anfang auf kleinen Insel, das Ende auf dem Kontinent?

Spätestens wenn die Forscher an diesem Punkt angelangt sind, werden die Bürger über die Fortschritte unterrichtet und erneut nach ihrer Meinung gefragt. Sollten die Bewohner der Inseln wieder zustimmen, werden erste Freilandversuche auf kleinen, unbewohnten Inseln durchgeführt. Tausende genveränderte Mäuse sollen sich im Frühjahr mit der lokalen Population paaren und die Resistenz gegen Borrelien verbreiten. Eine Mäuseplage wird das wohl nicht auslösen, da die begrenzten Ressourcen des Ökosystems eine explosionsartige Vermehrung der Mäuse kaum zulassen. Im Herbst, wenn die Population ihren natürlichen Höhepunkt erreicht, sollte die Gesamtzahl der Mäuse weitgehend unverändert bleiben.

Dieser Versuch könnte aus vielen Gründen scheitern. So ist keinesfalls sicher, dass sich die genveränderten Mäuse in der freien Wildbahn durchsetzen. Oder sie können sich zwar durchsetzen, aber nicht die Übertragung der Borrelien verhindern, da andere Tierarten die Rolle des Erregerreservoirs übernehmen. Zudem müssen umfangreiche Tests sicherstellen, dass der Eingriff das natürliche Ökosystem nicht aus dem Gleichgewicht bringt.

Sollte sich das Projekt als erfolgreich und umweltverträglich erweisen, stände als nächstes – nach erneuter Zustimmung der Bürger natürlich – eine Freisetzung auf den bewohnten Inseln Nantucket und Martha’s Vineyard an. Und ganz weit in der Zukunft eventuell auch auf dem Festland (was dann allerdings nur mit einem Gene Drive realistisch wäre).

Sichere und erprobte Alternativen werden nicht angenommen

Der genetische Eingriff erfolgt zwar so schonend wie möglich, birgt aber dennoch erhebliche Gefahren. Die Mäuse könnten ihr Verhalten ändern – aggressiver werden oder sich besser fortpflanzen. Eventuell bekommen andere Zeckenarten und Erreger einen Schub, und man hätte nur eine Krankheit durch eine andere ausgetauscht. Sollte etwas schief gehen, könnte der ursprüngliche Zustand kaum wiederhergestellt werden. Die künstlich eingeführten Gene werden vermutlich für immer in der Population zirkulieren.

Letztlich stellt sich auch die Frage nach dem Sinn – ist eine Genmanipulation überhaupt erforderlich? Schließlich gibt es erprobte und einfache Alternativen. Lange Kleidung und Insektenschutzmittel schützen sicher vor Zeckenbissen. Eine regelmäßige Absuchen des Körpers hilft ebenfalls, da die Borrelien meist erst einige Stunden nach dem Biss in den Menschen wandern. Die freilebenden Mäuse könnten auch durch Köder geimpft, Hausgärten durch Akarizide von Zecken befreit werden. Doch diese Maßnahmen sind lästig und erfordern ständigen Aufwand, und sie haben sich auf den Inseln – trotz langjähriger Bemühungen von Forschern – nie durchsetzen können.

Zudem gab es auch schon mal einen Impfstoff, der sicher war und immerhin drei von vier Infizierten vor einer chronischen Krankheit schützte. Durchsetzen konnte er sich allerdings nicht – die grassierende Impfskepsis hatte wohl einen gehörigen Anteil daran. Neue Impfstoffe sind zwar in der Entwicklung, ob diese aber besser angenommen werden, steht in den Sternen.

Dieses Projekt lässt mich mit gemischten Gefühlen zurück. Es scheint mir vorbildhaft in dem Bestreben, die Bevölkerung mit ins Boot zu nehmen und den Eingriff so umweltverträglich wie möglich zu gestalten. Auf der anderen Seite sehe ich die Notwendigkeit nicht: Es gibt viele Möglichkeiten, die Borreliose einzudämmen – warum also ein riskantes Experiment mit der Genmanipulation?

2 thoughts on “Mäuse gegen Zecken – Inselbewohner erlauben Genmanipulation

  1. Weiterhin ist zu bedenken, dass die Borreliose- Erreger das Feld nicht freiwillig komplett räumen werden. Wahrscheinlich sind Mutationen bei den Erregern, welche die Immunität der Mäuse umgehen werden. Schließlich ist der Selektionsdruck für solche Mutationen dann erhöht.

    Gleiches sieht man auch bei Pestiziden, welche aufgrund des Selektionsdruckes ihre eigenen, resistenten „Unkraut“ – Varianten heraus züchten……

    F. Dressler, Dipl Biologe

  2. Ja, sehe ich ähnlich.

    Die Mäuse entwickeln ja auch von Natur aus nur selten eine wirksame Immunantwort. Das wird seinen Grund haben…

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