Für Ein Westafrikanisches Dorf Ist Ein Revolutionäres Genetisches Experiment Geplant - Wenn Die Bewohner Zustimmen

Ein Gen-Drive-Angebot zielt darauf ab, Malaria zu beseitigen.

BANA, Burkina Faso - Dieses kleine Dorf mit Lehmziegelhäusern in Westafrika scheint der am wenigsten wahrscheinliche Ort für ein Experiment an der Grenze der Biologie zu sein.

Die Wissenschaftler hier beschäftigen sich jedoch mit den vielversprechendsten und vielleicht erschreckendsten biologischen Experimenten unserer Zeit. Sie bereiten sich auf die mögliche Freilassung von Mückenschwärmen vor, die bisher in einem Forschungslabor hinter doppelten Metalltüren eingesperrt und rund um die Uhr bewacht wurden.

Das Ziel: die Population einer Mückenart und damit die schwere Malariabelastung in ganz Afrika nahezu auszurotten.

Diese Wissenschaftler planen, Mücken freizusetzen, die mit „Gen-Antrieben“ausgestattet sind, einer Technologie, die die genetischen Regeln der Natur außer Kraft setzt, um jeder Baby-Mücke ein bestimmtes Merkmal zu verleihen, das normalerweise nur die Hälfte erwerben würde. Sobald ein solches Insekt in die Wildnis hinausgeht, wird es sich wahllos bewegen und sein modifiziertes Merkmal ohne Rücksicht auf politische Grenzen verbreiten.

Kein Lebewesen - kein Säugetier, Insekt oder Pflanze - mit einem Genantrieb wurde jemals freigelassen. Aber wenn alles wie geplant verläuft, könnte es hier passieren, in einem abgelegenen Dorf mit etwa tausend Einwohnern, in dem die Bewohner nicht einmal ein Wort für "Gen" haben.

Trotz dieser Hindernisse ist dies in gewisser Weise der logischste Ort, um das Experiment durchzuführen. Nirgendwo fordert Malaria einen höheren Tribut als hier in Afrika südlich der Sahara, wo jedes Jahr Hunderttausende an der Krankheit sterben. In Burkina Faso befindet sich bereits eines der bekanntesten Malaria-Forschungslabors Afrikas.

Es mag sechs Jahre dauern, bis die Mücken mit Genantrieb tatsächlich in Burkina Faso freigesetzt werden, aber Wissenschaftler arbeiten bereits rund um die Uhr daran, die Community auf ihre Freilassung vorzubereiten. Forscher in Mali und Uganda arbeiten ebenfalls unter dem Banner des Projekts „Target Malaria“auf dasselbe Ziel hin, angetrieben von wissenschaftlichen Informationen: einem Satz von dreizehn Karten, die wie riesige Tischsets laminiert sind und die verschiedenen Phasen des Projekts beschreiben. In Bana sprechen sie durch die ersten vier dieser Karten, die gigantische weibliche Mücken zeigen, die Menschen beißen, wobei kleine rote Kringel durch die Rüssel in den Körper der Person fließen. Auf der vierten Karte betrachtet ein Wissenschaftler in einem weißen Kittel diese Mücken unter einem Mikroskop.

Weiße Mäntel sind den Bewohnern von Bana sehr vertraut. In den letzten drei Jahren hat ein Forscherteam Teilzeit im Dorf gelebt und in einem alten Zementhaus geschlafen, das in ein wissenschaftliches Basislager nachgerüstet wurde. Diese Techniker zählen mit Hilfe lokaler Freiwilliger die Anzahl der Mücken in den Häusern, beobachten die Paarungsschwärme in der Dämmerung und bestäuben Mücken mit farbigem Pulver, um zu verfolgen, wohin sie sich im Dorf bewegen.

Sie sammeln Daten über die Mückenpopulation, um sie in komplizierte Computermodelle einzuspeisen, anhand derer sie bestimmen können, wie die Mücken mit Genantrieb freigesetzt werden sollen.

Als die Techniker an einem Tag ein Haus betraten, legten sie dicke Laken über den Boden eines Schlafzimmers und füllten es mit scharf riechendem Insektizidspray. Nach 10 Minuten zogen sie die Laken heraus, öffneten sie und hockten sich über einen kleinen Haufen Schmutzflecken: nur eine männliche Mücke.

Für die niedrige Mückensaison war es nicht überraschend. Während der Regenzeit, die im Juni beginnt, könnten sich jedoch in jedem Raum einige hundert Mücken befinden, sagte Techniker Ibrahim Diabate.

Männer, die in den behandelten Häusern lebten, waren aufgeregt, sogar jubelnd, dass die Forscher im Dorf arbeiteten. Sie verstanden, dass die Wissenschaftler einen längerfristigen Plan zur Bekämpfung der Mücken hatten, freuten sich aber auch über das Insektizidspray im gegenwärtigen Moment.

"Seit Sie mit dieser Arbeit begonnen haben, loben Sie Gott, wurde die Malaria reduziert, weil Mücken uns nicht mehr beißen", sagte Ali Ouattara, ein Ältester in der Gemeinde.

In der nächsten Phase des Projekts müssen Wissenschaftler Ouattara erklären, warum sie tatsächlich mehr Mücken freisetzen.

Es wäre zu extrem, direkt von Null auf Genantriebe umzusteigen. Daher planen Wissenschaftler, zuerst „normale“gentechnisch veränderte Mücken freizulassen - entweder hier in Bana oder in einem von zwei anderen Dörfern in der Nähe.

Diese Mücken, die nächstes Jahr freigelassen werden könnten, sind „sterile Männer“: Die meisten von ihnen sind männlich und können keine Nachkommen haben. Eine Freilassung vor Ort soll die Prävalenz von Malaria nicht verringern. Vielmehr sollen die Wissenschaftler und die Einheimischen auf die mögliche Ankunft der Mücken mit Genantrieb vorbereitet werden, sagte Delphine Thizy, die die Arbeit der Einbeziehung lokaler, nationaler und internationaler Führungskräfte für das Projekt leitet.

Die Outreach-Teams haben begonnen, mit ihren Lernkarten über DNA zu sprechen. Aber sie sagen den Einheimischen noch nichts über die viel mächtigere und kompliziertere Idee eines Genantriebs.

Dies liegt zum Teil daran, dass die Forscher nicht wollten, dass die Bewohner von Burkina Faso erwarten, dass eine Wunderlösung für die Malaria-Epidemie gleich um die Ecke ist, sagte Thizy. Wissenschaftler in London haben die verwendeten Gen-Drive-Mücken noch nicht entwickelt, und Feldversuche mit solchen Mücken sind noch Jahre entfernt.

Außerdem seien Genantriebe schwer zu verstehen.

"Um fair zu sein, ist es selbst in Europa und Nordamerika komplex, Genantriebe auf einen Schlag zu verstehen."

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Wenn Mücken mit Genantrieb in Burkina Faso eintreffen, ist dies der Vision von Abdoulaye Diabate zu verdanken, einem leisen medizinischen Entomologen mit einer einzigartigen Mission: Malaria zu stoppen.

Die Krankheit ist in diesem Land allgegenwärtig - Moskitonetze hängen am Straßenrand zum Verkauf, und Hotelbesitzer legen in den Innenhöfen schwelende Windungen aus, um Mücken bei Einbruch der Dunkelheit abzuwehren.

Diabate, der weltweit stark an der Bekämpfung der Malaria beteiligt ist, war bestürzt, als er in den neunziger Jahren feststellte, dass Mücken Resistenzen gegen das Insektizid aufbauen, das hier auf Bettnetzen eingesetzt wird.

"Wenn dies das einzige Werkzeug ist, das wir zur Hand haben, dann vergessen Sie die Beseitigung der Malaria", sagte Diabate.

2012 erhielt er jedoch eine Einladung zu einem Treffen über das Target Malaria-Projekt, das sich auf gentechnische Lösungen konzentrierte. Er ergriff die Chance.

Heute leitet er das Burkina Faso-Team und versucht, die ganze Welt - von abgelegenen Dörfern bis zu internationalen Diplomaten - mit seiner ehrgeizigen Forschung an Bord zu bringen.

Währenddessen arbeiten Genetiker am Imperial College London, Tausende von Kilometern entfernt im Vereinigten Königreich, an der Entwicklung der Mücken mit Genantrieb. Insbesondere untersuchen sie zwei verschiedene Möglichkeiten, um das Fortpflanzungssystem einer bestimmten Art, Anopheles gambiae, zu stören: Reduzieren Sie die Anzahl weiblicher Babys (nur Frauen beißen und verbreiten die Krankheit) oder verhindern Sie, dass die Mücken im Allgemeinen Nachkommen bekommen.

Um die Bevölkerung überwiegend männlich zu machen, untersuchen Austin Burt, der Hauptforscher von Target Malaria, und Mitarbeiter einen „X-Shredder“- ein Gen, das das X-Chromosom in Spermien zerstört und alle Nachkommen zu Männern macht. Daneben versuchen sie, die Anzahl der Mücken beiderlei Geschlechts zu verringern, indem sie Gene schaffen, die sie steril machen.

Laut Charles Godfray, Professor und Biologe an der Universität Oxford, der an der Modellierung für das Target Malaria-Projekt arbeitet, könnte jeder Ansatz innerhalb von zwei bis acht Jahren zu einem massiven Zusammenbruch der Bevölkerung führen.

Aber die Insekten würden nicht aussterben, sagen Wissenschaftler. Die derzeit in Betracht gezogenen Gen-Drive-Mücken würden die Population von Anopheles gambiae nur so weit reduzieren, dass die Übertragung von Malaria gestoppt wird.

"Die Stiftung ist nicht daran interessiert, Anopheles-Mücken zu beseitigen", sagte Dr. Scott Miller, der die Malariaforschung und -entwicklung für die Gates Foundation leitet. "Wir sind daran interessiert, Malaria zu beseitigen."

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Es wird Jahre dauern, bis die Wissenschaftler bereit sind, die Mücken mit Genantrieb in freier Wildbahn zu testen. In der Zwischenzeit stehen sie vor der Herausforderung, Anwohner zu gewinnen, die sich vor diesen neuen Kreaturen in Acht nehmen könnten.

Mariam Pare hatte zunächst Angst. Pare ist eine kommandierende Frau, die in einer Koranschule unterrichtet. Sie lebt gegenüber der IRSS in Bobo-Dioulasso. Sie sagte, als sie zum ersten Mal von Mückenforschung im Labor hörte, befürchtete sie, dass die Wissenschaftler Mücken züchten würden, um die Einheimischen loszulassen. Nach Besprechungen und Gesprächen mit den Projektmitarbeitern wurde ihr jedoch klar, dass sie stattdessen versuchen, gegen die Mücke zu kämpfen.

Sie machte sogar eine Tour durch das Insektarium, in dem sich derzeit die gen-editierten sterilen männlichen Mücken befinden, und könnte schließlich die gengetriebenen Mücken halten. Sie sah Fans, die Mücken wegsaugen würden, wenn sie aus ihren Käfigen entkommen würden, und ein heißes Wasserbad, in dem unnötige Mücken sterben.

"Weil ich gesehen habe, was dort vor sich geht, glaube und vertraue ich den Menschen, die dort arbeiten", sagte sie.

Für das Team war es besonders wichtig, das Vertrauen von Pare zu gewinnen. Da sie so nahe am Insektarium lebt, war ihre Zustimmung erforderlich, um die sterilen männlichen Mücken zu importieren. Diese Anforderung ist keine rechtliche, sondern eine, die das Target Malaria-Projekt eingeführt hat. Die Gates Foundation hat auch gesagt, dass Mücken mit Genantrieb nur freigesetzt werden, wenn das Gastland zustimmt.

Auch Lassina Diarra, eine Schneiderin, deren Geschäft mit türkisfarbenen Wänden die Straße vom Forschungslabor entfernt liegt, musste seine Zustimmung geben. Er saß an der Ecke eines Tisches zwischen Stoffresten und handgefertigten Anzügen und zeigte sich beeindruckt von der Transparenz und Zuverlässigkeit der Wissenschaftler. Zwei Outreach-Mitarbeiter rekrutierten ihn, um in einer Gruppe von 12 lokalen Führungskräften zu arbeiten, die den Einwohnern der Stadt Informationen über das Projekt übermitteln. Diese Gruppe wurde als „Staffelgruppe“bezeichnet und zusammen mit einem anderen Komitee, um die Beschwerden der Gemeinde anzugehen. Alle paar Wochen klopft er an Türen auf und ab und informiert seine Nachbarn über die Fortschritte der Wissenschaftler.

Im Juni haben sich Diarra und Pare bei der Ankunft der sterilen Männchen abgemeldet. So auch Kadidia Ouattara, eines der Mitglieder der Staffelgruppe und Präsidentin mehrerer Nachbarschaftsverbände. Sie erinnerte sich an eine freudige Versammlung voller Tanz und Gesang.

"Ni fonyon douma ni bora mi?" Sie sangen in Dioula. "Ni fonyon douma ni bora mi?"

Das Lied übersetzt: "Woher kommt diese gute Luft?" und umgangssprachlich bedeutet: "Das ist zu schön, um wahr zu sein!".

Ouattara sagte, dass es ein traditionelles Lied ist, das an gute Nachrichten erinnert - eine Hochzeit, die Geburt eines Babys, den Erfolg einer Studentin bei ihren Prüfungen. Und an diesem Tag wurde die bevorstehende Ankunft gentechnisch veränderter Mücken gefeiert.

Burkina Faso hat Erfahrung mit gentechnisch veränderten Organismen. Eine der ersten Assoziationen, die einige Einwohner mit der Gentechnik eingehen, ist Monsanto, das seit den 2000er Jahren gentechnisch verändertes Baumwollsamen an burkinische Landwirte verkauft. Der Erzeugerverband des Landes hat den Kauf des Saatguts jedoch 2016 eingestellt, da Bedenken hinsichtlich der Qualität der Baumwolle und landesweiter Proteste gegen das Unternehmen bestehen.

Ein Bewohner von Bobo-Dioulasso beklagte sich darüber, dass gentechnisch veränderte Lebensmittel schnell verrotten und hofft, dass die Mücken das gleiche Schicksal erleiden: einen frühen Tod.

"Der Kampf gegen Malaria ist ein großes Problem, aber die Lösungen sind manchmal beängstigend", sagte Sylvestre Tiemtore, der Direktor einer Organisation, die mehr als die Hälfte der Nichtregierungsorganisationen in Burkina Faso vertritt. Die Gruppe traf sich im Juli mit Target Malaria, eine Diskussion, die "sehr hitzig" war, sagte er.

"In Filmen" - er zitierte "Jurassic Park" - "haben wir einige Forschungen gesehen, die außer Kontrolle geraten sind", sagte er.

Wissenschaftler, die mit den Bemühungen hier vertraut sind, sagen, dass die Definition der Idee von „gentechnisch verändert“für die Bewohner hier von begrenztem Nutzen sein könnte, da dies den Menschen nicht hilft, zu verstehen, was die Mücken sind oder was sie wirklich tun werden, sagte Javier Lezaun, stellvertretender Direktor von das Institut für Wissenschaft, Innovation und Gesellschaft der Universität Oxford, das nicht am Target Malaria-Projekt beteiligt ist. Tatsächlich könnte der Satz nur dazu dienen, abzulenken und zu erschrecken - er sprach von einer anderen Gemeinde in Tansania, die glaubte, ein Schwarm von Mücken, die in ein Krankenhaus eindrangen, sei genetisch verändert (sie waren es nicht), und von anderen in Brasilien, die glaubten, dass Zika kam als Ergebnis von gentechnisch veränderten Mücken (es tat nicht).

"Solange Sie etwas über die spezifischen Fähigkeiten der Mücken oder die Einschränkungen dieser besonderen Mücken und ihr Verhalten in freier Wildbahn oder in den Einrichtungen erklären, dient dies meiner Meinung nach dem Zweck, die genetische Veränderung zu erklären." Sagte Lezaun.

Und darauf sind viele Menschen neugierig. Bei dem Juli-Treffen mit NGOs, das vom Sekretariat Permanent des Organizations Non Gouvernementales (kurz SPONG) veranstaltet wurde, wollten die Teilnehmer wissen: Was würde mit dem lokalen Ökosystem passieren? Und könnten diese künstlichen Mücken in der Lage sein, andere Krankheiten zu übertragen?

Einige dieser Fragen haben keine Antworten, andere jedoch. Eine von der Stiftung für die National Institutes of Health, einer gemeinnützigen Organisation in den USA, die die Bundesbehörde unterstützt, in Auftrag gegebene Risikobewertung ergab, dass das Risiko, dass die derzeit in Bobo-Dioulasso befindlichen sterilen Mücken andere Krankheiten übertragen, unglaublich gering ist. Die modifizierten Mücken verbreiten wahrscheinlich nicht mehr Malaria als ihre wilden Cousins. und die genetische Veränderung wird sich wahrscheinlich nicht von der Mücke auf andere Tiere ausbreiten.

Externe Wissenschaftler, die vom FNIH im Mai einberufen wurden, waren zuvor zu dem Schluss gekommen, dass Anopheles gambiae keine „Keystone“-Spezies ist, was bedeutet, dass das Ökosystem nicht wesentlich beeinträchtigt würde, wenn seine Population dramatisch schrumpfen würde.

Aber die Treffen gehen weiter. Tiemtore, SPONGs Direktor, sagte, er würde gerne ein Treffen mit Vertretern verschiedener gesundheitsbezogener NGOs in den 13 verschiedenen Regionen von Burkina Faso haben, um sie über das Projekt zu informieren. Aber das erfordert Geld - um sie in die Hauptstadt zu bringen und die Kosten des Treffens selbst zu decken.

"Sie müssen möglicherweise ein Zimmer mieten", sagte Tiemtore. „Möglicherweise müssen sie Kaffeepausen anbieten. Das kostet Geld. Wer soll das bezahlen? Wenn Sie nicht alle diese Dinge tun, werden Ihre Mücken herauskommen, aber sie werden nicht in den Regionen freigelassen, weil die Leute nicht damit einverstanden sind, weil sie nicht genug Informationen darüber hatten. und sie werden das Recht haben, Angst zu haben. “

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Die Entwicklung leistungsfähiger neuer gentechnischer Technologien, die häufig die Fähigkeit der Regulierungsbehörden übertreffen, Schritt zu halten, zwingt Wissenschaftler dazu, auf neue Weise mit der Ethik ihrer Arbeit zu rechnen.

Natürlich haben Menschen seit langer Zeit potenziell irreversible Veränderungen an unserer Umwelt vorgenommen: Abholzung von Wäldern für die Landwirtschaft, Bau von Kraftwerken, die die Zusammensetzung der Atmosphäre verändern, und Produktion von unzähligen Tonnen synthetischer Materialien wie Kunststoff, die in der Umwelt verbleiben Hunderte von Jahren.

Genantriebe verleihen diesen Fragen jedoch eine andere Dringlichkeit. Die Gentechnologie kann schnell die Eigenschaften einer gesamten Population einer Art verändern und Jahrtausende der Evolution in wenigen Jahren rückgängig machen. Und wenn Sie sie einmal aus dem Käfig gelassen haben, gibt es kein Zurück mehr - andere weltverändernde Technologien haben sich nicht selbst verewigt, wie es Tiere mit Genantrieb tun würden.

Deshalb gehen Wissenschaftler vorsichtig vor und tun, was sie können, um den Rest der Welt mit einzubeziehen. Dies hat zu schwierigen Fragen geführt: Wer muss ihnen die Erlaubnis geben, bestimmte Dinge zu tun? Was bedeutet es für die Bewohner, umfassend informiert zu sein? Bei der Beantwortung dieser Fragen müssen nicht viele Modelle folgen. Es gibt weltweit nur wenige Gen-Drive-Projekte, und noch keines hat zur Freilassung der Tiere in die Wildnis geführt.

Es fehlen auch akademische Forschungen darüber, wie Nichtwissenschaftler effektiv in globale Gesundheitsentscheidungen einbezogen werden können, sagte Jim Lavery, Professor für globale Gesundheit und Ethik an der Emory University, der in der Vergangenheit mit dem Target Malaria-Projekt zusammengearbeitet hat.

Derzeit, so Lavery, können Wissenschaftler die Anzahl der von ihnen getätigten Telefonanrufe und die Anzahl der Personen zählen, die bei Community-Meetings auftauchen. „Auf Proxy-Ebene haben wir jedoch noch nicht einmal ein Verständnis dafür, was diese Dinge darstellen sollen in Bezug auf die Effektivität des Engagements. “

Während Forscher wie Lavery versuchen, den Erfolg zu messen, schreitet die Forschung voran. Einige Wissenschaftler denken darüber nach, Mäuse mit Genantrieb auf halbem Weg der Welt in Neuseeland freizusetzen, um invasive Arten zu eliminieren. Und Kevin Esvelt, ein Guru für Genantriebe am Massachusetts Institute of Technology, fliegt im September nach Argentinien, um über die Verwendung von Genantrieben zu sprechen, um fleischfressende Fliegen loszuwerden.

Er hat gesagt, dass Genantriebe als gesellschaftliches Instrument zur Veränderung der Art und Weise, wie Wissenschaft betrieben wird, wichtiger sind - sie sollte offen sein und die Menschen einbeziehen, auf die sie sich auswirken wird. Insofern lobte er die Gemeindearbeit von Target Malaria. "Ich sehe ehrlich gesagt nicht ein, wie Sie es anders machen könnten", sagte er und verwies auf die sprachlichen und kulturellen Barrieren, an deren Überwindung das Projekt arbeitet.

Wie das Projekt Mücken mit Genantrieb einführen wird, ist jedoch eine offene Frage. Nationale Regulierungsbehörden und internationale Organisationen wie die Weltgesundheitsorganisation arbeiten noch an der Entwicklung von Richtlinien für die Einführung von Tieren mit Genantrieb.

Und in Burkina Faso sagte Thizy, sie habe noch nicht einmal viel darüber nachgedacht, was es für die lokalen Führer bedeuten wird, die Freisetzung von Mücken mit Genantrieb zu verstehen. Sie sagte, es werde wahrscheinlich das Wissen beinhalten, dass die modifizierten Mücken in der Umwelt bleiben und an Zahl zunehmen werden, bis irgendwann die Population von Anopheles gambiae reduziert wird.

Aber, sagte Thizy, genau wie der Gen-Antrieb funktioniert, könnte für die Menschen weniger wichtig sein als die Auswirkungen, die er auf sie und ihr Leben haben wird.

Analog wies sie auf ihre frühere Arbeit als Beraterin für ein Bergbauunternehmen an der Elfenbeinküste hin: Es war nicht „wie groß das Loch ist, wie viele Löcher und wie funktioniert die Maschine“, die die Anwohner der Region seien besorgt, sagte sie, sondern wie sie entschädigt würden und welche Arbeitsplätze geschaffen würden.

An einem staubigen Mittwochmorgen Anfang dieses Jahres kam Kadidia Ouattara auf einen Markt im Freien, um mit den Verkäufern über gentechnisch veränderte Mücken zu sprechen.

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Als eine Frau Tomatensauce aus einer riesigen Aluminiumdose auf Plastikfolien löffelte, um sie einzeln zu verkaufen, erzählte Ouattara ihr nur wenige Minuten zu Fuß von dem Insektenlabor.

Die Forscher, die dort arbeiten, versuchen, die Mückenpopulation zu reduzieren, sagte sie. Hab keine Angst - ich habe das Innere des Labors und die gesamte Forschung gesehen. Es gibt öffentliche Versammlungen, bei denen sie erklären, was sie tun, und wenn es eine andere gibt, werde ich es alle wissen lassen.

Die Frau war begeistert. Möge Gott dem Projekt zum Erfolg verhelfen, sagte sie.

Weiter stieß sie auf einen Metzger, von dem sie wusste, dass er besonders widerspenstig war. Er glaubt, wir bekommen Geld von den Weißen, sagte Ouattara. Aber das stimmt nicht - sie ist eine Freiwillige.

Ouattara ging auf den Mann zu, der mit einem fußlangen Messer ein Stück Fleisch hackte, überall Knorpelstücke flogen und Fliegen schwärmten. Blutbäche liefen über den staubigen Boden.

Wenn es ein Treffen über das Projekt gibt, bitte ich Sie zu kommen, sagte sie.

Der Metzger ließ das Fleisch kaum aus den Augen und murmelte eine Art Zustimmung.

Ouattaras Begeisterung war ungebrochen; Sie ging zu einer Frau, die Zwiebeln verkaufte. Und sie würde bald zurück sein und weitere Neuigkeiten zu berichten haben.

Eric Boodman und Kate Sheridan haben zur Berichterstattung beigetragen.

Besonderer Dank geht an Housmane Sereme und Steve Sanou für die Übersetzungsdienste.

Neuauflage mit Genehmigung von STAT. Dieser Artikel erschien ursprünglich am 14. März 2017.