Eine bahnbrechende Technik, die als „Toxic Male Technique“ (TMT) bekannt ist, könnte die Art und Weise, wie wir biologisch gegen schädliche Insekten vorgehen, revolutionieren. Forscher der Macquarie University in Sydney haben herausgefunden, dass durch gentechnische Veränderung männlicher Insekten gezielt toxische Proteine in deren Samenflüssigkeit produziert werden können. Nach der Paarung mit Weibchen setzen diese Toxine einen lebensverkürzenden Prozess in Gang, wodurch die Krankheit übertragenden Weibchen sterben, bevor sie ernsthafte Infektionen verbreiten können.

Insekten stellen eine zunehmend ernsthafte Bedrohung für globale Gesundheit und Landwirtschaft dar. Jährlich verursachen Pflanzenschädlinge Schäden in Milliardenhöhe, während blutsaugende Mücken Krankheiten wie Malaria, Dengue-Fieber und Zika übertragen und jährlich Millionen von Infektionen sowie Hunderttausende von Todesfällen weltweit hervorrufen.

Einen Ausweg aus dieser Katastrophe bieten herkömmliche chemische Pestizide, die jedoch nicht zwischen Männchen und Weibchen unterscheiden können, was zu einem unnötigen Rückgang nützlicher Insekten und einer Schädigung ganzer Ökosysteme führt. In Anbetracht der wachsenden Resistenzen gegen diese Pestizide wird die genetische Biokontrolle als vielversprechende Alternative betrachtet.

Bisherige Methoden beinhalteten die Sterilisation oder die genetische Modifikation männlicher Insekten, um letale Gene für Weibchen zu erzeugen. Diese neuen Ansätze hatten jedoch den Nachteil, dass die Weibchen weiterhin lebten und Krankheiten übertrugen, bis sie auf natürliche Weise starben. Die neu entwickelte TMT-Technik zielt nun darauf ab, die Weibchen nach der Paarung direkt zu schädigen und ihre Fähigkeit, Krankheiten zu übertragen, gemäß der Aussage von Forscher Samuel Beach deutlich zu reduzieren.

Durch das Einbringen von giftigen Proteinen in das Sperma der Männchen, die bei der Paarung in die Weibchen gelangen und deren Nervenzellen angreifen, zeigt sich, dass die Lebensdauer der Weibchen um bis zu 64 Prozent kürzer wird. In Tests mit Drosophila melanogaster erhielten die Forscher Anzeichen dafür, dass diese Taktik auch bei der höchst aggressiven Mückenart Aedes aegypti signifikante Auswirkungen haben könnte. Computermodellierungen zeigen, dass dies zu einem Rückgang der Mückenstiche um bis zu 60 Prozent führen könnte.

Das Forschungsteam betont die Wichtigkeit weiterer Sicherheitsuntersuchungen, um sicherzustellen, dass die Technik keine negativen Auswirkungen auf Menschen oder andere Arten hat. Insbesondere hervorzuheben ist, dass die Produzierten Toxine sorgfältig ausgewählt werden und nur für wirbellose Tiere schädlich sind. Dies könnte die TMT-Methode zu einer umweltfreundlicheren und effektiveren Alternative zu chemischen Pestiziden machen.

Die TMT-Methode könnte somit nicht nur die Ernteerträge in der Landwirtschaft erhöhen, sondern auch enorme Fortschritte im Kampf gegen durch Insekten übertragene Krankheiten darstellen. Wenn diese Methode erfolgreich weiterentwickelt wird, könnten wir bereits bald eine Welt erleben, in der die Bedrohung durch schädliche Insekten drastisch verringert wird. (Nature Communications, 2025; doi: 10.1038/s41467-024-54863-1)

8. Januar 2025 - Erkenntnisse aus der Forschung von Macquarie University