Wissenschaftler lokalisieren Malariaparasiten-Hotspots mit neuer Technik
In einer bahnbrechenden Studie, hat ein internationales Team von Wissenschaftlern ein neues Werkzeug entwickelt, um Hotspots zu erkennen, in denen sich Malaria-Parasiten entwickeln. Mit diesem Werkzeug lässt sich die Zunahme von Malaria-Resistenzen schnell erkennen und eingreifen. Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Nature vorgestellt. Unter der Leitung des Wellcome Trust Sanger Institute im Vereinigten Königreich verwendeten die Forscher neue Sequenzierungstechniken und Rechenmethoden, um Malariagenome, die aus 227 Blutproben in sechs Ländern stammen, zu bewerten. Sie identifizierten eine Reihe von Unterschieden bei der Entwicklung von Malaria in Afrika, Asien und Ozeanien. Mücken übertragen den Parasiten Plasmodium falciparum, der für die schweren Formen der Malaria-Infektion verantwortlich ist. Mehr als 200 Millionen Menschen leiden an Malaria, und rund 600.000 sterben jährlich an dieser Krankheit. Kinder unter fünf Jahren, die in Afrika südlich der Sahara leben, sind am stärksten betroffen. "Eines der auffälligsten Merkmale von P. falciparum ist seine Fähigkeit, sich weiterzuentwickeln und Anti-Malaria-Medikamente zu überwinden", so Professor Dominic Kwiatkowski vom Wellcome Trust Sanger Institute und der Universität Oxford im Vereinigten Königreich, Hauptautor der Studie. "Chloroquin wirkt gegen Malaria nicht mehr und der Parasit wird jetzt auch so langsam gegen andere Wirkstoffe resistent. Wenn wir Resistenz steuern wollen, müssen wir zunächst in der Lage sein, die genetische Diversität von P. falciparum zu überwachen, und Hotspots von potentieller Resistenz identifizieren, sobald sie auftreten. Die schnelle Sequenzierung von Parasitengenomen aus dem Blut infizierter Personen ist ein starkes Mittel, um Veränderungen in der Parasitenbevölkerung zu entdecken. Sie ist potenziell ein wichtiges neues Überwachungs-Tool im Rüstzeug für die Bekämpfung der Malaria." Mithilfe des entwickelten Werkzeugs kann die Desoxyribonukleinsäure (DNA) des Parasiten aus dem Blut extrahiert werden. Die Forscher können auch so viel menschliche DNA aus der Probe entfernen wie möglich. Dank dieser Technik müssen die Forscher den Parasiten nicht mehr in einer Blutkultur wachsen lassen, bevor sie seine DNA sequenzieren. Damit ist nicht nur der Prozess kürzer geworden, sondern es werden auch Fehler bei der Replikation verringert. Dem Team zufolge ist die Sequenzierung des P. falciparum Genoms eine komplexe Aufgabe, weil sie im Gegensatz zur menschlichen DNA, das Genom wiederholt sequenzieren müssen. Deshalb ist der Wiederaufbau der DNA-Sequenzen des Parasitengenoms mit aktuellen Methoden langsam, kostspielig und fehleranfällig. Dank der Sequenzdaten, die zur Generierung der Liste der einzelnen Veränderungen von DNA-Buchstaben verwendet wird, bekannt als Einzel-Nukleotid-Polymorphismen, identifizierten und maßen die Wissenschaftler die Variabilität in natürlichen Parasitenpopulationen. "Wir haben rund 86.000 Einzel-Nukleotid-Polymorphismen katalogisiert, die es uns erlauben, die Unterschiede zwischen Parasiten auf der ganzen Welt zu identifizieren. Dies ist ein Ausgangspunkt für das Verständnis, wie sich diese Populationen an Veränderungen ihrer Umwelt anpassen", so Co-Autor Dr. Magnus Manske vom Wellcome Trust Sanger Institute. Dr. Olivo Miotto, auch vom Wellcome Trust Sanger Institute und der Universität Oxford, und erster Co-Autor, sagt seinerseits dazu: "Viele Malaria-Patienten, insbesondere in Afrika, werden kontinuierlich von Malaria-Parasiten infiziert, und wir haben ein neues Werkzeug an der Hand, um die genetische Diversität beim Patienten zu untersuchen und diese mit der Vielfalt in ihrer Umgebung zu vergleichen."Weitere Informationen sind abrufbar unter: Wellcome Trust Sanger Institute: http://www.sanger.ac.uk/(öffnet in neuem Fenster) Nature: http://www.nature.com/(öffnet in neuem Fenster)
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Vereinigtes Königreich