Einer der Malaria-verursachenden Protisten (blau), der sich an einer Blutzelle festklammert. (Geändert von NIAID) Malaria Teile der Welt werden noch immer von der Krankheit heimgesucht. Es hat mehr als getötet 400.000 Menschen im Jahr 2019 , die meisten davon Babys und Kleinkinder. In Gebieten Afrikas ist es so sogar vergleichbare Todesfälle durch COVID-19 , bei dem die Coronavirus Pandemie hat die Präventions- und Behandlungsbemühungen erheblich beeinträchtigt.
Um die Sache noch schlimmer zu machen, sieht es so aus, als ob ein neuer Stamm des Hauptparasiten, der für die Krankheit verantwortlich ist, Plasmodium falciparum , ist in der Lage, eine übliche Art und Weise zu vermeiden, wie wir es erkennen.
Neue Untersuchungen unter der Leitung des Immunologen Sindew Feleke vom Äthiopischen Public Health Institute haben gezeigt, dass fast 10 Prozent der Malariafälle über die Grenzen Äthiopiens hinweg übersehen werden, weil mindestens eine der Mutationen dem Parasiten hilft, Schnelldiagnosetests (RDT) zu umgehen.
Darüber hinaus könnte die Fähigkeit, sich vor Testkits zu verstecken, diesem mutierten Stamm leicht einen ausreichenden Vorteil verschaffen, um sich zu verbreiten.
„Falsch-negative Ergebnisse kamen an mehreren Standorten häufig vor und würden ohne Intervention zu Fehldiagnosen und Malaria-Todesfällen führen.“ sagte Jonathan Parr, Forscher für Infektionskrankheiten an der University of North Carolina. „Dies ist ein ernstes Problem für die Bemühungen zur Malariabekämpfung und eine Erinnerung daran, dass Krankheitserreger sehr anpassungsfähig sind, um zu überleben.“
P. falciparum ist der häufigste und tödlichste Parasit, der Malaria beim Menschen verursacht. Der Parasit wird von Mücken verbreitet und befällt menschliche rote Blutkörperchen, um sich darin zu klonen. Diese Blutzellen platzen schließlich und schicken Schwärme von Parasiten in den Blutkreislauf, was zu Wellen von Parasiten führt Fieber Und andere schlimme Symptome . Bei der Bekämpfung der Krankheit geht es vor allem darum, den menschlichen Kontakt mit den blutsaugenden Insekten zu reduzieren.
Schnelle diagnostische Tests auf Malaria haben Äthiopien – dem zweitbevölkerungsreichsten Land Afrikas – im letzten Jahrzehnt dabei geholfen, große Fortschritte im Kampf gegen die Krankheit zu erzielen. Mit rund 345 Millionen verkauften Exemplaren jährlich ist der am weitesten verbreitete Schnelltest der Nachweis von Antigenen, die der Parasit in den Blutkreislauf abgibt. Hierbei handelt es sich in erster Linie um das Histidin-reiche Protein 2 (HRP2), der Test kann jedoch auch durch das eng verwandte HRP3 ausgelöst werden.
Aber einige P. falciparum Mutationen aufweisen, bei denen die genetischen Anweisungen, die für die Proteine (pfhrp2 und pfhrp23) kodieren, gelöscht wurden.
Feleke und sein Team untersuchten die Blutproben von über 12.500 Patienten entlang der Grenzen Äthiopiens zu Eritrea und Sudan und stellten fest, dass diese genetischen Varianten bei knapp 10 Prozent der Tests zu falsch negativen Ergebnissen geführt hatten. Dies ist das Doppelte der Mindestkriterien der WHO, um eine Änderung der nationalen Diagnosestrategie herbeizuführen.
„Wir haben auch Anzeichen dafür gefunden, dass RDT-basierte Tests und Behandlungen zu einem jüngsten Anstieg der Prävalenz von pfhrp2-Deletionsmutationen führen, wodurch Parasiten der Entdeckung entgehen.“ erklärt Parr.
Während die Mutationen selbst völlig zufällig waren, ermöglicht diese unbeabsichtigte selektive Behandlung den Parasiten, bei denen entweder beide Gene oder manchmal auch nur das eine oder andere Gen gelöscht wurden, zu gedeihen und sich auszubreiten.
Die Forscher kartierten die Sequenzen rund um die Deletionen, um Hinweise auf evolutionären Druck zu finden. Dies ergab, dass sich pfhrp2 wahrscheinlich schnell von einem einzigen, jüngsten Ursprungsort aus verbreitete, wobei 30 von 31 Stämmen einen verwandten Cluster bildeten.
Aber pfhrp3 gibt es schon länger, es ist in Proben aus dem Jahr 2013 vorhanden, und es gibt eine Reihe unterschiedlicher Löschmuster, was darauf hindeutet, dass es mehrere Ursprünge hat.
Leider sind andere Testoptionen nicht so einfach und RDT, die auf dem Nachweis anderer vom Parasiten produzierter Moleküle basiert, haben nicht so gute Ergebnisse erzielt.
Das Team weist darauf hin, dass die Art und Weise, wie sie in ihrer Studie Deletionen aufspürten, bedeutet, dass sie diejenigen, die keine Symptome haben, übersehen hätten, und dass sie nur drei Standorte beprobt haben, sodass sie noch kein vollständiges Bild davon erhalten haben, was diese Malariastämme bewirken. Aber Beweis aus dem Sudan, Dschibuti und Somalia deuten darauf hin, dass das Horn von Afrika möglicherweise bereits stark von der Mutante infiltriert ist P. falciparum .
„Es werden neue Werkzeuge benötigt, um die Überwachung von [Gen-]Deletionen zu unterstützen, ihre wahre Prävalenz zu bestimmen und die Kräfte zu verstehen, die ihre Entwicklung und Ausbreitung beeinflussen“, so das Team schrieb in ihrer Arbeit .
Die Deletionen kommen auch in Südamerika vor, wo RDT nicht häufig vorkommt. Sie könnten also auch einen anderen evolutionären Vorteil mit sich bringen, vermuten Feleke und Kollegen. Es ist möglich, dass pfhrp2 dies auch tut. Es gibt einige Beweise dafür pfhrp2 ist an Entzündungen beteiligt bei schwerer Malaria beobachtet.
„Menschen, die mit pfhrp2/3-deletierten Parasiten infiziert sind, können eine weniger schwere Erkrankung haben und daher weniger wahrscheinlich eine Behandlung in Anspruch nehmen, was die Wahrscheinlichkeit einer Weiterübertragung erhöht.“ erklären die Forscher.
Sie können jedoch noch nicht ausschließen, dass die umgebenden Gene, die ebenfalls von der Löschung betroffen sind, den Parasiten dazu bringen, fitter zu werden. Eines der flankierenden Gene namens EBL-1 ist daran beteiligt P. falciparum s Invasion der roten Blutkörperchen.
„Eine Überwachung am Horn von Afrika und alternative Malaria-Diagnoseansätze in den betroffenen Regionen sind dringend erforderlich“, sagte Parr.
Diese Forschung wurde veröffentlicht in Naturmikrobiologie .