Ein „Nest“ des sich entwickelnden Onchocerca volvulus, des parasitären Wurms, der Flussblindheit verursacht. Thomas Unnasch

Flussblindheit ist eine Augen- und Hautinfektion, die durch einen winzigen parasitären Wurm namens Onchocerca volvulus verursacht wird. Menschen erwerben die Krankheit durch den Biss von Schwarzfliegen, die an den Ufern schnell fließender Flüsse und Bäche leben und brüten, hauptsächlich in Afrika südlich der Sahara. Im menschlichen Körper vermehren sich die Würmer. Ihre Nachkommen wandern zur Haut, wo sie starken Juckreiz und Hautausschläge verursachen, und zum Auge, wo sie letztendlich zur Erblindung führen können.

Um den Parasiten besser zu verstehen, untersuchten 2 Forscherteams das Genom des Wurms. Die Forschung wird in zwei Artikeln beschrieben, die am 21.November 2016 in Nature Microbiology online veröffentlicht wurden. Zu den Teams gehörten Wissenschaftler, die teilweise vom Nationalen Institut für Allergien und Infektionskrankheiten (NIAID) und dem Nationalen Institut für Humangenomforschung (NHGRI) des NIH beschäftigt oder unterstützt wurden.

Eine Gruppe unter der Leitung von Dr. Sara Lustigman am New York Blood Center sammelte O. volvulus-Parasiten zusammen mit Proben von Wolbachia, den symbiotischen Bakterien, die in den Würmern leben. Die Forscher sequenzierten und untersuchten diese Genome. Sie identifizierten Gene, die für gemeinsame Proteine und molekulare Reaktionen kodieren, die für eine Infektion essentiell sind. Basierend auf Sequenzdaten könnten 16 der neu entdeckten Proteine vielversprechende Ziele für bestehende FDA-zugelassene Medikamente sein, die jetzt zur Behandlung anderer Krankheiten eingesetzt werden. Weitere Forschung ist erforderlich, um festzustellen, ob die Störung eines dieser Proteine eine nützliche Strategie zur Behandlung von Flussblindheit wäre.

Flussblindheit wird derzeit mit einem Medikament namens Ivermectin behandelt. Aber einige Parasiten haben begonnen, Resistenz gegen dieses Medikament zu zeigen. Um zu erfahren, wie sich diese Resistenz entwickelte, untersuchte ein Forschungsteam unter der Leitung von Dr. Makedonka Mitreva von der Washington University School of Medicine in St. Louis, wie das Genom des Wurms vor groß angelegten medikamentösen Behandlungsbemühungen aussah.Die Wissenschaftler sequenzierten 27 DNA-Proben von Parasiten, die seit Anfang der 1990er Jahre gelagert worden waren. Sie verglichen die Genome von Würmern aus Ecuador, Uganda und Wald- und Savannenpopulationen aus Westafrika. Diese Vergleiche halfen dem Team, genetische Marker zu identifizieren, mit denen die Entwicklung verschiedener Parasitenstämme rund um den Globus verfolgt werden kann.

„Wir wollen den Ursprung dieser Resistenz verstehen“, erklärt Mitreva. „Entwickeln sich diese Parasiten, um die Behandlung zu überleben, oder sind die überlebenden Würmer tatsächlich neue Stämme, die aufgrund der Migration der Schwarzen Fliegen oder des Parasiten selbst eingeführt wurden?“

In einer dritten verwandten Studie analysierte ein Team um Dr. Thomas Nutman am NIAID alle exprimierten Gene (das Transkriptom) und die von O. volvulus und Wolbachia produzierten Proteine (das Proteom). Wie am 23. November 2016 in mBio beschrieben, identifizierte das Team Hunderte verschiedener Proteine, die an verschiedenen Stellen im Lebensstil des Parasiten exprimiert wurden.

Zusammengenommen liefern diese Studien wichtige Informationen über die genomische Vielfalt des Parasiten Onchocerca volvulus. Diese neuen Informationen können nützlich sein, um die Arzneimittelresistenz zu verstehen und neue Wege zur Behandlung von Flussblindheit zu finden.