25. April 2018 – Welt-Malaria-Tag

Malariaforschung – Ein Eckpfeiler des Tropeninstituts

Das BNITM beschäftigt sich seit seiner Gründung mit der Diagnostik und Behandlung von Malaria. Bereits 1901 wurden Schiffs- und Kolonialärzte in Nachweismethoden geschult und rund 40% der von den Tropenmedizinern behandelten Patienten im damaligen Seemannskrankenhaus litten an der Malaria. 1905 entwickelte der Chemiker Gustav Giemsa eine neue Färbemethode, die noch heute zum Nachweis von Parasiten im Blutausstrich angewandt wird. Seit 1997 besteht in Ghana ein Forschungsbund Ausbildungszentrum (KCCR) in Zusammenarbeit mit der Kwame Nkrumah University of Science and Technology (KNUST), an dem zahlreiche Projekte zur Epidemiologie durchgeführt werden. 

Im Jahre 2006 entdeckte Prof. Dr. Volker Heussler am BNITM ein bislang unbekanntes Stadium des Malaria-Erregers. Er beschrieb erstmals den Übergang des Parasiten von der Leber- in die Blutphase. 

Heute beschäftigen sich Wissenschaflterinnen und Wissenschaftler aus den Gebieten Molekulare und Zelluläre Parasitologie, Immunologie, Epidemiologie und klinische Forschung mit verschiedenen Facetten der Malaria.

Unter Verwendung neuester mikroskopischer Darstellungsmöglichkeiten (in Zusammenarbeit mit dem Centre for Structural Systems Biology, CSSB) untersucht die Abteilung Zelluläre Parasitologie unter der Leitung von Prof. Tim Gilberger das Eindringen von Plasmodien in rote Blutkörperchen. 2017 konnte die Gruppe in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern aus den USA zeigen, dass insbesondere spezielle Kalium-abhängige Prozesse für das Eindringen verantwortlich sind (Kumar et al., 2017).

Dem Umbau der roten Blutkörperchen durch den Malariaparasiten hat sich die Gruppe von Dr. Tobias Spielmann gewidmet. Sie untersuchen mithilfe modernster zellbiologischer und molekularbiologischer Methoden unter anderem den hierfür zugrunde liegenden Transport von Eiweißen aus dem Parasiten in die Blutzelle. Die Gruppe konnte zuletzt eine Methode etablieren, mit der durch genetische Manipulation die Funktion einzelner Gene im Parasiten analysiert werden kann. Unter anderem konnte die Gruppe das Resistenzgen gegen das derzeit wichtigste Therapeutikum Artemesinin, Kelch 13, identifizieren und ausschalten (Birnbaum et al., 2017). 

Prof. Iris Bruchhaus untersucht mit ihrer Arbeitsgruppe unter anderem den Mechanismus der Anhaftung infizierter roter Blutkörperchen an die Blutgefäße. Diese Anhaftung ermöglicht es dem Parasiten der Eliminierung durch das Immunsystem zu entgehen, hat allerdings  erhebliche Komplikationen für den Menschen, wenn Kapillaren in Organen, wie dem Gehirn, betroffen sind. Einige der hierfür essentiellen Bindungsmoleküle wurden nun am BNITM identifiziert und könnten zukünftig für neuartige Therapiekonzepte genutzt werden (Metwally et al., 2017).

PD Dr. Thomas Jacobs setzt sich in seiner Arbeitsgruppe unter anderem mit der Abwehrreaktionen auf Infektionen mit den Malariaparasiten auseinander. Dabei wird die Immunregulation sowohl im Tiermodell als auch in Feldstudien an infizierten Patienten untersucht. Der Fokus seiner Forschung liegt dabei auf der Regulation von T-Zellen, die sowohl eine schützende als auch eine verstärkende Wirkung haben können. Im letzten Jahr konnten sie eine Gruppe von regulatorischen T-Zellen identifizieren, die die Entwicklung der Malaria  beeinflussen kann (Mackroth et al. 2017, Abel et al. 2018).

Die Abteilung Infektionsepidemiologie beschäftigt sich hauptsächlich mit der räumlichen und zeitlichen Verbreitung von Infektionskrankheiten in ressourcenknappen Gegenden. Die Gruppe arbeitet derzeit an der Verbesserung der Spezifität der Malariadiagnostik zur verlässlichen Unterscheidung von Malaria und anderen Ursachen schwerer Infektionskrankheiten. In der “RAPID-Mal”-Studie wird in Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut hierzu ein Schnelltest auf der Basis eines Biochip-basierten Gerätes entwickelt und evaluiert. Eine aktuelle Studie der Gruppe zu Ko-Infektionen bei Malaria-infizierten Kindern in Ghana zeigte die Wichtigkeit einer schnellen und sicheren Diagnostik für eine adäquate Behandlung der nicht-parasitären Infektionen (Hogan et al., 2018). 

Eigens angelegte internationale Ausbildungsprogramme (GIBACHT, EpiCID Short Course) in den Bereichen Epidemiologie und Biosicherheit sollen helfen, die Entwicklung von Ressourcen in den betroffenen Ländern zu unterstützen.