Plasmodium-Arten-Koinfektionen bei Anopheles-Mücken: eine Pilotstudie von Parasit-Vektor-Interaktionen, die die Übertragung in Afrika definieren

• Antragsteller: Professor Dr. Steffen Borrmann
• Fachliche Zuordnung: Parasitologie und Biologie der Erreger tropischer Infektionskrankheiten
• Förderung: Förderung seit 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 380545594

Die Eliminierung der Malaria erfordert Interventionen gegen alle Plasmodien-Arten. Gegenwärtig sind die meisten Anstrengungen jedoch gegen P. falciparum und P. vivax gerichtet.Seit Januar 2019 untersuchen wir die Übertragung von P. malariae zwischen Mensch und Mücke. Dabei wenden wir etablierte Methoden neu an, um damit auch eine neuen Generation von Afrikanischen Entomologen auszubilden. Bislang konnten wir ein Protokoll zur zuverlässigen experimentellen Infektion von Anopheles gambiae Mücken mit P. malariae etablieren. Einen Erfolg konnten wir auch bei der Verwendung von kryokonservierten P. malariae Isolaten für diese Experimente verzeichnen. Das erlaubt uns (i) eine Biobank mit diesen Isolaten aufzubauen, (ii) in laufenden und zukünftigen Experimenten den Durchsatz signifikant zu steigern und (iii) die Reproduzierbarkeit der Experimente zu erhöhen. Darüber hinaus konnten wir die hohe Infektionsrate von im Feld gefangenen An. funestus Mücken mit P. malariae bestätigen. Interessanterweise, war der Anteil von Mücken mit P. malariae infizierten Speicheldrüsen niedriger als mit P. malariae infizierten Mitteldarmen und dieser Anteil fiel im Vergleich zu P. falciparum besonders niedrig aus. Dies suggeriert einen Entwicklungsdefizit von P. malariae in An. funestus.In diesem Fortsetzungsantrag schlagen wir eine organische Erweiterung der bisherigen/laufenden Arbeiten zu den Einflussgrößen der Übertragung von P. malariae vor – mit Fokus auf einer umfassenden genetischen Untersuchung von zwei kontrastierenden Anopheles Linien. Dafür werden wir die genetischen Faktoren von Vektor und Parasit gleichzeitig erfassen und die Untersuchungen auf den gesamten Zyklus des Parasiten in seinem Insektenvektor ausdehnen. Diese neuen Experimente werden direkt von der neuen und einzigartigen Verfügbarkeit von kryokonservierten Isolaten profitieren. Wir werden darüber hinaus die Verzögerung der Arbeiten in der laufenden Förderperiode durch COVID-19 auffangen und die große Querschnittsuntersuchung der Prävalenz von P. malariae im Menschen und in der Mücke in 4 Afrikanischen Ländern zu Ende führen. Für die weitere Ausbildung einer neuen Generation von medizinischen Entomologen werden wir verstärkt mit bestehenden Netzwerken in Zentralafrika zusammenarbeiten. Angesichts der gegenwärtigen Pandemie, werden wir auch die Nutzung der neuen digitalen Medien zum aktiveren akademischen Austausch ausbauen.Unser Langzeitziel setzt auf den weiteren Ausbau der neuen experimentellen Plattform für nicht-P. falciparum Malariaparasiten. Konkret möchten wir damit erreichen: (i) die Entwicklung von neuen Interventionen zur Blockade der Übertragung, einschließlich von Impfstoffen mit Wirksamkeit gegen alle Plasmodien-Arten, voranzubringen, (ii) zukünftige kontrollierte humane Malariainfektionsstudien zu ermöglichen und (iii) die partnerschaftliche Plattform für eine interdisziplinäre Ausbildung in der Entomologie, Epidemiologie, Parasitologie und Genetik schrittweise zu erweitern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Benin, Gabun, Großbritannien, Kamerun, Kongo
• Mitverantwortlich: Dr. Nicolas Casadei
• Kooperationspartner: Professor Taane Clark, Ph.D.; Professor Mario Recker, Ph.D.
• ausländ. Mitantragstellerinnen / ausländische Mitantragsteller: Professor Ayola Akim Adegnika, Ph.D.; Professor Salako Luc Djogbénou, Ph.D.; Professorin Dr. Francine Ntoumi; Professor Dr. Charles Wondji