Die erste Malaria-Impfung überhaupt bietet nur einen Teilschutz. Doch mit einer anderen Immunisierung könnte sich das bald ändern. Forscher sind optimistisch.
Einem Jungen am CERMEL in Gabun wird im Rahmen einer Malaria-Studie Blut abgenommen.
Was kann die jetzige Malaria-Impfung?
In einem Pilotversuch wird seit dieser Woche der erste Malaria-Impfstoff – kurz ‘RTS,S’ – in einer Impfkampagne in Malawi getestet. In Ghana und Kenia soll es in der kommenden Woche losgehen. Doch Malaria-Wissenschaftler sind noch nicht zufrieden: “RTS,S ist das Beste was wir bisher entwickelt haben, es zeigt eine Impfung ist möglich aber die Wirksamkeit ist einfach noch nicht gut genug”, sagt Prof. Peter Kremsner, Direktor des Institut für Tropenmedizin der Universität Tübingen.
Denn – der über drei Jahrzehnte entwickelte Impfstoff ‘RTS,S’ verhindert in bisherigen Studien gerade einmal ein Drittel der Malaria-Erkrankungen – von der WHO gewünscht wären 75 Prozent oder mehr. Zudem nimmt die Schutzwirkung innerhalb von vier Jahren erheblich ab.
Der Grund: der ‘RTS,S’ Impfstoff verwendet ein einziges Protein des am häufigsten in Afrika vorkommenden Malaria-Erregers Plasmodium falciparum, um das Immunsystem gegen den Parasiten in Stellung zu bringen. Doch eine Immunreaktion auf nur ein Protein des Erregers bedeutet auch, dass dem Immunsystem immer wieder Eindringlinge entgehen und es doch zu einer Malaria kommt. Zudem gibt es neben dem Plasmodium falciparum noch weitere Malaria-Erreger, gegen die die ‘RTS,S’ Impfung nicht wirkt.
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Prof. Peter Kremsner mit Kollegin in Gabun
Warum benötigt man eine Impfung?
Noch immer sterben jedes Jahr Tausende Menschen an Malaria. 435,000 Menschen waren es weltweit im Jahr 2017. Die meisten von ihnen Kinder unter fünf Jahren. Über 90 Prozent der Todesfälle werden auf dem afrikanischen Kontinent verzeichnet. Und nachdem die Malariafallzahlen lange rückläufig waren, haben sie laut der Weltgesundheitsorganisation (WHO) in den letzten zwei Jahren wieder leicht zugenommen. “Es scheint als hätten wir die bisherigen Methoden zur Malaria Eindämmung ausgereizt. Die Werkzeuge, die wir heute einsetzten können, scheinen keine weitere Senkung der Fallzahlen liefern zu können”, vermutet der Tropenmediziner Prof. Benjamin Mordmüller von der Universität Tübingen. Damit steigt auch der Druck, eine wirksame Impfung zu entwickeln.
Woran ist eine wirksame Malaria-Impfung bisher gescheitert?
Der Malaria-Erreger ist ein Parasit und kein Bakterium oder Virus wie bei vielen anderen Infektionskrankheiten. Dieser Parasit durchlebt einen komplexen Zyklus mit unterschiedlichen Lebensstadien, sowohl in Mücken als auch im Menschen. Deshalb war es bisher besonders schwierig dem menschlichen Immunsystem mit einer Impfung beizubringen, wie es den Malaria-Parasiten erkennt und bekämpft.
“Die Wissenschaft hat 50 Jahre lang versucht einzelne Oberflächenstrukturen des Malaria-Parasiten – sogenannte Antigene – für eine Impfung zu isolieren. Alle potentiellen Impfstoffkandidaten haben jedoch versagt”, erklärt Prof. Kremsner.
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Malaria Mücke der Gattung Anopheles gambiae
Am Institut für Tropenmedizin in Tübingen haben sich Wissenschaftler jetzt für einen anderen Ansatz entschieden – einen Lebendimpfstoff, bei dem der echte Erreger injiziert wird. “Bisher war das mit einem so komplizierten Erreger wie dem der Malaria nicht möglich”, sagt Prof. Mordmüller, der an dem Forschungsvorhaben beteiligt ist.
Mit Unterstützung der Biotech-Firma Sanaria in den USA, gelang es den Forschern, die in Mücken vorkommende Form des Malaria-Parasiten – genannt Sporozoiten – im Labor in großen Mengen zu züchten. Diese Sporozoiten werden eingefroren und sind die Basis für den neuen Lebendimpfstoff.
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Haie und Skorpione? Die tödlichsten Tiere der Welt sind andere, als man denkt11. Weißer Hai
Tote pro Jahr: etwa 10. Wölfe und einige Hai-Arten können uns zweifelsohne töten, aber sehr wenige von ihnen tun das auch. Beide töten pro Jahr nur jeweils etwa 10 Menschen weltweit. Die Wahrscheinlichkeit, dass man vom Toaster in der eigenen Küche getötet wird, ist größer.
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Haie und Skorpione? Die tödlichsten Tiere der Welt sind andere, als man denkt10. Löwen und Elefanten
Tote pro Jahr: etwa 100. Dass Löwen auch Menschen töten, ist wohl nichts Neues. Etwas überraschender ist da schon, dass jedes Jahr etwa gleich viele Menschen von Elefanten getötet werden wie von Löwen. Das größte Landlebewesen der Erde kann ziemlich aggressiv sein, und wenn es erst mal in Rage ist, hat es offensichtlich die Masse und Kraft gefährlich zu werden.
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Haie und Skorpione? Die tödlichsten Tiere der Welt sind andere, als man denkt9. Flusspferde
Tote pro Jahr: etwa 500. Es gibt zahllose Kinderspielsachen in Form von “Hippos” und warum auch nicht? Sie sehen knuffig aus mit ihren runden Schnauzen und dicken Bäuchen. Und es sind Pflanzenfresser! Aber lassen Sie sich davon nicht täuschen. Die Tiere sind sehr aggressiv und gehen auch ohne Provokation auf Menschen los, also lieber aus dem Weg gehen.
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Haie und Skorpione? Die tödlichsten Tiere der Welt sind andere, als man denkt8. Krokodile
Tote pro Jahr: etwa 1000. Viele Menschen haben vor Krokodilen genauso viel Angst, wie vor Haien oder Löwen und das zu Recht. Krokodile sind Fleischfresser und töten Beute, die zum Teil viel größer ist als sie selbst. Dazu gehören auch kleine Flusspferde, Wasserbüffel und im Fall von Salzwasserkrokodilen sogar Haie.
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Haie und Skorpione? Die tödlichsten Tiere der Welt sind andere, als man denkt7. Bandwürmer
Tote pro Jahr: ca. 2000. Bandwürmer sind parasitäre Plattwürmer, die im Verdauungstrakt von Wirbeltieren leben. Sie gelangen durch verschmutzte Lebensmittel oder Würmerlarven in rohem Fleisch in den Körper. Die Infektion lässt sich behandeln, aber da viele Menschen auf der Welt keine ausreichende Gesundheitsversorgung haben, töten die Parasiten immer noch 200 mal so viele Menschen wie die Haie.
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Haie und Skorpione? Die tödlichsten Tiere der Welt sind andere, als man denkt6. Spulwürmer
Tote pro Jahr: etwa 2500. Spulwürmer sind auch Parasiten, die man sich ähnlich wie Bandwürmer einfängt. Aber sie bleiben nicht im Verdauungstrakt. Sie schlüpfen im Darm, bohren sich durch die Darmwand, wandern über die Blutbahn in die Lunge, dann die Luftröhre hoch, werden heruntergeschluckt und landen wieder im Darm, wo sie erwachsen werden. Eine Milliarde Menschen haben den Parasiten.
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Haie und Skorpione? Die tödlichsten Tiere der Welt sind andere, als man denkt5. Schnecken (Bilharziose) / Raubwanze (Chagas-Krankheit) / Tsetsefliege (Schlafkrankheit)
Tote pro Jahr: etwa 10.000. Platz 5 teilen sich 3 Killer. Allerdings sind es nicht die Tiere selbst, die töten, sondern die Parasiten, die sie übertragen. Bilharziose bekommt man durch den Kontakt mit verschmutztem Wasser (deren Parasiten brauchen Schnecken als Zwischenwirt). Die Chagas-Krankheit und die Schlafkrankheit werden durch Insektenbisse übertragen.
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Haie und Skorpione? Die tödlichsten Tiere der Welt sind andere, als man denkt4. Hund (Tollwut)
Tote pro Jahr: etwa 25.000. Tollwut ist eine tückische Virusinfektion, die von vielen Tieren übertragen werden kann. Wo Tollwut bei Hunden verbreitet ist, bekommen sie Menschen aber zu 99% von unseren vierbeinigen Freunden. Es kann Monate dauern, bis die tödlichen Symptome auftreten. Die gute Nachricht ist: Es gibt Impfungen und in den meisten entwickelten Ländern gibt es nur wenige Fälle.
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Haie und Skorpione? Die tödlichsten Tiere der Welt sind andere, als man denkt3. Schlangen
Tote pro Jahr: etwa 50.000. Ja: Im Zweifelsfall sollte man um Schlangen einen großen Bogen machen. Viele Arten sind nicht tödlich, manche sind nicht giftig, aber es gibt genug gefährliche Schlangen, um die Reptilien zum drittgrößten Menschenkiller der Welt zu machen.
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Haie und Skorpione? Die tödlichsten Tiere der Welt sind andere, als man denkt2. Menschen
Tote pro Jahr: etwa 475.000. Ja, wir haben es auch auf die Liste geschafft. Schließlich sind wir unglaublich kreativ, wenn es darum geht uns gegenseitig umzubringen. Traurig, aber wahr, wir belegen den zweiten Platz.
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Haie und Skorpione? Die tödlichsten Tiere der Welt sind andere, als man denkt1. Die Mücke
Tote pro Jahr: etwa 725.000. Lebt man in Deutschland, sind sie höchstens lästig. In anderen Teilen der Welt können sie den Tod bringen. Und wieder sind es die übertragenen Krankheiten und nicht die Mücken selbst, die töten. Allen voran ist Malaria tödlich, aber auch Denguefieber, Gelbfieber und Enzephalitis werden von Mücken übertragen.
Wie wirkt diese neue Impfung?
Beim neuen von den Tübinger Forschern mitentwickelten Impfstoff, werden die Sporozoiten mit radioaktiver Strahlung abgeschwächt, bevor man sie als Impfung injiziert. Die Folge: der Malaria-Erreger lebt lange genug im menschlichen Körper, um eine Reaktion des Immunsystems zu erzeugen, stirbt aber ab, bevor er den injizierten Menschen krank machen kann. In Tübingen wurde diese neue Form der Malaria-Impfung bereits an gesunden Europäern erfolgreich getestet. “Mit sehr hohen Wirksamkeiten”, verspricht Prof. Kremsner. Der Vorteil gegenüber der “RTS,S”-Impfung: das Immunsystem reagiert nun auf den ganzen Parasiten, nicht auf ein einzelnes Protein und damit steigt die Wirksamkeit.
Wen könnte die neue Impfung schützen?
Als Impfung für Reisende in Malaria-Gebiete werde es die neue Impfung schon in wenigen Jahren geben, da ist sich Prof. Kremsner sicher. Ob die Wirksamkeit in Afrika ähnlich hoch sei, werde sich Ende dieses Jahres zeigen, wenn es die ersten Ergebnisse aus einer noch laufenden Phase-II-Studie mit Kindern in Gabun gebe. “Im Moment schaut es alles sehr gut aus. Das hätte ich bei ‘RTS,S’ nie so gesagt”, erklärt der Tropenmediziner Kremsner, der auch an der Zulassung von ‘RTS,S’ beteiligt war.
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Malaria – ein einziger Mückenstich kann tötenEin Moskito schlägt zu
Das sicher gefährlichste Tier Afrikas ist die etwa sechs Millimeter kleine Anopheles-Mücke: Sie überträgt Malaria. An dieser Infektionskrankheit sterben jährlich rund eine halbe Million Menschen. Malariaerkrankte leiden an hohem wiederkehrendem Fieber, Schüttelfrost und Krämpfen. Vor allem bei kleinen Kindern kann die Krankheit schnell zum Tode führen.
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Malaria – ein einziger Mückenstich kann tötenAlles beginnt in der Mücke
Sticht die Anopheles-Mücke einen infizierten Menschen, nimmt sie den Malariaerreger auf; beim nächsten Stich gibt sie ihn an einen anderen Menschen weiter. Forscher haben die Erreger hier im Bild mit einem grün leuchtenden Eiweiß markiert. Wie das grüne Leuchten verrät, vermehren sich die Parasiten im Darm der Mücke und sammeln sich schließlich in ihren Speicheldrüsen.
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Malaria – ein einziger Mückenstich kann tötenErreger für die Forschung ernten
Der biologische Name des Malarierregers lautet Plasmodium. Um ihn zu untersuchen, entfernen Forscher infizierten Anopheles-Mücken die Speicheldrüsen und isolieren daraus den Parasiten. Denn im Speichel der Mücke reichert sich die infektiöse Form des Parasiten an – Experten nennen diese Form Sporozoiten. Rechts im Bild ist die Mücke zu sehen, in der Mitte deren entnommene Speicheldrüsen.
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Malaria – ein einziger Mückenstich kann tötenMücke – Mensch – Mücke
Tatsächlich ist der Mensch nur der Zwischenwirt des Malariaparasiten, Endwirt ist die Mücke. In uns vermehrt sich der Erreger ungeschlechtlich: erst in der Leber, dann in den roten Blutkörperchen. Ein Teil der Parasiten bildet schließlich weibliche und männliche Zellen. Diese werden von einer Mücke aufgenommen und pflanzen sich in ihr geschlechtlich fort. Der Kreis schließt sich.
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Malaria – ein einziger Mückenstich kann tötenMalariaerreger laufen im Kreis
Da die Malariasporozoiten gekrümmt sind, bewegen sie sich im Kreis, wenn Forscher sie wie hier auf ein Stück Glas mit Flüssigkeit aufbringen. Die Parasiten sind gelb eingefärbt, ihre Bewegungsbahn ist blau. Die Erreger sind schnell: Für einen Kreis benötigen sie nur etwa 30 Sekunden. In ihren Wirten werden sie durch Hindernisse von der Kreisbahn abgelenkt und laufen dann auch geradeaus.
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Malaria – ein einziger Mückenstich kann tötenZwölf Tage zwischen Stich und Krankheitsausbruch
Im Mensch nistet sich der Malariaerreger zunächst für einige Tage in der Leber ein. Währenddessen merkt der Betroffene nichts. Erst wenn der Parasit sich in der Leber zu kleinen traubenförmigen Merozoiten umgewandelt hat, die das Organ verlassen und die Blutkörperchen befallen, fühlt sich der Patient krank.
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Malaria – ein einziger Mückenstich kann tötenMalariaerreger im Blut
Die Parasiten brauchen ein bis drei Tage, um sich in den roten Blutkörperchen zu vermehren. Dann zerfallen die Blutzellen und setzen viele reife Malariaerreger und giftige Substanzen aus dem Stoffwechsel der Parasiten frei. Die Folge: Fieberschübe. Unter dem Mikroskop ist die Krankheit nach Anfärbung leicht zu diagnostizieren: Die lila gefärbten Erreger fallen im Blutabstrich sofort auf.
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Malaria – ein einziger Mückenstich kann tötenRund um den Äquator
Malaria ist eine typische Tropenkrankheit: Sie tritt dort auf, wo es heiß und feucht ist. Einige Wissenschaftler hatten befürchtet, dass sich die Malaria aufgrund des Klimawandels ausbreiten werde. Neuere Studien kommen zu einem anderen Ergebnis: Tatsächlich nehme ihr Verbreitungsgebiet kontinuierlich ab, da immer mehr Sümpfe trockengelegt würden.
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Malaria – ein einziger Mückenstich kann tötenMoskitonetze = Lebensretter
Das beste Mittel gegen Malaria ist, gar nicht erst von einer Mücke gestochen zu werden. Dabei helfen Repellents – Mückenabwehrmittel zum Eincremen – und natürlich Moskitonetze, deren feine Maschen die Mücken fernhalten. Unter einem Moskitonetz zu schlafen, kann Leben retten!
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Malaria – ein einziger Mückenstich kann tötenDoppelter Schutz
Forscher haben ein Moskitonetz entwickelt, das besonders schützen soll: In die Fasern der Netze ist ein Insektizid eingewebt, welches kontinuierlich frei wird. Der Wirkstoff tötet alle Mücken, die sich auf dem Moskitonetz niederlassen.
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Malaria – ein einziger Mückenstich kann tötenGiftwaffe gegen Malaria
Nimmt die Malariagefahr überhand, greifen Betroffene oft zu harten Mitteln und versprühen massenweise Insektengift, so wie hier im indischen Mumbai. Ein solches Insektizid ist die Substanz DDT – wirkungsvoll gegen Mücken, aber als Teil des “dreckigen Dutzends” schlecht für Gesundheit und Umwelt: Es ist sehr langlebig und reichert sich in der Nahrungskette an.
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Malaria – ein einziger Mückenstich kann tötenSchnelle Diagnose
Malaria-Schnelltests weisen innerhalb von Minuten Malariaerreger in einem Tropfen Blut nach. Hier untersuchen die “Ärzte ohne Grenzen” einen Jungen im afrikanischen Mali. Sein Test ist positiv. Der Junge bekommt Medikamente und ist zwei Tage später wieder gesund. Solche Schnelltests funktionieren allerdings nicht immer zuverlässig.
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Malaria – ein einziger Mückenstich kann tötenWettlauf gegen die Zeit
Medikamente zerstören den Parasiten im Blut oder verhindern, dass er sich weiter vermehren kann. Allerdings werden die Erreger mit der Zeit resistent gegen den Wirkstoff – einige Medikamente wie Chloroquin wirken in vielen Gegenden schon nicht mehr. Auch Medikamentenfälschungen mit zu wenig Wirkstoff fördern Resistenzen. Einziger Ausweg: neue Arzneien zu entwickeln.
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Malaria – ein einziger Mückenstich kann tötenGut gebettet gegen die Malaria
Auch mit einem neuen Impfstoff heißt es demnach weiterhin: Sich vor Mückenstichen zu schützen ist das A und O.