Systemmedizin zur Erforschung von Malaria

Malaria eine der schwerwiegendsten Infektionskrankheiten weltweit: pro Jahr gibt es mehr als 500 Millionen neue Fälle und bis zu 2 Millionen Menschen, meist Kinder unter fünf Jahren, sterben jährlich daran. Bei frühzeitiger Diagnose lässt sich Malaria jedoch gut behandelt - eine weltweite Ausmerzung scheint deshalb möglich.

Einige Malariaerreger legen in der Leber des Wirtsorganismus eine bis zu mehreren Jahren dauernde Ruhephase ein. Die Erreger können jedoch jederzeit reaktiviert werden. Sie verlassen folglich die Leberzellen, um die roten Blutkörperchen der Patienten zu befallen. Eine Infektion lässt sich folglich nur vollständig und nachhaltig bekämpfen, wenn auch die in der Leber ruhenden Parasiten eliminiert werden. 

„Primaquine“ ist zurzeit das einzige Medikament, welches diese Wirkung zeigt. Leider weist Primaquine jedoch viele Nachteile auf. Dazu gehören einerseits das Therapieschema (tägliche Einnahme während zweier Wochen) und andererseits die starken Nebenwirkungen für Menschen mit einem G6PD-Mangel, einer Erbkrankheit, die insbesondere in Ländern mit hohem Malariavorkommen weitverbreitet ist.

Das grösste Hindernis überwinden
Viele Aspekte der Ruhephase sind noch unbekannt, da die Freisetzung der Parasiten mehrere Monate ja sogar Jahre beanspruchen kann und damit eine in vitro Untersuchung nicht möglich ist. 
In vivo Experimente mit Affen-Modellen existieren zwar, diese erlauben jedoch kein umfassendes «Wirkstoffscreenig».
Wir wollen die Hindernisse, die sich in Zusammenhang mit den experimentellen Ansätzen stellen, mit der Anwendung mathematischer Modelle und mit technischen Systemen überwinden. 
Die mathematischen Modelle zur Simulation der Stoffwechselvorgänge während der Ruhephase werden mit Hilfe von Informationen aus Gen-Datenbanken sowie transkriptomischen und metabolomischen Daten entwickelt. 
Das Metabolom liefert den besten Nachweis, welche Signalwege im Parasiten zu einem bestimmten Zeitpunkt seines Lebenszyklus tatsächlich aktiviert sind. 

Unser Modell wird fortlaufend mit Daten erweitert, die innerhalb des MalarX Konsortiums gewonnen werden. Dieses Vorgehen erlaubt uns, hypothetisch neue Therapieansätze zu entwickeln. Diese Erkenntnisse werden anschliessend experimentell überprüft – immer mit dem Ziel, ein neues Medikament gegen Malaria zu finden.

Unterstützung aus der ganzen Welt
Die weltweite Ausmerzung von Malaria ist ist äusserst schwieriges Unterfangen. Deshalb erklärten sich viele akademische, aber auch industrielle Partnerorganisationen bereit, das MalarX Team zu unterstützen, indem sie biologisches Material, Proben, Medikamente und Informationen beisteuern.
Diese Partner kommen aus der Schweiz, der EU, aber auch aus den von Malaria betroffenen Ländern.

Stand: Juni 2014