De strijd tegen ziektes die door muggen worden overgedragen

In de afgelopen decennia zijn verschillende ziektes die door muggen worden overgedragen (opnieuw) opgedoken en hebben ze zich razendsnel verspreid. Van Zika tot knokkelkoorts (dengue) en van het Westnijlvirus tot chikungunya. Zelfs malaria lijkt weer in opkomst, ondanks jarenlange en wereldwijde inspanningen om deze ziekte uit te roeien.De strijd tegen ziektes die door muggen worden overgedragen

Voor veel van deze ziektes bestaan geen specifieke behandelingen en stuiten de beperkt verkrijgbare medicijnen soms op veel verzet, net als insecticiden om muggen te bestrijden. Op verschillende fronten zijn innovaties noodzakelijk om bestaande ziektes in toom te houden en om te voorkomen dat nieuwe ziektes zich kunnen verspreiden.

Wetenschappers in verschillende vakgebieden waaronder biochemie, entomologie, luchtvaartelektronica, kunstmatige intelligentie, robotica, en lucht- en ruimtevaarttechnologie combineren hun middelen om nieuwe manieren te ontwikkelen om ziektes te bestrijden die worden verspreid door muggen.

Hier zijn een paar recente wetenschappelijke ontwikkelingen in de wereldwijde strijd tegen ziektes die door muggen worden overgedragen.

Resistentie voor insecticiden voorkomen

In de afgelopen tientallen jaren hebben Anopheles en Aedes muggen in verschillende delen van de wereld resistentie opgebouwd tegen de verschillende bestaande insecticiden en larviciden. Zonder nieuwe middelen is het bestrijden van deze ziektes “gedoemd te mislukken”, aldus het IVCC.

De WHO (Wereldgezondheidsorganisatie) keurde in 2017 twee nieuwe-generatie insecticiden goed. Deze residueel werkende insecticiden worden bij het NgenIRS project ingezet in malariagebieden voor het binnenshuis bestrijden van muggen. Sinds 2016 zijn meer dan 4,5 miljoen flesjes van dit nieuwe insecticide ingezet in 12 Afrikaanse landen.

Nieuwe geuren om muggen aan te trekken of te weren

Muggen komen op mensen af door de kooldioxide die we uitademen. Wanneer ze dichtbij ons komen, vinden ze geschikte plekken om zich te voeden dankzij bepaalde chemicaliën die worden afgegeven door onze huid. Onderzoekers van de University of California Riverside gebruiken moderne chemische screeningstechnieken om een half miljoen samenstellingen te testen om de juiste combinatie te vinden die het reukorgaan van muggen kan beïnvloeden.

Ze kozen voor twee samenstellingen die al gebruikt worden en dus geen dure en tijdrovende veiligheidstests vereisen. Deze samenstellingen zijn:

• ethyl pyruvate, een voedingsaroma met een fruitige smaak: dit vermindert de aantrekkingskracht op de Aedes aegypti, de gelekoortsmug of denguemug.
• cyclopentanone, een naar munt ruikende geur: dit is een krachtige lokstof voor Culex quinquefasciatus

Robotica, gene sequencing en cloud computing om ziektes vroegtijdig te detecteren

Het project ontwikkelt: Project Premonition ontwikkelt een hightech systeem om potentiële ziekte-uitbraken op te sporen voordat het daadwerkelijk gebeurt. Het systeem vangt en analyseert het DNA en RNA van muggen die zich hebben gevoed met bloed van lokale dieren. Het project is een samenwerking tussen Microsoft Research (MSR) en verschillende universiteiten in de Verenigde Staten.

• Autonome drones die hotspots van muggen kunnen vinden in complexe omgevingen met bomen en gebouwen
• Automatische vallen om muggen te vangen
• Genomica, cloud computing en machine learning om het DNA en RNA van muggen te analyseren

Met Wolbachia geïnfecteerde muggen vrijlaten

In juli van dit jaar heeft CSIRO succesvolle resultaten bekend gemaakt van een project dat miljoenen gesteriliseerde mannelijke Aedes aegypti muggen heeft vrijgelaten in Queensland, Australië. Het project maakt gebruik van nieuwe technieken die ontwikkeld zijn door Verily (eigendom van Alphabet, het moederbedrijf van Google). Deze technieken zorgen voor het fokken van de muggen en het scheiden van de mannetjes om ze vervolgens te infecteren met de Wolbachia bacterie. Dit is in de natuur een veelvoorkomende bacterie bij insecten die er voor zorgt dat de vrouwtjes geen vruchtbare eitjes produceren.

Daarnaast ontwikkelt Verily software, monitoringtools, sensors en vallen om te kunnen concluderen waar de behandeling het meest effectief is. De eerste resultaten laten zien dat lokale Aedes muggenpopulaties met 80% zijn teruggebracht – een veelbelovend voorbeeld van het potentieel van nieuwe wetenschappelijke ontwikkelingen in de strijd tegen ziektes die door muggen worden overgebracht.

Ziektes blokkeren in de darmen van de mug

De middendarm van muggen is de bron van infecties voor verschillende ziektes. Het vinden van een manier om infecties te blokkeren in de darmen van de mug, zal er ook voor zorgen dat de ziekte niet overgebracht kan worden op mensen. Verschillende onderzoeksprojecten zoeken naar nieuwe manieren om dit voor elkaar te krijgen, waaronder:

Schimmelinfecties voorkomen

Onderzoekers aan de Hopkins Universiteit (Engels) in de Verenigde Staten ontdekten dat een gewone schimmel  – Talaromyces genaamd – Aedes aegypti muggen kan besmetten zodat ze vatbaarder zijn voor het denguevirus. De onderzoekers ontdekten tegelijkertijd dat een Penicillium-schimmel de Anopheles muggen vatbaarder maakt voor een infectie veroorzaakt door de malariaparasiet. Het onderzoek  suggereert dat het toedienen van antischimmeloplossingen een goed alternatief vormen voor het sproeien met biociden zodat de muggen beschermd zijn tegen de ziektes die zij mogelijk kunnen overbrengen op de mens.

Biochemische wijziging van de muggendarm

Een ander onderzoeksteam aan de Colorado State University deed de allereerste uitgebreide analyse van de complexe biochemische interacties die plaatsvinden in een mug tijdens een besmetting met het denguevirus van de cellen die zich op de muggendarm bevinden.  Door gebruik te maken van hoge-resolutie spectometrie ontdekten de onderzoekers verschillende biochemische wegen in de mug die het virus nodig heeft om zich te vermenigvuldigen. De uitdaging voor verder onderzoek is om manieren te vinden om dit proces tegen te houden.

Genmutatie bij muggen

Een ander team onderzoekers van de John Hopkins University ontwikkelde een nieuwe methode om genmutatie bij Anopheles muggen (Engels) tot stand te brengen met behulp  van een instrument  –  CRISPR/Cas9 genaamd. Hun methode bestaat erin om het Anopheles muggengen FREP1 uit te schakelen waarmee de Plasmodium parasiet de cellen op de middendarm kan infecteren.  De gemuteerde muggen vertoonden een aanzienlijk lagere graad van infectie door de parasiet. Verdere experimenten zijn echter nodig vooraleer deze methode kan vrijgegeven worden en haar toekomstige impact op het verlagen van het risico op ziektes die overgebracht worden door muggen kan bestudeerd worden.

Nieuwe anti-malaria geneesmiddelen

Medicines for Malaria Venture (MMV) heeft een netwerk van meer dan 400 farmaceutische, academische en  locale partners in 55 verschillende landen dat samenwerkt  aan de ontwikkeling van medicijnen die de mens kunnen beschermen tegen malaria.

Sinds de stichting van MMV in 1999 resulteerde deze samenwerking in de lancering van 7 nieuwe geneesmiddelen (Engels) op de farmaceutische markt die op dit ogenblik reeds gebruikt worden om malaria te voorkomen en te genezen.  Nog maar net in juli van dit jaar keurde de US FDA tafenoquine goed, een ander medicijn dat geproduceerd werd in het kader van dit partnership.  Het werkt op het  sluimerend leverstadium  van de Plasmodium vivax parasiet en is het eerste nieuw medicijn in 60 jaar tijd voor dit type behandeling.

De toekomst

Wat betreft het vinden van remedies tegen ziektes die overgedragen worden door muggen, ziet de toekomst er veelbelovend uit aangezien de wetenschappelijke ontwikkelingen in verschillende disciplines nieuwe manieren ontwikkelen om ziektes en muggen te behandelen.

Rentokil is als enig commercieel ongediertebestrijdingsbedrijf begaan met het vinden van oplossingen voor ziektes die door muggen worden overgedragen. In dit kader werd beslist tot de oprichting van een gloednieuw “mosquito control centre”  – een wetenschappelijk onderzoekscentrum waar gezocht wordt naar manieren om de risico’s op het verspreiden van gevaarlijke ziektes te beperken of – op termijn – te elimineren.

Hieronder kunt u een video (Engels) bekijken van Andy RANSOM – CEO Rentokil Initial – over wat Rentokil doet in het kader van Wereldmuggendag op 20 augustus.