Natürliche Resistenz gegenüber Malaria durch Variation der Rezeptoren auf roten Blutkörperchen

Oxford – Genetische Dispositionen können ihre Träger vor Malaria schützen. Eine Studie des Wellcome Trust Sanger Institute und des Wellcome Trust Centre for Human Genetics haben eine genetische Rekombination der Glycophorin-Rezeptoren auf Erythrozyten entdeckt, die mit einem um vierzig Prozent niedrigeren Risiko für eine schwere Malaria tropica einhergeht. Die Arbeitsgruppe veröffentlichte ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift Science (2017; doi: 10.1126/science.aam6393).

Jährlich erkranken mehr als 200 Millionen Menschen an einer Malaria. 2015 verursach­te Malaria fast eine halbe Million Todesfälle weltweit. Mücken übertragen die Plasmo­dien, welche die Erkrankung auslösen. Sie infizieren bekanntlich insbesondere die roten Blutzellen. Dabei erhalten sie Eintritt über Rezeptoren an deren Zelloberfläche. Bereits vorherige Studien hatten die Vermutung aufgestellt, dass die Rezeptorgene eine Rolle bei der natürlichen Resistenz gegenüber Malaria spielen. Diese Glycophorin-Rezeptoren befinden sich an der Oberfläche der Erythrozyten und zählen zu denjeni­gen, die die Plasmodien binden. Die Arbeitsgruppe berichtet nun, dass die Rezeptoren auch als Schutz vor der Erkrankung dienen können. 

Durch eine Sequenzierung des gesamten Genoms von 765 Freiwilligen aus Gambia, Burkina Faso, Kamerun und Tansania konnten die Wissenschaftler den Bereich des Genoms, der für die Glycophorin-Rezeptoren kodiert, nun wesentlich genauer untersuchen als zuvor. Sie schlossen eine Studie an, in der sie 5.310 Probanden aus der Normalbevölkerung Gambias, Kenias und Malawis sowie 4.579 Patienten, die wegen schwerer Malaria ins Krankenhaus eingeliefert worden waren, betrachteten.

Sie entdeckten, dass Menschen mit einer bestimmten Änderung in den Glycophorin-Genen im Vergleich zu anderen ein um 40 Prozent niedrigeres Risiko für eine Malaria­erkran­kung haben. Es zeigte sich, dass Menschen, die eine komplexe Rekombination im sogenannten GYPA- und GYPB-Gen für den Rezeptor aufweisen, weniger häufig schwere Komplikationen infolge der Erkrankung entwickeln.

Die Forscher fanden das Hybrid-GYPB-A-Gen vorrangig in einer bestimmten, seltenen Gruppe des MNS-Blut­gruppensystems, wo es unter dem Namen „Dantu" läuft. Das GYPB-A-Gen konnten die Forscher vor allem bei Probanden aus Ostafrika finden, nicht aber bei Freiwilligen aus der westafrikanischen Bevölkerung. Indem die Wissenschaft­ler die DNA-Sequenzen analysierten, konnten sie den Ort auf dem Gen bestimmen, auf dem das Verbindungselement zwischen dem Glyciphorin A und B im Hybridgen liegt. Hier zeigte sich, dass die Sequenz charakteristisch für das Dantu Antigen im MNS-Blutgruppensystem ist.

Zusammenfassend betonen die Autoren, dass ihre Studie große strukturelle Varianten in den menschlichen Glycophoringenen aufzeigen konnte, die ungewohnt häufig in Afrika auftreten und vor der Erkrankung beziehungsweise ihren Komplikationen schützen können. Dies eröffne neue Perspektiven für die Forschung hinsichtlich einer Impfung gegen Malaria, so die Wissenschaftler.

hil