1

Het genoom van een vampier

NEW HAVEN – De slaapziekte speelt de bevolking van de ten zuiden van de Sahara gelegen landelijke gebieden van Afrika al heel lang parten. Deze parasitaire infectieziekte is vaak dodelijk als zij niet wordt behandeld. De behandeling is complex en vergt het soort ervaren medici dat moeilijk te vinden is in de getroffen gebieden. De parasieten die de infectie dragen – Trypanosoma brucei gambiense in Centraal- en West-Afrika en T. b. rhodesiense in Oost-Afrika – worden overgebracht door de beet van een geïnfecteerde tseetseevlieg (Glossina morsitans morsitan).

Aan het begin van de 20e eeuw decimeerden epidemieën van de slaapziekte de bevolking in grote delen van Afrika. Hoewel regelmatige controles en de behandeling van miljoenen mensen de overdracht van de ziekte in de jaren dertig drastisch wisten terug te dringen, heeft het verslappen van deze inspanningen ertoe geleid dat de slaapziekte in de jaren vijftig en zestig een comeback heeft gemaakt en begin jaren negentig weer een epidemisch karakter begon te krijgen. Een campagne van de Wereldgezondheidsorganisatie heeft de ziekte in 2008 tenslotte onder controle gebracht, zodat er nu nog jaarlijks slechts zo'n tienduizend mensen besmet raken. Maar miljoenen blijven gevaar lopen.

Aleppo

A World Besieged

From Aleppo and North Korea to the European Commission and the Federal Reserve, the global order’s fracture points continue to deepen. Nina Khrushcheva, Stephen Roach, Nasser Saidi, and others assess the most important risks.

Het is duidelijk dat de tseetseevliegen een ernstig gevaar vormen in gebieden die het minst makkelijk toegang hebben tot een behandeling of zich die het minst kunnen veroorloven. En het gevaar beperkt zich niet tot mensen. De dierenziekte nagana wordt veroorzaakt door de parasieten Trypanosoma congolense, T. vivax en T. brucei – die allemaal worden overgebracht door de tseetseevlieg.

Nagana is ook dodelijk als er geen behandeling plaatsvindt en leidt tot aanzienlijke schade aan de veestapel. Alleen al bij het rundervee worden de economische verliezen geschat op $1-1,2 mrd op jaarbasis, terwijl de totale agrarische verliezen oplopen tot grofweg $4,75 mrd. Bovendien beperkt nagana in een gebied van tien miljoen vierkante kilometer in Afrika de mogelijkheden om vee te fokken.

Gezien het gebrek aan effectieve vaccins en goedkope, makkelijk leverbare geneesmiddelen is het terugdringen van het aantal tseetseevliegen de meest effectieve aanpak om dergelijke ziektes aan banden te leggen. Dit kan worden bereikt door vallen (met insecticiden doorweekte schermen) op te stellen, waardoor de vliegen worden gelokt naar een apparaat dat ze verzamelt en/of doodt.

Maar er kan veel worden gedaan om de effectiviteit van deze methodes te vergroten, door de apparaten zelf te verbeteren of door controleprogramma's ten uitvoer te leggen in diverse ecologische omstandigheden. In beide gevallen is een beter begrip van de biologie van de tseetseevlieg van onschatbare waarde.

Het onlangs in zijn geheel ontrafelde genoom van Glossina morsitans morsitans biedt diverse aanknopingspunten die het tseetsee-onderzoek en de ziektecontrole-praktijk zouden kunnen veranderen. In de eerste plaats zijn de onderzoekers op zoek gegaan naar aanwijzingen voor de manier waarop de tseetseevlieg, die zich uitsluitend voedt met het bloed van gewervelde dieren, zijn gastheer identificeert.

Met dit doel voor ogen hebben onderzoekers het genoom van de tseetseevlieg geanalyseerd op meer dan 12.300 eiwitten om cruciale processen zoals reuk, smaak en zicht in kaart te brengen. Zij ontdekten dat de tseetseevlieg minder genen heeft voor reuk- en smaakreceptoren, maar meer voor het detecteren van koolzuurgas – uiterst belangrijk voor het vinden van een gastheer.

Onderzoekers hebben ook een dieper begrip nagestreefd van de genen die betrokken zijn bij het kleurgevoel, om te helpen bepalen welke tint blauw – de kleur waarvan allang bekend is dat hij tseetseevliegen aantrekt – het best zou werken voor vallen. Toekomstig onderzoek naar de moleculaire aspecten van reuk en zicht kunnen richtinggevend zijn voor de ontwikkeling van effectievere mechanismen voor het lokken van vliegen naar de vallen of van insectenwerende middelen die dieren kunnen beschermen tegen tseetseebeten.

Op dezelfde manier kan de kennis over de symbiose en reproductie van tseetseevliegen worden gebruikt om nieuwe methoden te ontwikkelen voor het in de hand houden van tseetseepopulaties. Hoewel tseetseevliegen bijvoorbeeld geen essentiële vitaminen kunnen synthetiseren, leven zij samen met een enorme verscheidenheid aan symbiotische bacteriën die dit voor hen doen.

Bijzonder interessant is de ongebruikelijke reproductiewijze van de tseetseevlieg: de nakomelingen worden levend gebaard. Het vrouwtje ondersteunt de ontwikkeling van één enkel embryo dat een larve wordt, die in de baarmoeder van zijn moeder groeit, gevoed door melk die wordt afgescheiden door gespecialiseerde klieren. Het vrouwtje baart een volledig rijpe larf, die zich verpopt en slapend ondergronds blijft totdat hij als volwassene tevoorschijn komt.

Uit het genoom-onderzoek is de moleculaire basis van deze eigenschap gebleken – nieuwe eiwitten die in de melkklier werden geproduceerd. Studies naar de genenexpressie hebben laten zien dat als het vrouwtje zwanger is, een toename van 40% van de genetische activiteit in haar melkklier bijna de helft van alle genactiviteit tijdens de zwangerschap voor zijn rekening neemt. Met andere woorden: het geven van melk is cruciaal voor het voortbestaan van de tseetseevlieg.

Onderzoekers hebben ook aangetoond dat één enkele transcriptiefactor, de zogenoemde 'Ladybird late', de synthese van alle melkeiwitten reguleert; bij ontstentenis daarvan verliest de vlieg haar vruchtbaarheid. Er is geopperd dat chemische 'remmers' voor deze factor het de vlieg onmogelijk zouden kunnen maken om te baren, zodat de tseetseepopulaties zouden teruglopen.

Maar dit is niet de enige zeldzame eigenschap van de tseetseevlieg. Anders dan veel andere dieren kunnen vrouwelijke tseetseevliegen hun hele leven vruchtbaar blijven. Onderzoekers hebben een sterke antioxidantenreactie gevonden tussen twee zwangerschapscycli, waardoor de vrouwtjes worden geholpen schade als gevolg van oxidatieve stress te voorkomen. Het vinden van een manier om deze antioxidantenreactie te verhinderen zou dus kunnen helpen om de reproductiesystemen van de vrouwtjes in verwarring te brengen.

Support Project Syndicate’s mission

Project Syndicate needs your help to provide readers everywhere equal access to the ideas and debates shaping their lives.

Learn more

Het bemachtigen van het genoom van de tseetseevlieg is een cruciale eerste stap in de richting van het ontwikkelen van mechanismen om de aantallen tseetseevliegen terug te dringen. Voor de mensen op het Afrikaanse platteland kunnen zulke stappen niet snel genoeg komen.

Vertaling: Menno Grootveld