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Im Kampf gegen Malaria

Die Molekularbiologin Francine Ntoumi etablierte eine eigenständige afrikanische Malariaforschung und ist an der Entwicklung eines vielversprechenden Impfstoffes gegen die Tropenkrankheit beteiligt.

Nur sechs Millimeter, nicht größer. Die Anopheles-Mücke hat eine unscheinbare und schmächtige Statur. Aber sticht das winzige Tier, überträgt es eine der tödlichsten Krankheiten weltweit: Alle zwölf Sekunden stirbt ein Mensch an Malaria. Dass so viele Menschen in Folge eines simplen Mückenstichs sterben, nannte die Generaldirektorin der World Health Organization (WHO), Margaret Chan, „eine der größten Tragödien des 21. Jahrhunderts“.

Für Francine Ntoumi ist das nicht einfach eine Tragödie, sondern vielmehr eine Kampfansage und ihre Motivation für die Suche nach einer Lösung. Die Molekularbiologin läuft durch die langen, weiß gestrichenen Flure des Tropeninstituts der Universität Tübingen, mit dem sie unter anderem als Georg Forster-Forschungspreisträgerin der Humboldt-Stiftung zusammenarbeitete. Sie will finden, was viele lange Zeit für unmöglich hielten: einen wirksamen Impfstoff gegen Malaria. Ntoumi ist 56 Jahre alt. Viele Jahre ihres Lebens verbrachte sie in Laboren und forschte zu den schwersten Infektionskrankheiten wie HIV, Tuberkulose und Malaria. Freunde scherzen, dass sie sich auch noch vom Krankenbett aus nach den Fortschritten ihrer Arbeit erkundige.

Ntoumi deutet auf ein Schaubild, darauf abgebildet: der Malaria-Parasit Plasmodium falciparum, ein Mensch und eine Mücke. Die kleinen, einzelligen Sporentierchen gelangen mit dem Speichel der Anopheles-Mücke zunächst in die Blutbahn des Menschen. Dann dringen die Sporozoiten bis ins Lebergewebe vor, wo sie sich vermehren – bis es so viele sind, dass die Leberzelle platzt und den Erreger in die Blutbahn freisetzt. Dort haften sie sich an die roten Blutkörperchen, vermehren sich und befallen weitere rote Blutkörperchen. „Ab diesem Punkt setzen die ersten Krankheitssymptome ein: Kopfweh, Fieber, Gliederschmerzen“, sagt Francine Ntoumi.

Der Erreger ist ein komplexes Wesen

Über Jahre forschte die Molekularbiologin nach einer Schwachstelle im Lebenszyklus des Parasiten und charakterisierte Parasitenstämme, um sie an ihrer Ausbreitung zu hindern. Doch leicht ist es nicht, einen Impfstoff zu finden – die Malaria-Parasiten sind ziemlich komplexe Wesen. Die eine Hälfte ihrer Lebenszeit verbringen sie im kaltblütigen Insekt und die andere im warmblütigen Menschen. Innerhalb eines Lebenszyklus verändern sie ihr Aussehen siebenmal. Ein Impfstoff, der während eines einzelnen Stadiums wirkt, kann seine Wirkung bei der nächsten Wandlung des Erregers schon wieder verlieren.

In der gesamten Geschichte der Menschheit hat keine andere Krankheit so viele Leben gekostet wie Malaria. Sie plagt die Menschen seit mehr als 4.000 Jahren. Noch heute ist rund ein Drittel der Weltbevölkerung durch Malaria gefährdet. Vor allem die tropischen und subtropischen Regionen Afrikas sind betroffen. Allein im Jahr 2013 erkrankten laut der WHO fast 200 Millionen Menschen an Malaria, für rund 600.000 von ihnen verlief die Krankheit tödlich. Zum Vergleich: Seit dem Ausbruch der Ebola-Epidemie 2015 in Westafrika verzeichnete die WHO rund 25.000 Ebola-Infizierte und mehr als 10.000 Tote.

Nach einem Mittel gegen Malaria suchen Forscher seit vielen Jahren. Darunter waren kuriose Versuche wie die Entwicklung eines Parfüms für Kühe, das die Mücke vom Mensch aufs Vieh umlenken sollte. Bislang gelten vor allem mit Insektiziden behandelte Moskitonetze in den Risikogebieten als zuverlässiger Schutz sowie die gezielte Bekämpfung der Mücken. Obwohl schon Milliarden in die Forschung geflossen sind, gibt es bisher nur bescheidene Erfolge. Langfristig wirksame Impfstoffe gegen Malaria gibt es noch nicht. Auch der Schutz des sogenannten RTS,S-Impfstoffs, der 2016 auf den Markt kam, hielt in den Impfstudien weder besonders lang, noch war er bei jedem Geimpften wirksam. Nur 30 bis 50 Prozent waren für eine Weile immun.

„Da müssen wir ansetzen“, sagt Ntoumi, „am Anfang.“ Ihr Zeigefinger liegt jetzt auf der Mücke im Schaubild, die ihren Saugrüssel gerade in die menschliche Haut sticht und mit ihrem Speichel die krankmachenden Sporozoiten in den menschlichen Blutkreislauf bringt. Der Impfstoff RTS,S greift den Parasiten an, wenn er in die Leber eindringen will, um sich dort zu vermehren. „Der ideale Impfstoff“, meint Francine Ntoumi, „würde den Erreger aber gar nicht erst in die Leberzellen und in den Blutkreislauf vordringen lassen, sondern gleich zu Beginn eine Immunantwort gegen alle Malaria-Stadien hervorrufen.“

„In der gesamten Geschichte der Menschheit hat keine andere Krankheit so viele Leben gekostet wie Malaria.“

Ntoumi, im Kongo geboren, studierte an der renommierten Pariser Université Pierre et Marie Curie in Frankreich, promovierte zur Genetik von Sichelzellen und erhielt mit 26 Jahren ihren Doktortitel. Als Kind in Afrika war sie selbst mehrfach mit Malaria infiziert. Im fernen Paris hätte ihr die Krankheit egal sein können. Seit Ende des 19. Jahrhunderts ist das sogenannte Sumpffieber in Europa rings um Donau, Rhein oder Seine ausgestorben und die Pharmaunternehmer setzen aus wirtschaftlichen Gründen sowieso eher auf Krebs-, Diabetes- oder Herzmedikamente. Ntoumi aber war die Malaria in ihrer Heimat nicht egal. Auf Wunsch des Vaters war sie, um eine bessere Ausbildung zu erhalten, nach Frankreich gezogen, wo schon ihre Eltern studiert hatten. Jetzt, mit einem Doktortitel und ersten Erfahrungen als Forscherin, wollte sie zurück nach Afrika, um Malaria besser zu erforschen.

„Du riskierst deine Karriere“

Jeder hielt die junge Frau für leichtsinnig, erzählt sie in ihrem Tübinger Büro. Anfang der 1990er-Jahre gab es weder richtige Labore noch etablierte Forscher in Afrika. Die Freunde, Kollegen und auch ihr Doktorvater glaubten, sie würde ihre Wissenschaftskarriere riskieren. „Lass das! Da wirst du nichts!“, rieten sie. „Du kannst dort nicht arbeiten.“ Sie wussten nicht, dass Francine Ntoumi solche Sätze nur anstacheln. Und niemand ahnte damals natürlich, dass sie in Afrika eine eigenständige afrikanische Forschung aufbauen und zu einer der anerkanntesten Wissenschaftlerinnen in der Malariaforschung weltweit werden würde.

Als eine der Ersten in Afrika benutzte Ntoumi molekularbiologische Werkzeuge, um Malaria zu erforschen. Sie baute ein molekularbiologisches Labor im Kongo auf und erklärte jungen Wissenschaftlern an der Universität der Hauptstadt Brazzaville, wie man DNA extrahiert. Heute ist Ntoumi Projektkoordinatorin des Central Africa Network on Tuberculosis, HIV/AIDS and Malaria, eines grenzübergreifenden Forschernetzwerks zwischen dem Kongo, Kamerun und Gabun. Zuvor koordinierte sie schon die Multilateral Initiative on Malaria. Sie erhielt Preise für ihre Arbeit in der Infektionsbekämpfung und ihren Einsatz zur Verbesserung der Forschungsbedingungen in Afrika, 2012 beispielsweise den African Union Award als beste Wissenschaftlerin des Kontinents oder 2016 den renommierten Christophe-Mérieux-Preis. Ntoumi führt die internationalen Listen für Publikationen an und veröffentlicht ihre Artikel in den anerkanntesten Wissenschaftsmagazinen wie Science oder The Lancet. Sogar manch afrikanische Illustrierte zeigt sie inzwischen neben den Bildern von Basketballern und Künstlern. Francine Ntoumi muss darüber lachen, als sei das ein Witz: „Wissenschaft ist jetzt wohl ein bisschen sexy geworden“, sagt sie.

„Eine bestimmte Menge von Mückenstichen führt zu Immunität.“

Wenn sich Francine Ntoumi etwas in den Kopf setzt, erreicht sie es meist auch. Sie wuchs mit fünf Brüdern auf und lernte früh, sich durchzusetzen. Der Vater, ein Bildungsaufsteiger aus armen Verhältnissen, unterschied nicht zwischen Jungen und Mädchen. Er verlangte harte Arbeit und gute Schulnoten. Sie sollte stets zu den drei Besten ihrer Klasse gehören. Und das tat sie auch. Der Vater trainierte das Mädchen zur Überfliegerin und Francine wollte hoch hinaus. Nur einmal war sie die Vierte der Klasse, das gab Stubenarrest. Der Direktor des Tübinger Tropeninstituts, Peter Kremsner, nennt sie eine „natürliche Führerin, die sich gegenüber gestandenen Männern behauptet“ – obwohl er beim Reden zu ihr hinunterschauen muss. Ntoumi ist mit ihren 1,64 Metern eine eher kleine Frau. Wegen ihrer Größe wird sie oft unterschätzt, ein bisschen wie die Malaria-Mücke.

Erste Studien versprechen Erfolg

Ntoumis Finger liegt wieder auf der Abbildung mit der Mücke und den Sporozoiten in ihrem Speichel. „Das ist der Impfstoff“, sagt die Forscherin. Die Besonderheit dabei ist: Es ist ein Lebendimpfstoff. Er enthält voll infektiöse Plasmodium falciparum-Sporozoiten, die direkt in die Vene injiziert werden. „Tüchmi“ heißt diese ungewöhnliche Impfmethode, erklärt Francine Ntoumi. Der Ausdruck wurde von einem Kollegen am Institut für Tropenmedizin der Universität Tübingen kreiert, mit dem sie seit 2000 eng zusammenarbeitet. Das „Tü“ steht für Tübingen, das „chmi“ für Controlled Human Malarial Infection. Man könnte auch sagen: Francine Ntoumi und das Tübinger Forscherteam simulieren die Stiche der Malaria-Mücke – nur unter kontrollierten Bedingungen.

Bekannt ist das Experiment einer niederländischen Forschergruppe, die Menschen in ein Insektarium mit Mücken sperrte, damit sie mit Malaria infiziert würden – auch sie machten das kontrolliert, in Intervallen von vier Wochen, damit das Immunsystem Zeit hatte, darauf zu reagieren. „Daher wissen wir, dass es funktioniert. Dass eine bestimmte Menge von Mückenstichen zu Immunität führt“, sagt Ntoumi. „Nur können wir nicht alle Menschen in ein Insektarium sperren!“ Also ließen sie aus Speicheldrüsen der Mücken Sporozoiten isolieren und fanden heraus, welche Menge davon sie injizieren müssen, um eine Immunisierung auszulösen. Drei Impfungen im Abstand von vier Wochen sind nötig. Gleichzeitig geben sie den Patienten das Malariamittel Chloroquin, damit die Infektion nicht ausbricht. Die ersten klinischen Studien bestätigen den Ansatz: Der neue Malaria- Impfstoff schützte tatsächlich 100 Prozent der Teilnehmer vor einer Infektion. Verlaufen die Folgestudien ebenso vielversprechend, könnte er 2018 auf den Markt kommen.

Ntoumi will Gelder im Kongo für den Impfstoff sammeln, um weitere Studien durchführen zu können und ihn später auch zu vertreiben. Das Mineralölunternehmen Total hat sie schon gewonnen, und die Chefs der kongolesischen Fluglinie Compagnie Africaine d’Aviation überzeugt sie gerade davon, dass ein Impfstoff besser ist als die Moskitonetze, die sie derzeit als Werbung verteilen. In der Republik Kongo, sagt Francine Ntoumi, gebe es viele junge Menschen, die sie zu Wissenschaftlern ausbilden kann. Zugleich gebe es in dem afrikanischen Land, das reich an Ressourcen ist und gerade einen anhaltenden wirtschaftlichen Aufschwung erlebt, Geld. Man müsse die Dinge nur zusammenführen.

Autorin: Silke Weber

Dieser Beitrag wurde ursprünglich in Humboldt Kosmos 104/2015 publiziert.

Humboldt Kosmos ist das Magazin der Alexander von Humboldt-Stiftung.


Aktualisiert: Oktober 2017

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