Die Neuwelt-Schraubenwurmfliege zählt zu den Schmeißfliegen-Arten und legt ihre Eier in Wunden und Schleimhäute, bevorzugt von Rindern und Schafen. Die daraus schlüpfenden Larven fressen sich ins Fleisch lebender Tiere und verursachen tiefe Geschwüre. Die USA bekämpften die Fliege bisher mit der Sterile-Insekten-Technik (SIT). Dabei werden die Schadinsekten im Labor gezüchtet, mittels radioaktiver Strahlung sterilisiert und millionenfach freigesetzt. Die sterilen Männchen und Weibchen paaren sich dann mit ihren freilebenden Artgenossen. Da dabei keine Nachkommen entstehen, nimmt die Fliegenpopulation in der Folge langsam ab.
Auf diese Weise war der Parasit in den 1960er Jahren aus den USA verdrängt worden, 1991 aus Mexiko und 2006 aus Panama. Dort tauchte die Fliege aber 2023 wieder auf und verbreitete sich - vermutlich auf geschmuggelten Rindern - Richtung Norden bis nach Mexiko und in den angrenzenden US-Bundesstaat Texas. So schildert es ein Beitrag des Science Literary Projects. Dessen Autor:innen geben US-Präsident Trump eine Mitschuld an dieser Entwicklung. Denn sein - inzwischen wieder entlassener - Verwaltungsrationalisierer Elon Musk hatte Hilfsgelder für die Parasitenbekämpfung gestrichen und die dafür zuständige Landwirtschaftsbehörde APHIS ausgedünnt.
Seit Juni dieses Jahres herrscht daher in den USA Schraubenwurmalarm, auch wenn erst ein paar Dutzend Fälle aktenkundig sind. Das Landwirtschaftsministerium will den Kampf wieder aufnehmen und dabei eine Neuentwicklung einsetzen: die NovoFly, eine gentechnisch veränderte Schraubenwurmfliege, die das Ministerium zusammen mit der Universität des US-Bundesstaates North Carolina entwickelt hat. Aufgrund der Genveränderung sterben die weiblichen Larven der NovoFly-Fliegen in einem sehr frühen Stadium, so dass nur NovoFly-Männchen übrigbleiben. Auch das würde die Fliegenpopulation dezimieren. Das Problem: Würde man diese Männchen aussetzen, würden die befruchteten Weibchen weiterhin ihre Eier in Tierwunden ablegen und daraus Larven schlüpfen. Auch wenn die Larven bald absterben würden, litten die Rinder dennoch und könnten unbehandelt sterben.
Um das zu verhindern, will man die alte Sterile-Insekten-Technik mit der Gentechnik kombinieren. Der Plan: Die männlichen, gentechnisch veränderten NovoFly-Fliegen werden zusätzlich in den SIT-Anlagen sterilisiert. Erst dann werden sie freigesetzt. Ihre Geschlechtspartnerinnen legen in der Folge unfruchtbare Eier, aus denen keine Larven schlüpfen. Das könnte, so hofft das Landwirtschaftsministerium, auch die SIT effizienter machen. Denn bisher wurden gleichviele weibliche und männliche sterile Fliegen freigesetzt. Dabei paarten sich auch sterile Tiere untereinander, statt mit fruchtbaren, freilebenden Fliegen. Damit waren sie für den Vernichtungskampf nutzlos. Von den NovoFly-Fliegen können dagegen leicht nur Männchen produziert werden, da die weiblichen Larven natürlich auch bei fabrikmäßiger Herstellung früh sterben. Das ist nicht zuletzt deshalb von Vorteil, weil Weibchen stärker bestrahlt werden müssen als Männchen, um steril zu werden. Eine gemeinschaftliche Bestrahlung wie bei SIT raubt den Männchen aber Vitalität. Müssen nur NovoFly-Männchen mit geringerer Dosis sterilisiert werden, steigt die Chance, dass diese sich paaren und so die Fortpflanzungskette abbrechen.
Die US-Umweltbehörde EPA hat im Sommer bereits ihre vorläufige Einschätzung mitgeteilt, dass Novofly-Fliegen bei sachgemäßem Einsatz keine Gefahr für Umwelt und Gesundheit darstellten, und ihren Notfalleinsatz erlaubt. Vor einer endgültigen Genehmigung will das USDA aber noch erforschen und überwachen, ob die sterilen NovoFly-Männchen sich wie erwartet verhalten. Zu diesem Zweck wurde ihnen ein Floureszenz-Gen eingefügt, um sie leicht identifizieren zu können. Erste Feldversuche in Panama sollen nach Medienberichten stattfinden, sobald die dortige Regierung sie genehmigt hat. "Es gibt noch viele Dinge, die getan werden müssen, um diese Technologie dorthin zu bringen, wo sie sein muss", sagte Edwin Burgess, Professor für veterinärmedizinische Entomologie an der University of Florida, der Agentur Reuters. Und selbst wenn sie erfolgreich wäre, kann es Jahre dauern, bis die Schraubenwurmfliegen wieder ausgerottet sein werden.
Um die Zahl der sterilen Angreifer zu steigern, soll 2027 in den USA eine Produktionsanlage für NovoFlys in Betrieb gehen. Wie der Spiegel berichtete, hat das U.S. Army Corps of Engineers mit dem Bau einer 750-Millionen-Dollar-Produktionsanlage auf der Moore Air Base in Edinburg, Texas, begonnen. Die Anlage soll Ende 2027 damit starten, 100 Millionen sterile Fliegen pro Woche zu produzieren und sich später bis zu 300 Millionen pro Woche steigern. Das von der US-Regierung geförderte Unternehmen Agragene arbeitet unterdessen daran, mit neuen gentechnischen Verfahren sterile männliche Schraubenwurmfliegen zu entwickeln, die direkt in die Umwelt ausgesetzt werden können.
Mit der Schraubenwurmfliege tauchte auch die Gene Drive Debatte wieder auf. Bei einem Gene Drive wird die erwünschte Eigenschaft so in einem Organismus, etwa einem Insekt, verankert, dass sie auf jeden Fall weitervererbt wird und nicht nur mit einer 50 zu 50-Chance, wie es nach den Mendelschen Regeln üblich wäre. Innerhalb weniger Generationen ließe sich eine gentechnisch hergestellte Eigenschaft so auf einen ganzen Bestand übertragen. Gene Drives werden deshalb gerne als Vererbungsturbo bezeichnet. Würde die zu vererbende Eigenschaft zum Tod der Tiere führen, ließe sich so ein ganzer Bestand schnell ausrotten. Das Gentechnik-Unternehmen Collosal Bioscience verkündete bereits, es könne mit dieser Technik die Fliege binnen eines Jahres eliminieren.
Doch ganz so schnell wird es wohl nicht gehen. In Urugay arbeiten Forschende am staatlichen Agrarforschungsinstitut INIA und am Institut Pasteur de Montevideo seit Jahren an einem Gene Drive für die Schraubenwurmfliege. Bisher sind sie über Laborversuche nicht hinausgekommen, wie ein Video des Instituts zeigt. Eine Übersichtsarbeit in Science Direct kam zu dem Schluss, dass zwar die molekularen Werkzeuge vorhanden sind, um Gene Drives in Schraubenwurmfliegen zu verankern. Doch sei weiterhin ungewiss, ob dies machbar, effizient und langfristig wirkungsvoll sei. Das alles müsse noch empirisch überprüft werden. [lf/vef]