Ewiges Wettrüsten: Neues DFG-Schwerpunktprogramm untersucht Evolution von Parasiten und Wirten

Doch nicht nur Viren, sondern auch andere Krankheitserreger und Parasiten ändern sich fortlaufend – genau wie deren Wirte, die veränderten „Angriffsstrategien“ neue Abwehrmechanismen entgegensetzen. Ein neues Schwerpunktprogramm der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) wird das komplizierte Wechselspiel zwischen Wirt und Parasit untersuchen.

Die DFG unterstützt das Projekt für drei Jahre mit insgesamt rund 4,5 Millionen Euro. Koordiniert wird es von Prof. Dr. Joachim Kurtz vom Institut für Evolution und Biodiversität der Universität Münster.

Das „Wettrüsten“ zwischen Wirt und Parasit findet auf genetischer Ebene statt. Viele Gene kommen in mehreren Varianten vor, so dass deren Träger entsprechend unterschiedliche körperliche Merkmale haben. „Ein Parasit mit einem seltenen Merkmal kann sich unter Umständen besonders gut vermehren, weil in der Gruppe der Wirte nur wenige Tiere Abwehrmechanismen gegen dieses seltene Merkmal besitzen“, erklärt Prof. Kurtz.

Im Gegenzug hätten die wenigen Individuen, die diesen „Superparasiten“ besser abwehren können, einen Trumpf und würden sich stärker vermehren – bis der Superparasit keinen besonderen Vorteil mehr hätte und wiederum andere Varianten des Parasiten die Oberhand gewinnen könnten.

„Schwankungen wie diese werden aufgrund von Berechnungen von Evolutionsgenetikern theoretisch vorhergesagt“, erklärt Prof. Kurtz. Allerdings wurden solche Evolutionsprozesse empirisch kaum nachgewiesen. In dem neuen Schwerpunktprogramm („Host-Parasite Coevolution – Rapid Reciprocal Adaptation and its Genetic Basis“) wollen Forscher diese Mechanismen daher im Labor untersuchen und Vorhersagen überprüfen. Die Ergebnisse sollen mit Beobachtungen, die aus Freilanduntersuchungen stammen, verknüpft werden. Darüber hinaus werden neue genetische Methoden eingesetzt, um die Mechanismen der Evolution auf molekularer Ebene nachzuvollziehen.

Für die Untersuchungen setzen die Forscher Organismen ein, die kurze Fortpflanzungszyklen haben, um Veränderungen zwischen den Generationen beobachten zu können. Dabei vermeiden sie den Einsatz von Labortieren, die über die Generationen die genetische Vielfalt verloren haben, denn die genetische Vielfalt ist die Basis für Evolutionsprozesse. „Uns interessiert: Wie unterscheiden sich Individuen, und wie wirken sich diese Unterschiede aus“, so Prof. Kurtz. Die Forscher wollen mit verschiedenen Organismen arbeiten, um Unterschiede und Gemeinsamkeiten in den Evolutionsprozessen zu finden. In Frage kommen zum Beispiel Tiere wie Stichlinge oder Fadenwürmer.

„Die Bedeutung unserer Grundlagenforschung ist extrem wichtig. Für uns zählt zunächst der Erkenntnisgewinn“, betont Prof. Kurtz, „jedoch werden die Ergebnisse auch die Anwendung im medizinischen Bereich beeinflussen“. So könnte die Berücksichtigung des Wechselspiels zwischen Wirt und Parasit zu neuen, effektiveren Bekämpfungsmethoden führen, beispielsweise beim Kampf gegen Malaria. Bei der Untersuchung unterschiedlicher Tierarten stoßen Forscher auf faszinierende neue immunologische Abwehrmechanismen. Solche Erkenntnisse könnten auch zur Entwicklung neuer Medikamente führen. „Das Schwerpunktprogramm ist für das gesamte Fachgebiet von zentraler Bedeutung“, so Prof. Kurtz. „Das Projekt wird die Evolutionsbiologie in Deutschland voranbringen.“

An dem Schwerpunktprogramm, das im Frühjahr 2009 startet, sollen rund zwanzig Forschergruppen aus ganz Deutschland teilnehmen. Bewerbungen interessierter Wissenschaftler sind noch bis zum 31. Oktober 2008 möglich.