Malaria ist immer noch eine der häufigsten Todesursachen weltweit.
Obwohl wir in den letzten 20 Jahren bedeutende Fortschritte gemacht haben,
besteht für die Hälfte der Weltbevölkerung
noch immer ein Erkrankungsrisiko.
Tatsächlich stirbt alle zwei Minuten
ein Kind von unter zwei Jahren an Malaria.
Unser Fortschritt ist zweifelsfrei zum Stillstand gekommen.
Wir stehen vor vielen Herausforderungen
im Kampf gegen Malaria,
doch eines dieser Probleme
ist das Auffinden von Malaria-Infizierten.
Wenn Betroffene eine gewisse Immunität entwickelt haben,
dann können sie sich infizieren und die Krankheit weitergeben,
aber selbst keine Symptome entwickeln.
Und wie soll man solche Leute finden?
Es ist wie mit der Nadel im Heuhaufen.
Wissenschaftler arbeiten seit einigen Jahren an diesem Problem,
aber ich möchte Ihnen zeigen,
dass wir die Lösung für dieses Problem
vielleicht die ganze Zeit direkt vor der Nase hatten.
Das war ein heftiger Anfang mit vielen wichtigen Statistiken,
entspannen Sie sich also nun ein bisschen,
das wird auch mich etwas beruhigen.
Atmen wir einmal tief ein ...
Wow. (Lacht)
Und ausatmen --
mich bläst es fast um.
Machen Sie das jetzt noch einmal,
aber diesmal nur durch die Nase
und spüren Sie Ihre Umgebung ganz bewusst!
Tatsächlich möchte ich,
dass Sie genau an der Person neben Ihnen riechen.
Lehnen Sie sich rüber, direkt unter die Achsel,
na los, stellen Sie sich nicht so an!
Stecken Sie Ihre Nase in die Achsel und riechen Sie ganz intensiv.
Was können Sie riechen?
(Lachen)
Jeder von uns hatte nun wohl
eine sehr unterschiedliche sensorische Erfahrung.
Manche haben etwas sehr angenehmes gerochen,
vielleicht ein Parfüm.
Doch manche haben etwas eher weniger angenehmes gerochen,
vielleicht den schlechten Atem, oder Körpergerüche.
Vielleicht sogar den eigenen Körpergeruch.
(Lachen)
Es gibt vermutlich einen guten Grund,
warum manche von uns bestimmte Körpergerüche nicht mögen.
Im Laufe der Geschichte,
gab es viele Beispiele für mit Geruch assoziierte Krankheiten.
Beispielsweise riecht Typhus angeblich wie gebackenes braunes Brot.
Ein ziemlich guter Geruch, oder?
Aber es wird etwas unangenehmer.
Tuberkulose riecht wie abgestandenes Bier
und Gelbfieber nach Metzgerei, also nach rohem Fleisch.
Der Wortschatz für Krankheiten
beinhaltet die folgenden Wörter:
modrig, faulig, ekelhaft oder beißend.
Wenig überraschend also,
dass Gestank und Körpergerüche einen eher schlechten Ruf haben.
Wenn ich sagen würde: „Sie riechen“,
dann empfinden Sie das nicht als Lob.
Aber Sie riechen wirklich.
Das haben Sie erkannt. Sie riechen tatsächlich.
Es ist wissenschaftlich bewiesen.
Das möchte ich umdrehen.
Können wir Gerüche positiv empfinden
und sie sinnvoll verwenden?
Können wir die Chemikalien ermitteln,
die unser Körper bei Krankheit aussendet
und anhand ihnen eine Diagnose geben?
Dafür müssten wir gute Sensoren entwickeln,
aber es stellt sich heraus, dass so gute Sensoren bereits existieren:
sie werden Tiere genannt.
Tiere sind zum Riechen gemacht,
sie leben ihren Alltag ihrer Nase nach.
Sie wittern ihre Umwelt,
was sehr wichtige Informationen
für das Überleben liefert.
Stellen Sie sich vor, Sie seien eine Mücke
und kämen gerade von draußen in diesen Raum hereingeflogen.
Sie betreten eine sehr komplexe Welt.
Sie werden von allen Seiten mit Gerüchen bombardiert.
Wie eben erwiesen riechen Menschen stark.
Jeder produziert unterschiedliche, flüchtige Chemikalien,
Im Schweiß sind sehr, sehr viele Stoffe.
Aber nicht nur Sie riechen, sondern auch ihre Stühle,
der Teppich, der Teppichkleber,
die Farbe an der Wand, die Bäume draußen.
Alles um Sie herum produziert Gerüche,
es ist eine wirklich komplexe Welt, durch die die Mücke fliegen muss.
Und die Mücke muss Sie als ihre Beute darin finden.
Jeder einzelne von Ihnen weiß es --
wer wird immer von Mücken gestochen?
Und wer wird nie gestochen?
Es gibt immer ein paar,
die nie gestochen werden.
Aber die Mücke hat es wirklich schwer Sie zu finden,
und das hat damit zu tun, wie Sie riechen.
Wer keine Mücken anlockt riecht abstoßend.
(Lachen)
Ich sollte das klar stellen: abstoßend für Stechmücken,
nicht für Menschen.
Wir wissen nun,
dass das tatsächlich durch unsere Gene bestimmt ist.
Mücken können das unterscheiden,
weil sie einen hochentwickelten Geruchssinn haben
und sie können durch diese Mischung aus Gerüchen sehen,
um genau Sie zu finden und sich an Ihnen vollzusaugen.
Was würde passieren, wenn jemand Malaria hätte?
Hier sehen wir den Malaria-Lebenszyklus.
Er ist recht komplex,
aber grundsätzlich muss eine Mücke sich beim Stechen infizieren.
Sobald sie eine infizierte Person sticht,
wandert der Parasit durch den Mundbereich in den Darm
und strömt durch den Darm, bildet Zysten.
Dort vermehren sich die Parasiten,
und wandern dann vom Darm bis zu den Speicheldrüsen,
von wo aus sie dann in andere Opfer injiziert werden,
weil die Mücke beim Stechen ihren Speichel injiziert.
Im Inneren des Menschen beginnt ein komplett neuer Abschnitt
des Lebenszyklus.
Das Virus durchläuft ein Leber-Stadium mit Gestaltwandlung,
gerät dann wieder in den Blutstrom
und schlussendlich wird diese Person ansteckend.
Wir wissen von Parasiten,
dass sie unglaublich geschickt ihre Wirte manipulieren,
um ihre Verbreitung zu fördern
und die Übertragung zu sichern.
Im Malaria-System wäre es sinnvoll,
dass der Geruch verändert wird.
Geruch ist der Schlüssel.
Der Geruch verbindet uns mit Mücken.
Dadurch finden sie uns.
Das nennen wir Manipulationshypothese
und mit ihr haben wir uns in den letzten Jahren beschäftigt.
Für unsere Studie wollten wir wissen,
ob eine Infektion mit Malaria
jemanden tatsächlich attraktiver für Stechmücken macht.
In Kenia führten wir mit Kollegen ein Experiment durch,
bei dem teilnehmende Kinder in Zelten schliefen.
Der Geruch aus den Zelten wurde
in eine Mückenkammer geblasen
und die Stechmücken reagierten.
Sie flogen den Gerüchen entweder entgegen oder weg,
je nachdem, ob sie sie mochten.
Manche der Teilnehmer waren mit Malaria infiziert,
andere nicht,
aber vor allem zeigte kein Kind irgendwelche Symptome.
Als wir die Ergebnisse sahen, war das wirklich überwältigend.
Die Malaria-Infizierten
waren wesentlich attraktiver als die Nichtinfizierten.
In diesem Diagramm ist die „Anzahl an angezogenen Mücken“
in zwei Datenkategorien gelistet:
vor und nach Behandlung.
Der Balken ganz links
repräsentiert eine Gruppe Nichtinfizierter
und weiter rechts sind Infizierte
bis hin zur Weiterverbreitungsgefahr.
Direkt bevor Leute ansteckend werden,
sind sie wesentlich attraktiver.
In dieser Studie haben wir die Kinder natürlich behandelt
um die Parasiten zu töten.
Im abschließenden Test
war der stark anziehende Geruch
nach Abklingen der Infektion verschwunden.
Es waren also nicht nur die Menschen attraktiver,
der Parasit hat den Wirt irgendwie manipuliert,
um ihn attraktiver für Mücken zu machen
und wie ein Leuchtfeuer noch mehr Mücken anzulocken,
damit der Lebenszyklus fortsetzt wird.
Dann wollten wir herausfinden,
was die Mücke wirklich riechen kann.
Was nimmt sie wahr?
Dazu mussten wir die Körpergerüche der Teilnehmer sammeln.
Wir haben Tüten um ihre Füße gebunden
und den flüchtigen Fußschweiß aufgefangen,
da Füße sehr wichtig für Mücken sind.
Sie lieben Fußgeruch.
Ganz besonders Käsefüße. Hat jemand von Ihnen welche?
Mücken lieben diesen Geruch.
Wir haben also an den Füßen die Körpergerüche gesammelt.
Der Geruchssinn einer Stechmücke
ist sehr komplex.
Idealerweise nähmen sie nur eine einzige Chemikalie wahr,
aber so einfach ist es nicht.
Sie müssen eine Vielzahl von Chemikalien
im richtigen Konzentrationsverhältnis
mit den richtigen Substanzen erkennen.
Man kann es mit einer musikalischen Komposition vergleichen.
Wenn die Noten falsch, zu laut oder zu leise gespielt werden,
klingt es falsch.
Oder ein Rezept: bei einer falschen Zutat
oder der falschen Kochdauer schmeckt es nicht gut.
Geruch ist genauso.
Er besteht aus vielen Chemikalien
in der richtigen Kombination.
Unsere Laborgeräte sind nicht wirklich gut darin,
diese Art von Signal zu erkennen -- es ist sehr komplex.
Aber Tiere können das, und in meinem Labor
verbinden wir Mikroelektroden mit den Fühlern einer Mücke.
Das ist enorm knifflig.
Aber darüber hinaus
verbinden wir sie mit einzelnen Fühlerzellen.
Das ist unglaublich.
Man sollte dabei definitiv nicht niesen.
Aber damit können wir
die elektrische Anregung der Geruchsrezeptoren im Fühler messen
und das Riechen der Mücke sichtbar machen.
Ich zeige Ihnen mal diese Insektenzelle:
sie reagiert innerhalb einer Sekunde
und gibt das Signal weiter.
Die Zelle nimmt einen Geruch wahr,
sie spielt etwas verrückt
und entspannt zum Ruhepotential, wenn der Geruch verblasst.
(Sporadisches Knistern)
(Schnelles Knistern)
(Sporadisches Knistern)
So sieht das aus.
Nun haben Sie ein Insekt riechen gesehen,
es sogar riechen gehört. Verrückt, oder?
Aber es funktioniert sehr gut
und erlaubt uns, die Wahrnehmung des Insekts zu erkennen.
Bei unserer Malaria-Studie
konnten wir so herausfinden, was die Mücke riecht
und wir haben die Malaria-Geruchsstoffe gefunden, meist Aldehyde.
Aldehyde sind geruchsintensiv
und rufen das Malaria-Signal hervor.
Jetzt kennen wir also den Geruch von Malaria
und wir haben die Mücke als Bio-Sensor benutzt,
um das herauszufinden.
Ich würde jetzt gerne
eine Mücke ins Zaumzeug legen,
sie an die Leine nehmen und Infizierte herausriechen.
Das stelle ich mir gerne vor.
Auf diese Weise Malaria zu finden,
ist natürlich nicht wirklich möglich.
Aber es gibt ein Tier, mit dem wir das tatsächlich machen können:
Hunde haben schon einen tollen Geruchssinn,
und außerdem auch noch
die Fähigkeit zu lernen.
Die meisten von Ihnen kennen diese Idee bestimmt vom Flughafen,
wo Hunde nacheinander Gepäck und Reisende beschnüffeln,
um Drogen und Sprengstoff oder gar Lebensmittel zu finden.
Können wir Hunde also auch auf den Geruch von Malaria trainieren?
Wir forschen gemeinsam mit der Stiftung „Medical Detection Dogs“ daran,
Hunde auf den Malariageruch zu prägen.
Wir haben in Gambia noch mehr Duftproben
von infizierten und gesunden Kindern gesammelt.
Doch diesmal haben wir den Geruch
mit Nylon-Socken aufgefangen.
Zurück in Großbritannien
gaben wir sie an die Stiftung weiter.
Ich könnte Ihnen die Ergebnisse tabellarisch zeigen und erläutern,
aber das wäre langweilig, oder?
Man sollte zwar niemals live mit Kindern oder Tieren arbeiten,
aber wir brechen diese Regel heute.
Bitte begrüßen Sie Freya auf der Bühne ...
(Applaus)
und ihre Trainer Mark und Sarah.
(Applaus)
Natürlich ist sie der wahre Star der Show.
Bitte verhalten Sie sich nun ruhig.
Dies ist eine sehr ungewohnte Umgebung für Freya.
Sie schaut sich alles ganz genau an.
Bleiben Sie also so ruhig wie möglich, das wäre großartig.
Wir werden Freya nun entlang dieser Vorrichtungen führen
und in jedem von diesen Behältern
befinden sich Socken eines Kindes aus Gambia.
Drei der Socken wurden von nicht-infizierten Kindern getragen
und ein Paar von einem infizierten Kind.
Das läuft jetzt wie am Flughafen ab,
der Hund geht an Ihnen entlang und schnüffelt.
Wird sie das infizierte Paar erkennen?
Das ist in dieser Umgebung eine wirklich schwierige Aufgabe für sie.
Ich gebe das Kommando an Mark weiter.
(Lacht) Gut, Nummer 3.
(Applaus)
Ich wusste nicht, in welchem Topf das war. Mark auch nicht.
Das war ein Blindversuch, wirklich. Sarah, war das richtig?
Sarah: Ja.
Das war richtig. Sehr gut, Freya. Das ist fantastisch.
(Applaus)
Das ist wirklich wundervoll.
Sarah wird nun die Töpfe etwas verändern
und den Topf mit Malaria entfernen,
sodass wir nur noch vier Sockenpaare von gesunden Kindern haben.
Theoretisch sollte Freya also nicht anhalten.
Das ist wirklich wichtig,
denn wir müssen auch gesunde Leute korrekt identifizieren.
Das ist eine schwerer Test.
Diese Socken waren seit ein paar Jahren im Gefrierschrank,
und es sind auch nur kleine Stofffetzen.
Bei einem ganzen Menschen ist der Geruch noch viel stärker.
Das ist wirklich erstaunlich.
Wieder zu Mark.
(Applaus)
Super. Fantastisch.
(Applaus)
Wirklich gut. Vielen Dank!
Großen Applaus für Freya, Mark und Sarah.
Gut gemacht.
(Applaus)
Was für ein toller Hund. Sie kriegt später ein Leckerli.
Fantastisch.
Sie haben das gerade selbst gesehen.
Das war eine echter Durchlauf.
Zum Glück hat es funktioniert.
Das ist wirklich beeindruckend
und bei mehreren Versuchsreihen
können Hunde einen Malaria-Infizierten zu 81 % erkennen.
Unglaublich!
Zu 92 % erkennen sie einen Gesunden.
Diese Zahlen liegen über den Kriterien,
die von der Weltgesundheitsorganisation zu Diagnose festgelegt sind.
Wir wollen Hunde in vielen Ländern
bei der Einreise nutzen,
um Infizierte mit Malaria zu erkennen.
Das könnte Realität werden.
Hunde können aber nicht überall sein
und deshalb möchten wir gerne
Technologien entwickeln.
Tragbare Sensoren, mit denen Einzelne
sich selbst diagnostizieren können.
Stellen Sie sich ein Hautpflaster vor,
das am Schweiß eine Infektion ermittelt
und seine Farbe ändert.
Oder etwas technischer:
eine Smartwatch, die eine Malariainfektion anzeigt.
Wenn wir das digital durchführen und die Daten übermitteln,
würden sich uns Datenberge eröffnen.
Das könnte die Infektionskettenverfolgung
und die Eindämmung revolutionieren.
Dies dient letztlich der Ausrottung von Malaria
und darüber hinaus
auch anderer geruchsbedingter Krankheiten.
Wenn wir mithilfe der Natur diese Gerüche identifizieren,
könnten wir dieses Vorhaben realisieren.
Als Wissenschaftler
müssen wir neue Ideen entwickeln,
neue Konzepte und neue Technologien,
um einige der weltweit größten Probleme zu lösen.
Was mich aber immer wieder erstaunt,
ist die Vorarbeit der Natur,
und dass sich die Antwort ...
direkt vor unserer Nase befindet.
Danke.
(Applaus)