Toen de studentenkliniek van de Dire Dawa universiteit in Ethiopië in maart vorig jaar begon vol te stromen met koortsige patiënten, duurde het niet lang voordat moleculair bioloog Fitsum Tadesse van het Armauer Hansen Research Institute erbij werd gehaald.
Hoewel de studenten alle symptomen van malaria hadden, kon dat bijna niet het geval zijn. Het was het droge seizoen en in de steden kenden ze nauwelijks malaria. Het dichtstbijzijnde malariagebied lag kilometers verderop.
Toch bleek het wel zo. In de weken daarna raakten 1.300 studenten en ruim 1.100 andere inwoners van de stad besmet.
Tadesse en collega’s vingen muggen in huizen en binnenplaatsen van de patiënten. Ze doorzochten poeltjes water in gangetjes, keerden jerrycans om en speurden veestallen af. De boosdoener van de uitbraak? De mug Anopheles stephensi. Eind oktober verschenen de resultaten van het onderzoek in Nature Medicine.
Vermoedelijk kwam de Aziatische mug Anopheles stephensi in 2012 met een scheepsvracht aan in het Oost-Afrikaanse land Djibouti. De malaria overbrengende stephensi zorgde eerder voor veel problemen in Aziatische landen, met name India.
Hoewel het aantal malariagevallen in Djibouti in de jaren erna snel opliep, werd er weinig aan gedaan. Inmiddels is de mug wijdverspreid over het Afrikaanse continent. Insecticiden werken niet goed tegen de mug en wetenschappers vrezen dat de parasiet die de mug in Dire Dawa bij zich draagt, deels resistent is tegen een van de belangrijkste malariamiddelen. Bovendien is de mug aangepast aan stedelijke omgevingen; wat niet geldt voor malariamuggen die al langer in Afrika voorkomen.
Malaria veroorzaakt ieder jaar nog vele doden. Volgens cijfers van de WHO raakten in 2021 247 miljoen mensen besmet en stierven 619.000 mensen aan de ziekte. De meeste besmettingen (95 procent) en sterfgevallen (96 procent) zijn in Afrika. De grootste groep slachtoffers zijn kinderen onder de 5 jaar: in 2021 stierven er ruim 475.000 Afrikaanse kinderen aan malaria.
Tot een jaar of tien geleden werden de meeste Afrikaanse malariagevallen veroorzaakt door de muggen van de families Anopheles gambiae en Anopheles funestus. Toen Anopheles stephensi in 2012 in Djibouti arriveerde, telde het land slechts 27 vermoedelijke of bevestigde malariagevallen. Het land was hard op weg om de ziekte uit te roeien. Maar in 2020 liep het aantal malariagevallen op naar 73.000.
Inmiddels is de nieuwe mug ook gevonden in Ethiopië, Soedan, Somalië, Nigeria, Ghana en Kenia. „Die waarnemingen zijn vrijwel allemaal rondom wegen waar goed gecontroleerd wordt. Ik sluit dus niet uit dat de soort al veel verder verspreid is”, zegt malariaonderzoeker Teun Bousema van het Radboudumc in Nijmegen, die ook aan het Dire Dawa-onderzoek meewerkte.
Toch organiseerde de WHO pas in 2019 een bijeenkomst over de opmars van de mug. Een jaar later waarschuwden onderzoekers van de Universiteit van Oxford dat 126 miljoen mensen in Afrikaanse steden risico lopen besmet te raken.
Tanks met rioolwater
Er bleken uiteindelijk drie bronnen van muggen te zijn in Dire Dawa: grote plastic vaten waar studenten hun water opslaan omdat de aanvoer vanuit de gemeente onregelmatig is, en daarnaast tanks met rioolwater en kleine poeltjes die werden veroorzaakt door gebroken pijpleidingen.
De wetenschappers speurden niet alleen de omgeving af naar muggenbroedplaatsen, maar onderzochten ook de malariaparasieten in het bloed van patiënten. Bousema: „Uit genetisch onderzoek onder de parasieten bleek dat dezelfde mug waarschijnlijk meerdere patiënten had besmet en er een duidelijke uitbraak was van genetisch identieke parasieten. Rondom de huizen van die patiënten zagen we alleen stephensi-muggen en in die muggen vonden we malariaparasieten. In andere muggensoorten in de omgeving vonden we de parasieten niet. Alles bij elkaar is dit heel sterk bewijs dat de uitbraak werd veroorzaakt door deze nieuwe malariamug.”
Stedelijke gebieden
En dat is belangrijke informatie. Afrika is sterk aan het verstedelijken. Naar schatting leeft in 2030 de helft van de bevolking in steden. Daarom wilden de onderzoekers weten welke muggensoort de uitbraak in Ethiopië veroorzaakte. „Het gaat hier om een mug die niet de leefomgeving van andere muggen inneemt, maar die in omstandigheden leeft waar die soorten niet tegen kunnen”, legt Bousema uit.
De mug doet het namelijk opvallend goed in stedelijke gebieden. Normaal komt malaria vrijwel alleen op het platteland voor. Dat de mug in steden zit is problematisch want veel stedelingen hebben nooit malaria gehad, ze hebben dus ook geen immuniteit door eerdere infecties. Hierdoor worden ze veel zieker. Bousema: „Bijkomend probleem is dat veel sneltesten de ziekte niet aantonen.” De stephensi-mug is vaak drager van de malariaparasiet Plasmodium falciparum. „Wij zagen dat de helft van de parasieten in onze stad een bepaald eiwit niet aanmaakt, waardoor de sneltesten niet werken.”
„Artsen in de steden hebben sowieso weinig ervaring met malaria. Bij koorts denken ze niet meteen aan de ziekte.” Bovendien zijn de labs niet getraind in het opsporen van de malariaparasiet in bloed. „Als microscopisten een tijdlang geen malaria hebben gezien, zien ze het helemaal niet meer. Als de sneltest dan ook nog faalt, is diagnose lastig.”
De mug kan bovendien goed tegen hitte en relatieve droogte. Waar soorten als Anopheles gambiae goed gedijen in natte omstandigheden, duikt stephensi ook buiten het regenseizoen op. Een flessendopje met een restje water is al voldoende om eitjes te leggen. Bousema: „Ze zitten echt overal.”
Normaal gesproken worden muggen bestreden met insecticiden. De traditionele malariamuggen rusten en voeden binnenshuis. „Als je dan je muren met insecticiden inspuit, dan heb je de mug te pakken”, zegt Bousema. De stephensi-mug rust buiten. Daardoor heeft binnenshuis spuiten veel minder zin.
Malariapatiënten krijgen combinatietherapie met het middel artemisinine, dat de parasiet moet doden. Maar ook daar zijn problemen. „Helaas rukt in Afrika een variant van falciparum op die door een genetische afwijking beter bestand is tegen dit middel”, zegt Bousema. „Voorlopig werken de middelen nog, maar ik ben vrij pessimistisch en denk dat dit grote problemen kan geven.”
Volgens Bousema en Tadesse is de enige manier om nieuwe uitbraken te voorkomen onmiddellijke opsporing en bestrijding van de muggenlarven in het water. „Dat is lastig, zeker omdat de mug zich ook in rivierbeddingen voortplant. Je loopt snel achter de feiten aan”, erkent Bousema.
Veel vraag naar het vaccin
Mogelijk bieden vaccins een lichtpuntje. Het eerste malariavaccin van fabrikant GSK (RTS,S) wordt sinds twee jaar breed ingezet voor de vaccinatie van kinderen in Afrika. Het vaccin bevat een eiwitfragment van de parasiet, waartegen de mens antilichamen kan ontwikkelen. Het vaccin is niet erg effectief: het beschermt een derde van de gevaccineerden voor ongeveer drie jaar tegen ziekte. De verspreiding van de parasiet remt het niet. Toch, als je de dood van ruim 158.000 kinderen kunt voorkomen, is dat nog steeds veel. Er is dan ook enorm veel vraag naar het vaccin, veel meer dan het aantal beschikbare vaccins.
Begin oktober adviseerde de WHO om een tweede malariavaccin (R21) voor kinderen te gebruiken. Dat vaccin bevat een hogere dosis van het parasieteneiwit. Op basis van de eerste studies lijkt het effectiever. Bousema: „Beide vaccins zullen veel kinderlevens redden. Alleen, in Ethiopië zien we nu ook veel jongvolwassenen die ziek worden. Zij komen vooralsnog niet in aanmerking voor een vaccin.”
Daarnaast wordt er, onder andere door het Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC) in samenwerking met het Radboudumc, gewerkt aan een malariavaccin met een andere aanpak. Dit vaccin bevat genetisch verzwakte malariaparasieten die zich niet kunnen vermenigvuldigen in de lever. Het idee is dat iemand zo immuniteit opbouwt, zonder dat hij ziek wordt en zonder dat de parasiet zich verspreidt naar andere mensen. „Het is een veelbelovende aanpak”, zegt Bousema. Toch maakt hij meteen een kanttekening: „Vaccins als R21 kunnen al op grote schaal verspreid worden. Dat is bij zo’n slim genetisch verzwakt vaccin nog niet zo makkelijk te realiseren.”
De malariaonderzoeker blijft optimistisch over malariabestrijding, ondanks de recente ontdekkingen. „Met een combinatie van muggenbestrijding, malariamiddelen en vaccins hebben we een goede kans. Tegelijkertijd is de opkomst van zo’n nieuwe mug een wezenlijk probleem. Ik denk niet dat we deze mug nog kwijtraken. Daarvoor is het al te laat.”