Der neue COVID-19-Impfstoff von Pfizer/BioNTech wurde im vergangenen Dezember von der EMA zugelassen, und nun zieht Moderna nach. Beide basieren auf der mRNA-Technologie und stellen eine völlig andere Art von Impfstoff dar als herkömmliche Impfstoffe. Während die breite Öffentlichkeit die mRNA-Technologie erst allmählich entdeckt, ist Dr. Meike Saul Expertin in der RNA-Forschung und arbeitet seit vielen Jahren mit der Prolytic GmbH zusammen. Sie wurde eingeladen, uns einen tieferen Einblick in die faszinierende Welt der RNA zu geben.
Dr. Saul leitet eine Forschungsgruppe an der Technischen Universität Darmstadt und ist spezialisiert auf microRNAs (miRNAs), kleine Moleküle, die bei verschiedenen Erkrankungen wie Krebs eine wichtige Rolle spielen. „RNAs, und insbesondere miRNAs, sind besonders wichtig für die personalisierte Medizin“, erklärt Dr. Saul. „Als Biomarker können miRNAs zur Bestimmung von Krankheitsverläufen und -progressionen oder zur Stratifizierung von Patienten eingesetzt werden. RNA dient auch als Zielstruktur für die Entwicklung von RNA-Therapeutika und RNA-Impfstoffen. Bis Anfang der 2020er-Jahre galt die RNA-basierte Impfstofftechnologie beispielsweise als vielversprechend, war aber noch nicht marktreif. Mit COVID-19 hat sich dies geändert. Insbesondere die Entwicklung von mRNA-basierten Impfstoffen gegen COVID-19 durch Pfizer/BioNTech und Moderna hat diese Technologie ins Rampenlicht gerückt“, so ihr Fazit.
Laut Dr. Saul haben die neu zugelassenen mRNA-basierten Impfstoffe die Vorteile der RNA-Technologie unter Beweis gestellt, angefangen bei der deutlich schnelleren Entwicklung:
„Es ist kein Zufall, dass mRNA-Impfstoffe als erste verfügbar waren. Bei herkömmlichen Impfstoffen werden abgeschwächte Viren oder gereinigte Virusproteine verabreicht, um das Immunsystem darauf zu trainieren, das Virus zu erkennen. Die Entwicklung ist kostenintensiv, zeitaufwendig und kann mit schweren Nebenwirkungen einhergehen. mRNA-Impfstoffe funktionieren anders: Dem Geimpften wird mRNA injiziert, die für ein virales Proteinfragment kodiert. Dadurch können die Zellen dieses Fragment direkt im Körper translatieren und produzieren, wodurch das Immunsystem das echte Virus neutralisiert.“
Einige Vorteile von mRNA-Impfstoffen gegenüber herkömmlichen Impfstoffen:
- Nach einiger Zeit baut der Körper die mRNA ab, wodurch im Vergleich zu herkömmlichen Impfstoffen weniger Nebenwirkungen auftreten.
- Die Herstellung von mRNA-Impfstoffen ist vergleichsweise günstiger und lässt sich leicht ausweiten.
- Viren neigen dazu, sich zu verändern und zu mutieren, um zu überleben. mRNA-Impfstoffe sind jedoch besser in der Lage, diese Mutationen zu bekämpfen als herkömmliche Impfstoffe.
Angesichts der Bedrohung durch neu auftretende COVID-Varianten stellt die Anpassungsfähigkeit von mRNA-Impfstoffen eine echte Revolution im Kampf gegen die Pandemie dar.“
Dr. Meike Saul reflektiert über die positiven Auswirkungen dieser neuen Entwicklungen auf ihre RNA-Arbeit an der TU Darmstadt und ihre Zusammenarbeit mit der Kymos-Tochter Prolytic:
„Meine Forschung zielt darauf ab, neue miRNA-Funktionalitäten und deren Rolle in der interzellulären Kommunikation bei Krebs und Autoimmunerkrankungen zu identifizieren. Ziel dieser Forschung ist es, diese Erkenntnisse in die klinische Anwendung zu überführen, um Behandlungsstrategien durch neue RNA-Therapeutika und miRNA-basierte Biomarker zu verbessern. Aus diesem Grund haben wir unsere Zusammenarbeit mit Prolytic begonnen.“
Sie erklärt: „Der Bedarf an validen RNA-Analysen ist heute höher denn je, da mRNA-basierte Impfstoffe in der pharmazeutischen Industrie, bei Investoren und Regierungen deutlich mehr Akzeptanz gefunden haben. Aus diesem Grund haben wir uns mit den GLP-Bioanalytik-Experten von Prolytic zusammengetan, um zwei vom Bund geförderte RNA-Forschungsprojekte zu starten: Das erste, 2019 abgeschlossene Projekt konzentrierte sich auf die Entwicklung und Validierung einer Analysemethode zur Quantifizierung von miRNAs im Plasma gemäß den GLP-Richtlinien. Das zweite, aktuell laufende Projekt zielt darauf ab, einen Lungenkrebs-Diagnosetest zu entwickeln, der miR-574-5p als Tumor- und Stratifizierungsmarker in einer Validierungsstudie mit rund 150 Lungenkrebspatienten nutzt. Diese Zusammenarbeit mit Prolytic hat eine Förderung von ca. 1,7 Millionen Euro gesichert und soll die Möglichkeit bieten, die Krebsbehandlung zu verbessern. Genau wie mRNA-basierte Impfstoffe können miRNA-Biomarker die Effizienz von Krebstherapien in beispielloser Weise steigern.“
An dieser Stelle betont Dr. Meike Saul, wie wichtig die Zusammenarbeit mit Prolytic ist:
„Die Analyse von mRNAs und sogar miRNAs ist im Allgemeinen nicht allzu schwierig, die Entwicklung robuster Methoden für aussagekräftige Ergebnisse gestaltet sich jedoch deutlich schwieriger. Das Team von Prolytic war dabei ein wichtiger Kooperationspartner. Dank ihrer 30-jährigen Erfahrung in der Bioanalytik und ihres umfassenden Know-hows in verschiedenen Techniken, Studientypen und Substanzgruppen konnten wir schnell eine reproduzierbare und zuverlässige Analysemethode für miRNAs entwickeln.“
Prolytic konnte seine Expertise auf siRNA, mRNA und DNA ausweiten und die Forschungskooperationen mit Dr. Saul fortsetzen. Ein neues Gerät, basierend auf magnetischen Beads für hohen und mittleren Durchsatz, ermöglicht Prolytic die automatische Isolierung und Reinigung von Nukleinsäuren, Proteinen und Zellen. Dies beschleunigt die Analyse von Oligonukleotiden erheblich. Bisher unterstützte Prolytic seine Kunden bei Forschungsprojekten zu Oligonukleotiden, die als Biomarker, Impfstoffe oder therapeutische RNAs eingesetzt werden. Als Teil der Kymos-Gruppe erweitert Prolytic nun nicht nur sein Angebot um zusätzliches Know-how in Impfstoff-Potenztests, sondern strebt auch eine GMP-Zertifizierung an, um CMC-Dienstleistungen für Arzneimittel für neuartige Therapien anzubieten. Die Unterstützung der Kunden bis zur Chargenfreigabe und der Produktion ist das Ziel für die Zukunft.
Auf die Impfstoffe von Pfizer/BioNTech und Moderna werden zweifellos viele weitere Anwendungen der RNA-Technologie folgen. Die Teams von Kymos und ihrer deutschen Tochtergesellschaft Prolytic haben die Chance, die Implementierung dieser Technologien im klinischen Bereich zu begleiten und gleichzeitig Teil der anhaltenden RNA-Revolution zu sein.
Die PROYTIC GmbH ist spezialisiert auf GLP- und GCP-konforme Bioanalytik und Pharmakokinetik für die Analyse und Quantifizierung von kleinen und großen Molekülen, Enzymen und Oligonukleotiden. Hier erfahren Sie mehr über die bioanalytischen Dienstleistungen und die fortgeschrittenen DNA/RNA -Analysen von PROYTIC oder kontaktieren Sie uns unter info@prolytic.de .
