Eine neuartige Transporthülle für mRNA-Impfstoffe

mRNA-Impfstoffe haben zahlreiche Vorteile, sie erfordern aber eine Lipidhülle, für deren Herstellung komplexe Moleküle (Lipide) erforderlich sind und die bei extrem niedriger Temperatur aufbewahrt werden muss – für viele Länder ein Hindernis. Ein Forschungsteam um den Immunologen Steve Pascolo und ACM Biosciences will nun eine neuartige Hülle für mRNA-Impfstoffe entwickeln: Wirksam, sicher und kostengünstig.

AdobeStock_157597658_High Res_15799.jpgImpfstoffe gegen SARS-CoV-2 auf der Basis von mRNA gehören zu den wichtigsten wissenschaftlichen Errungenschaften in der Bekämpfung der COVID-19-Pandemie. Die rasche Entwicklung dieser Impfstoffe gelang unter anderem, weil die Technologie mit Messenger-Botenstoffen (mRNA) schon vor rund zwanzig Jahren entwickelt wurde und sich ihre Wirksamkeit und Sicherheit in der Forschung und in Praxisversuchen bestätigt hatten. mRNA-Impfstoffe können zudem innerhalb kurzer Zeit an neu auftretende Virusvarianten angepasst werden. Sie gelten deshalb zu Recht als Impfstoffe der Zukunft, nicht nur gegen COVID-19, sondern auch für andere Krankheiten, gegen die saisonal wiederholt geimpft werden muss, beispielsweise Influenza.

Nachteil der zurzeit zugelassenen mRNA-Impfstoffe ist ihre Instabilität. Diese erfordert, dass der eigentliche Impfstoff in einer Art Hülle verpackt werden muss, die den Wirkstoff schützt, bis er im Körper aktiv werden kann. Derzeit werden dafür Liposome verwendet, wie sie seit langem als «Transportvehikel» für Wirkstoffe in der Medizin, aber auch in der Kosmetik verwendet werden. Die für die mRNA-Impfstoffe benötigten Liposome sind jedoch speziell an diese angepasst und bestehen aus mehreren Stoffen, die von verschiedenen Herstellern beschafft werden müssen und nicht immer verfügbar sind. Die Herstellung, die Lagerung, der Transport und die Aufbereitung der Impfstoffe sind deshalb komplex und teuer. Der Impfstoff ist in der Folge nur dort verfügbar, wo eine entsprechende Infrastruktur (Tieftemperatur-Lieferungen und Gefrierschränke) vorhanden ist. Zudem enthält er herstellungsbedingt PEG, ein Stoff, der in seltenen Fällen eine allergische Reaktion auf die Impfung auslösen kann.

Steve Pascolo, Immunologe am Universitätsspital Zürich, war an der Entwicklung der mRNA-Technologie beteiligt und ist einer der Pioniere auf diesem Gebiet. In einem neuen Projekt will er nun zusammen mit dem Biotechnologieunternehmen ACM Biosciences eine neuartige Hülle für mRNA-Impfstoffe entwickeln. Dazu sollen Polymersome so angepasst werden, dass sie wirksam, sicher und kostengünstig die bisher verwendeten Liposomhüllen ersetzen können. Für andere Arten von Impfstoffen konnte ACM Biosciences bereits zeigen, dass die Polymersomhüllen funktionieren. Nun soll in einem gemeinsamen Projekt untersucht werden, ob die Polymersome sich auf für mRNA-Impfstoffe eignen.

«Eine Polymersomhülle wäre einfacher aufgebaut als eine Liposomhülle. Daraus entstünden viele Vorteile», erläutert Steve Pascolo. «Der Impfstoff wäre genauso stabil und wirksam, wir könnten aber auf das PEG verzichten.» Die Verfügbarkeit der Rohstoffe wäre sicher, die Herstellung günstiger und die Lagerung und Handhabung auch grosser Mengen an Impfstoff wäre einfacher – und damit die weltweite Versorgung auch in Gebieten mit schlechter Infrastruktur möglich. Steve Pascolo und seine Forschungskollegen bei ACM Biosciences gehen zudem davon aus, dass die neuartige Hülle auch dazu führt, dass weniger Wirkstoff für eine Immunreaktion erforderlich ist: «Wir könnten mit derselben Menge an Impfstoff also viel mehr Personen impfen und damit weltweit viel Leid verhindern.»

Das Forschungsprojekt wird von Innosuisse, der Schweizerischen Agentur für Innovationsförderung unterstützt. Projektstart ist im Mai 2021.

 

 



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