Hinter der RNA-Revolution steckt eine komplexe Geschichte

Gepostet am Freitag, 15. Oktober 2021 um 14:13 Uhr

Die mit der Covid-19-Krise entstandenen Messenger-RNA-Impfstoffe stellen den Höhepunkt einer therapeutischen Revolution dar, die nach jahrzehntelanger, von vielen Rückschlägen geprägter Forschung auch gegen AIDS und bestimmte Krebsarten eingesetzt werden kann.

– Wie es funktioniert ?

Messenger-RNA ist in allen Zellen vorhanden und ermöglicht ihnen, für das reibungslose Funktionieren des Körpers zu funktionieren. Es fungiert als Vermittler zwischen dem genetischen Code der DNA und der Zellaktivität.

Konkret handelt es sich bei Messenger-RNA um eine temporäre Kopie eines kleinen Teils der DNA, die permanent im Zellkern vorhanden ist. Diese Kopie wird als Code für die Produktion bestimmter Proteine ​​verwendet.

Beim mRNA-Processing werden diese Teile des genetischen Codes von außen eingefügt. Es wird also künstlich im Labor hergestellt und besteht nicht mehr aus DNA.

Im Moment bleibt die Hauptanwendung die Impfung gegen Covid 19 mit zwei jetzt bekannten Namen: Pfizer / BioNTech und Moderna-Impfstoffe.

Sie führen die Zellen dazu, die Proteine ​​des Virus – „Antigene“ – zu vermehren, um das Immunsystem darauf zu trainieren, diese zu erkennen und zu neutralisieren.


Der klassische Impfstoff versucht auch, den Körper an ein Virus – oder andere Infektionserreger – zu gewöhnen, aber er tut dies, indem er ihn in abgeschwächter oder inaktivierter Form direkt in den Körper einführt. Einige neuere injizieren nur Virusantigene.

Die Revolution beim Messenger-RNA-Impfstoff besteht darin, Zellen dazu zu bringen, direkt zu arbeiten, um diese Antigene zu produzieren. Wie bei anderen Impfstoffen reagiert das Immunsystem dann insbesondere mit der Bildung von Antikörpern.

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– wie kommen wir dorthin?

Dies ist der Höhepunkt von 40 Jahren Forschung. Ab den späten 1970er Jahren schleusten Forscher erfolgreich Boten-RNA in Zellen im Labor ein und ließen diese Proteine ​​produzieren.

Dieser Versuchstyp wurde nach und nach überarbeitet und kann nach zehn Jahren an Tieren, in diesem Fall Mäusen, reproduziert werden.

Aber wir waren weit davon entfernt, es zu heilen. Seit Jahren steht die Forschung vor zwei Hauptschwierigkeiten.

Erstens nahmen die Zellen die synthetische Boten-RNA nicht gut an, die möglicherweise eine Immunantwort mit katastrophalen Auswirkungen hat. Zweitens ist mRNA im Gegensatz zu DNA sehr instabil, was das Einfügen ohne Modifikation erschwert.

An der Spitze wurde in den 1990er Jahren mit den seither mehrfach ausgezeichneten Forschern Katalin Kariko und Drew Weissmann eine wichtige Entdeckung gemacht, die zeigten, dass Zellen leicht eine leicht modifizierte Version der mRNA akzeptieren.

Zum anderen brauchte es auch jahrelange Forschung, um das richtige Fell zu entwickeln: eine Mischung aus winzigen Lipidmolekülen, die die Boten-RNA schützen und vom Körper gut vertragen werden.

Gleichzeitig mit diesen Entwicklungen schienen die ersten Pharma-Startups auf Messenger-RNA zu setzen, wie etwa 2000 Curevac aus Deutschland.

Aber es dauerte weitere zwanzig Jahre, bis der Sektor Impfstoffe entwickelte, die beim Menschen überzeugten – sie erschienen Tieren schneller – angesichts der ständigen Zweifel am wahren Potenzial der Technologie.

– und jetzt ?

Die Pharmabranche arbeitet zunächst an der Entwicklung weiterer mRNA-Impfstoffe gegen bisher impfungsresistente Krankheiten.

Dies ist zum Beispiel bei AIDS, Malaria oder in geringerem Maße bei der saisonalen Influenza der Fall, bei denen die Wirksamkeit aktueller Impfstoffe sehr sprunghaft ist.

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Die beiden Giganten Pfizer und Sanofi arbeiten allein an den mRNA-Grippeimpfstoffen. BioNTech wird Versuche mit einem Malaria-Impfstoff und Moderna gegen AIDS starten.

Die Überlegungen variieren für jede dieser Krankheiten. Aber grob gesagt ist es die Flexibilität, die mRNA ermöglicht und die Fähigkeit, Antigene durch den Organismus selbst zu produzieren, die vieles davon erwarten lässt.

Daher sind klinische Studien im Gange, um Behandlungen gegen einige Krebsarten zu evaluieren. Sie gelten auch als Impfstoffe, aber ihr Prinzip unterscheidet sich stark von ihren Prinzipien gegen Infektionskrankheiten.

Die Idee ist, einem Patienten Krebszellen zu entnehmen und dann eine Behandlung zu entwickeln und zu injizieren, die es seinem Körper ermöglicht, die Tumore zu erkennen und anzugreifen. Auch bei diesen „personalisierten“ Impfstoffen ist die Flexibilität der mRNA entscheidend.

Aber die Versprechen von Messenger-RNA sind umfassender. Es kann dem menschlichen Körper ermöglichen, Proteine ​​​​zu produzieren, die manche Menschen nicht produzieren können, insbesondere aufgrund von genetischen Krankheiten.

“Man kann jedes Protein in mRNA kodieren, daher gibt es viele potenzielle Anwendungen”, sagte der Biochemiker Norbert Bardi, der sich an der University of Pennsylvania auf das Thema spezialisiert hat, gegenüber AFP.

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