Robert Klatt
Viele Menschen haben Angst vor Spritzen. Neue Lipid-Nanopartikel könnten Injektionen bald überflüssig machen und mRNA-Behandlungen per Inhalation ermöglichen.
Cambridge (U.S.A.). Viele Menschen haben Angst, für Impfungen oder andere Behandlungen Injektionen mit einer Spritze zu erhalten. Die Wissenschaft sucht deshalb nach Möglichkeiten, mit denen Boten-RNA (mRNA) per Inhalation verabreicht werden kann. Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben im Journal of the American Chemical Society nun fortschrittliche Lipid-Polymer-Nanopartikel beschrieben, die mRNA stabil halten und in Tierversuchen die Aerosoltropfen effektiv in die Lunge von Mäusen transportieren konnten.
Laut den Wissenschaftlern ist mRNA sehr instabil und kann Zellen nicht eigenständig durchdringen. Um mRNA zu schützen und in Lungenzellen zu transportieren, haben die Forscher deshalb bereits seit mehreren Jahren Experimente mit Lipid-Nanopartikeln durchgeführt. Es handelt sich dabei um winzige Fettmoleküle, die die mRNA umschließen und sicher an ihren Zielort bringen.
Ältere Versionen der Lipid-Nanopartikel haben jedoch beim Versprühen Klumpen gebildet und waren für die Behandlung per Inhalation nicht geeignet. Die Forscher haben deshalb bereits versucht, das Verklumpen durch die Zugabe von Polymeren wie Polyethylenglykol zu lösen, konnten dadurch aber keine ausreichende Stabilität für die Vernebelung erreichen.
Die Zwischenergebnisse lieferten jedoch Hinweise darauf, dass ein Polymertyp mit sich wiederholenden positiv und negativ geladenen Komponenten mRNA-haltige Lipid-Nanopartikel erzeugen könnte, die sich ausreichend gut vernebeln lassen. Die Forscher haben deshalb unterschiedliche Lipid-Nanopartikel hergestellt, die aus den vier Bestandteilen Phospholipid, Cholesterin, einem ionisierbaren Lipid und verschieden langen Lipiden bestehen. Laut Laboruntersuchungen konnten viele der neuen Lipid-Nanopartikel effizient mRNA halten und beim Vernebeln keine Klumpen bilden.
In anschließenden Tierversuchen mit Mäusen haben die Wissenschaftler festgestellt, dass Lipid-Nanopartikel mit zwitterionischen Polymeren und geringerem Cholesteringehalt die besten Ergebnisse bei der Aerosolverabreichung erzielen. Mäuse, denen über einen Zeitraum von zwei Wochen drei Dosen der Nanopartikeln erhalten haben, hatten eine hohe Konzentration der mRNA in der Lunge, ohne dass Entzündungen oder andere Nebenwirkungen auftraten.
Laut den Forschern zeigen diese Ergebnisse, dass auch Menschen mit Lipid-Nanopartikeln mRNA verabreicht werden könnte. Bevor klinische Studien mit menschlichen Probanden stattfinden, sollen aber noch Experimente mit größeren Tieren erfolgen.
Journal of the American Chemical Society, doi: 10.1021/jacs.4c11347
