Die Zukunft der Nanomedizin wird hervorgebracht

Das EU finanzierte Projekt B-SMART, das ins Leben gerufen wurde, um eine Reihe neurodegenerativer Erkrankungen zu behandeln, ist seinem Ziel mit der Auswahl einer Plattform zur Herstellung eigener Nano-Arzneimittel einen entscheidenden Schritt näher gekommen.

Precision NanoSystem''s NanoAssemblr™ wird RNA-basierte Therapeutika einsetzen, um Proteine zu bekämpfen, die Erkrankungen wie Parkinson, Alzheimer und Chorea Huntington hervorrufen. Mehr als sieben Millionen Menschen in Europa leiden unter diesen Krankheiten, die eine sozialwirtschaftliche Belastung von rund 130 Milliarden Euro pro Jahr verursachen.

Überwindung der Hindernisse für eine RNA-Therapie

Ribonukleinsäure (RNA) ist ein Molekül, das bei der Kodierung, Dekodierung, Steuerung und Expression von Genen mitwirkt, wozu auch die Produktion der für Krankheiten verantwortlichen Proteine gehört. Die Aussicht, diese Funktion (durch Messenger-RNA, mRNA) zu kooptieren, so dass die Medizin den Körper instruieren kann, den Schaden aufzuhalten, bevor er eintritt, hat für viel Aufregung gesorgt. Es handelt sich um ein relativ neues medizinisches Gebiet, das es erst sein ein paar Jahrzehnten gibt und das als sicherere und kostengünstigere Variante gegenüber anderen genetischen Manipulationsmöglichkeiten gilt.

Damit diese RNA-Modalitäten jedoch ihr volles Potenzial ausschöpfen können, müssen sie zunächst die körpereigene Abwehr überwinden, die sich im Laufe von Millionen Jahren durch die Evolution entwickelt hat. Proteine wie Lipid-Doppelschichten (die eine dünne Membran bilden) sorgen dafür, dass die RNA auf der Außenseite der Zellen bleibt und nicht leicht in die Zellen hinein gelangen kann. Die Überwindung dieses Schutzes stellt immer noch, im wörtlichen Sinne, eine Barriere für eine umfassende Entwicklung von RNA-Therapeutika dar.

Im Projekt B-SMART wurde nun gerade mit dem Einsatz von sogenannten „Nanocarriern“ (oder auch Nanoträger) solch ein wirksamer Liefermechanismus entwickelt. Dabei handelt es sich um Transportmodule, die klein genug sind, um die Barriere der Gehirn-Rückenmarksflüssigkeit zu überwinden und die gleichzeitig die RNA-Enzyme vor einer Schädigung schützen.

Wie der Projektkoordinator von B-SMART, Professor Raymond Schiffelers, in einem neuen Artikel auf der Internetplattform „Technology Networks“, in dem die Auswahl der Herstellungsplattform angekündigt wurde, zusammenfasst: „RNA-Arzneimittel sind interessant, weil man verschiedene Krankheiten im Prinzip mit demselben Polynukleotid-Molekül behandeln kann, bei dem jeweils nur die Nukleotid-Sequenz ausgetauscht wird. Es ist daher unser Ziel, modulare Nanopartikel zu entwerfen, die in der Lage sind, eine Ladung therapeutischer RNA an das Gehirn zu liefern, damit sie die Biosynthese von schädlichen Proteinen an der Quelle verhindern kann.“

Aus dem Labor in die Kliniken

Um die Wirksamkeit zu erhöhen, erforderte der Liefermechanismus ein spezifisches Targeting mithilfe von Liganden (kleine Moleküle, Ionen oder Proteine) auf der Basis von Nanobodies, welche nur aus schweren Ketten bestehen und kleiner und stabiler sind als konventionelle Antikörper. Das modulare Liefersystem wird sowohl in vitro als auch in vivo getestet.

Die Entwicklung eines skalierbaren und reproduzierbaren Herstellungsprozesses ist entscheidend, um den Ansatz des Projekts B-SMART aus dem Labor für eine Vielzahl therapeutischer Einsatzmöglichkeiten in Europa bereitzustellen. Hierfür wird das Wissen genutzt, das man aus dem fachgebietsübergreifenden Bereich der Mikrofluidik zusammentragen konnte. Zu diesem Zweck wird die stationäre Plattform NanoAssemblr in den acht am Projekt beteiligten Laboren in den Niederlanden, Belgien, Norwegen, Großbritannien, Spanien und Italien eingesetzt.

Professor Schiffelers erläutert die Auswahl der Plattform NanoAssemblr von Precision NanoSystems mit den Worten: „Mit dieser Technologie kann man die Partikelgröße auf der Grundlage der Mischgeschwindigkeit, der PEG-Konzentration [Polyetherverbindungen] und der Mischungsverhältnisse genau prognostizieren, was ein wichtiger Fortschritt ist. Ebenso wichtig ist, dass es leicht zu skalieren ist, um Chargengrößen herzustellen, die für klinische Tests ausreichen.“ Die präklinische Wirksamkeit wird nach lokaler Injektion sowie nasaler und systemischer Verabreichung getestet.

Weitere Informationen erhalten Sie unter:
Projektwebsite