Hatékony és stabil – új technológiák az mRNS-alapú gyógyszerek gyártásához

Újszerű kitin-szálas részecskék és kapszulázási technológiák segítenek az mRNA és más hatóanyagok hatékonyabb előállításában. © Fraunhofer IPK / Larissa Klassen / Újszerű kitin-szálas részecskék és kapszulázási technológiák segítenek az mRNA terápiák és más gyógyszerek hatékonyabb előállításában. © Fraunhofer IPK / Larissa Klassen

A mRNA-alapú vakcinák az egyik legfontosabb elemei voltak a koronavírus elleni küzdelemnek. A technológiát eredetileg a rákkutatásban fejlesztették ki, és sok betegség elleni harcban alkalmazható. A Fraunhofer IPK most együttműködve tudományos és gazdasági partnerekkel kutatja, hogyan lehetne jobban gyártani a mRNA-terápiákat és más gyógyszereket, valamint hatékonyabban alkalmazni őket.

A nagy kihívás az RNA-molekulák orvosi célokra történő alkalmazásában továbbra is az, hogy nagyon gyorsan enzimesen lebomlanak. Ez azt jelenti: speciális védelem nélkül nem tudnak elég hosszú ideig fennmaradni az emberi szervezetben ahhoz, hogy a megfelelő helyen kifejtsék hatásukat. A vakcinagyártás során a mRNA-molekulákat védő lipidburokba zárták. Az ilyen lipidnanorészecskék és a molekulák kapszulázására jelenleg rendelkezésre álló technológiák azonban még korlátozottak hatékonyságban és stabilitásban.

A „Célzott és hosszú távú felszabadulás chitoszánnanorészecskékben kapszulázott hatóanyagok esetében” című projektben ezért a FDX Fluid Dynamix GmbH, a Heppe Medical Chitosan GmbH, a Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg és a Fraunhofer IPK dolgozik azon, hogy új típusú chitoszánrészecskéket és segédanyagokat kutasson és optimalizáljon, hogy gyártásukat fenntarthatóbbá, környezetbarátabbá és rugalmasabbá tegyék, valamint javítsák a hatóanyag szállítását. A projektet a Szövetségi Gazdasági és Klímavédelmi Minisztérium (BMWK) támogatja 2025 végéig összesen 6 millió euróval.

Az mRNA-terápiák és más hatóanyagok szállítására szolgáló nanorészecskék stabilizálásához a kutatók vizsgálják a részecskék összetételének és a folyamatirányításnak a hatását a nanorészecskék tulajdonságaira. Ennek alapján új nanorészecske-formulációkat és innovatív kapszulázási rendszereket, úgynevezett Gyógyszer-Leadási Rendszereket (DDS) fejlesztenek a hatóanyagok kontrollált helyi felszabadulására. A kutatás alapját képező projekt eredményeként egy platformtechnológia jön létre, amely lehetővé teszi a részecskék tulajdonságainak és a felszabadulási időnek célzott szabályozását egy mRNA-hatóanyag esetében.

„A részecsketulajdonságok, a hatóanyag és a hordozórendszer közötti kölcsönhatás még nem teljesen kutatott. Azáltal, hogy a nanorészecskék méretét, töltését és lebomlását módosítjuk, valamint megfelelő biokompatibilis hordozórendszert azonosítunk, szeretnénk lehetővé tenni az mRNA- és más hatóanyagok hosszabb távú hatékonyságát,” mondja Christoph Hein, a Fraunhofer IPK Mikrogyártástechnikai Osztályának vezetője. „Így hatékonyabb kezelést kaphatnak a páciensek.”

A RNA-komplexek stabilizálása és helyi, kontrollált felszabadításuk alapvető fontosságú ahhoz, hogy az mRNA gyógyszerek magas terápiás potenciálja, például daganatos kezelésekben, valamint helyi betegségek, például szem vagy belső fül kezelésében is kihasználható legyen. A projekt várható kutatási eredményei továbbá segítenek elkerülni a hatóanyagok többszöri alkalmazását. Ez eddig, az mRNA-alapú vakcinák bizonyítják, technológiailag nem volt lehetséges.