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mRNA- und DNA-Impfstoffe

Nanotechnologie der Covid-19-Vakzinen

Nanostrukturierte Arzneiformen wie Liposomen und Lipidnanopartikel bieten neue Therapieoptionen, die bei der schnellen Entwicklung von Covid-19-Impfstoffen sichtbar wurden. Erste liposomale Fertigarzneimittel wurden bereits vor mehr als 25 Jahren in die Therapie eingeführt, aber in den Folgejahren haben nur wenige weitere »Nanoprodukte« die Marktreife erlangt. Der durch die Pandemie ausgelöste Bedarf an neuen effizienten Impfstoffen in großen Mengen hat diese Situation deutlich verändert.

Synthetisch hergestellte mRNA liefert die Information für antigene Proteine, ist aber als Wirkstoffmolekül mit herausfordernden pharmakokinetischen Eigenschaften bei gleichzeitig geringer Wirkstoffstabilität auf geeignete Arzneistoffträger angewiesen. Erste nanotechnologische Ansätze zum mRNA-Transport über Lipidnanopartikel wurden vor wenigen Jahren für immuntherapeutische Therapien von Tumorerkrankungen und innovative Impfkonzepte entwickelt.

Der Durchbruch dieser Technologie wurde aber erst durch ein tiefergehendes Verständnis der Interaktion zwischen Nanopartikel und Zielzellen, die Optimierung der Hilfsstoffzusammensetzung sowie eine erfolgreiche Skalierung des Herstellungsprozesses im Rahmen der Entwicklung von Covid-19-Vakzinen erzielt. Da die physikochemischen Eigenschaften unterschiedlicher RNA-Strukturen sehr ähnlich sind, ist davon auszugehen, dass auch zukünftig mit weiteren mRNA-Sequenzen für neue Targets in Kombination mit einer »smarten Nanoverpackung« erfolgreich neue Therapiegebiete erschlossen werden können.

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