Forscher am MIT haben neuartige Verabreichungspartikel entwickelt, die die Wirksamkeit von mRNA-Impfstoffen deutlich verbessern und die Kosten pro Dosis drastisch senken können. In Studien an Mäusen stellten die Wissenschaftler fest, dass ein mRNA-Grippeimpfstoff, der mithilfe der neu entwickelten Lipid-Nanopartikel (LNPs) verabreicht wurde, die gleiche Immunantwort hervorrief wie Nanopartikel aus FDA-zugelassenen Materialien, jedoch nur etwa ein Hundertstel der Dosis benötigte.
„Eine der größten Herausforderungen für mRNA-Impfstoffe sind die Kosten“, erklärt Daniel Anderson, Professor für Chemieingenieurwesen am MIT. „Die Herstellung eines Impfstoffs, der breitflächig eingesetzt werden kann, wäre extrem teuer. Unser Ziel ist es, Nanopartikel zu entwickeln, die eine sichere und wirksame Immunantwort hervorrufen und gleichzeitig die Impfstoffdosis deutlich reduzieren.“ Anderson ist Hauptautor der Studie. Zum Forschungsteam gehören außerdem Anab Rudra, Gastwissenschaftler am Koch Institute, Akash Gupta, Wissenschaftler, und Kelan Reed, Doktorand am MIT.
Um mRNA-Impfstoffe nach der Injektion vor dem Abbau im Körper zu schützen, werden sie üblicherweise in Lipid-Nanopartikel verpackt. Diese Fettkügelchen erleichtern das Eindringen der mRNA in die Zellen, wo sie anschließend in Proteinfragmente von Krankheitserregern wie Influenzaviren oder SARS-CoV-2 übersetzt wird. In dieser neuen Studie entwickelte das Forschungsteam ein neuartiges Partikel, das eine effektive Immunantwort in einer niedrigeren Dosis als die derzeit für COVID-19-mRNA-Impfstoffe verwendeten Partikel auslösen kann. Dies könnte nicht nur die Kosten pro Dosis senken, sondern auch dazu beitragen, potenzielle Nebenwirkungen zu verringern.
Forscher entwickelten eine neuartige Bibliothek ionisierbarer Lipide und suchten nach dem leistungsstärksten Lipidnanopartikel, AMG1541. Diese neuartigen LNPs überwinden die endosomale Escape-Barriere bei der Partikelverabreichung effektiver, und ihre Estergruppen am Ende der Partikel ermöglichen deren Abbau nach der Wirkstoffbeladung. Dadurch werden die Partikel schnell aus dem Körper ausgeschieden und Impfnebenwirkungen reduziert. In Experimenten mit einem mRNA-Grippeimpfstoff an Mäusen zeigten die mit dem neuen Partikelimpfstoff geimpften Mäuse die gleiche Antikörperantwort wie die mit dem SM-102-Partikelimpfstoff geimpften Mäuse. Die benötigte Dosis des neuen Partikelimpfstoffs betrug jedoch nur ein Prozent der Dosis des SM-102-Partikelimpfstoffs.
Weitere Informationen: Arnab Rudra et al., „Abbaubare cyclische Aminoalkohol-ionisierte Lipide als Träger für potente Influenza-mRNA-Impfstoffe“, *Nature Nanotechnology* (2025). Zeitschrifteninformationen: *Nature Nanotechnology*
