►mRNA-basierte Therapien: vorhanden
Seit Beginn der COVID-19-Pandemie haben mRNA-Impfstoffe herkömmliche Impfstoffe erfolgreich ersetzt und sind zu einem revolutionären neuen Medikament geworden. Aufgrund des allgemeinen Anstiegs der Krankenversicherungs- und Forschungs- und Entwicklungsausgaben hat die Entwicklung mRNA-basierter Impfstoffe stark zugenommen. Der erste mRNA-Impfstoff, der eine Notfallzulassung (EUA) erhielt, war Comirnaty, entwickelt von Pfizer/BioNTech (Dezember 2020), und Spikevax, entwickelt von Moderna (Dezember 2020). Anschließend kamen nach und nach mRNA-Impfstoffe auf den Markt, die lokale Notfallnutzungsrechte erhielten. GEMCOVAC-19 von Gennova Biopharmaceuticals in Indien wurde für den Notfalleinsatz in Indien zugelassen (Juni 2022), AWcorna von Watson Biotechnology in China wurde für den Notfalleinsatz in Indonesien zugelassen (Oktober 2022) und der COVID-19-mRNA-Impfstoff von Sway Biotechnology wurde für den Notfalleinsatz in Laos zugelassen (Dezember 2022). Nicht nur bei der Bekämpfung von Coronavirus-Infektionen, sondern auch bei der Bekämpfung von HIV-Infektionen begann die Forschung (NIH News 14. März 2022). Die klinische Phase-III-Studie zur Vorbeugung von Atemwegserkrankungen, die durch das Respiratory Syncytial Virus (RSV) verursacht werden, zeigte auch, dass der durch mRNA-Technologie entwickelte Impfstoff eine gute Sicherheit und klinische Wirksamkeit aufweist (Moderna News, 17. Januar 2023).
Angesichts des wachsenden Interesses verschiedener Interessengruppen und der Förderung klinischer Studien wird erwartet, dass der Markt für RNA{0}}basierte Therapien und Impfstoffe vor 2035 aufgrund der Weiterentwicklung der Molekularbiologie der RNA und der Aussicht auf bahnbrechende Arzneimittelkandidaten weiter wachsen wird. Derzeit sind mehr als 35 Unternehmen an mehr als 195 mRNA-basierten Therapien oder Impfstoffen beteiligt, die sich in unterschiedlichen Stadien der klinischen Entwicklung für verschiedene Krankheiten befinden. Es ist zu erwarten, dass einige RNA-basierte Therapien im nächsten Jahrzehnt weiterhin klinisch auftauchen und kommerzialisiert werden. Da Investoren den Erfolg der RNA-Therapie sehen, zeigen sie immer mehr Investitionsinteresse an Biotechnologieunternehmen, die sich mit der mRNA-Technologie befassen; Mittlerweile investieren Biotechnologieunternehmen Mittel in die Verbesserung der mRNA-Technologieplattform, die Rationalisierung von Abläufen und die Bereitstellung einer breiteren Palette von Dienstleistungen. Von entscheidender Bedeutung ist auch die aktive Beteiligung multinationaler Pharmaunternehmen an der Entwicklung von mRNA-Technologie und Medikamenten. Zu den globalen Biotechnologieunternehmen in diesem Bereich gehören (Region, Gründungszeit, Mitarbeiter. Sortiert nach Unternehmensgröße): BioNTec (Deutschland, 2008, 1.200), Moderna (USA, 2005,760), CureVac (Deutschland, 2007,700), Sway Biotech (China, 2016,500), ImmoRNA (USA, 2019, 200), Omega Medical (USA ,2017 ,200), eTheRNA (Belgien ,2013 ,50), Blue Magpie Biotech (China ,2019 ,50), Chimeron Bio (USA ,2015 ,10+).
Neue Therapien, die auf der mRNA-Technologie basieren, haben einige Vorteile, wie etwa die Entwicklung von Kandidaten zur Abgabe von mRNA-Molekülen, die funktionelle Proteine kodieren, die defekte Proteine ersetzen können usw. Die Hauptvorteile sind folgende:
- mRNA-Therapien haben das Potenzial, die Genexpression wiederherzustellen oder das Genom zu verändern, ohne in den Zellkern einzudringen;
- mRNA-Therapien erfordern keine intrazelluläre Transkription, was sie weniger fehleranfällig macht und somit eine schnellere Gentranslation ermöglicht;
- Die Expression von mRNA ist vorübergehend und kontrollierbar, da sich mRNA grundsätzlich nicht replizieren kann, wodurch das Risiko einer Überexpression oder damit verbundener Nebenwirkungen verringert wird.
- mRNA-Therapien verfügen über eine bessere Transfektionsfähigkeit als andere auf Nukleinsäuren-basierte Therapien (wie DNA) und bieten somit bessere Expressionsmöglichkeiten und höhere Erfolgsraten;
- mRNA-Therapien haben die Möglichkeit, Krankheiten zu heilen, die derzeit unheilbar sind, vor allem weil mRNA-Therapien die zelleigenen Mechanismen nutzen, um natürliche und voll funktionsfähige Proteine zu produzieren;
- mRNA-Therapien haben arzneimittelähnliche Eigenschaften, die Dosisänderungen und wiederholte Anpassungen vereinfachen können;
- mRNA-Therapien sind von der Zielgenauswahl bis zu den Kandidatenprodukten schneller, sodass ihre Entwicklung relativ schneller erfolgt.
Trotz der vielen Vorteile von mRNA-Therapien steht die aktuelle Forschung noch vor vielen Herausforderungen. Neben der Stabilität der Kandidaten und technischen Schwierigkeiten im Zusammenhang mit der gezielten Bereitstellung gehören zu den weiteren großen Problemen begrenztes Fachwissen und Talent, fehlende Anforderungen an die spezielle Infrastruktur, hohe Kapitalinvestitionsanforderungen und -beschränkungen sowie unklare und inkonsistente Produktionsstandards (GMP).
Darüber hinaus erfolgt das derzeitige marktorientierte Design von mRNA-basierten Therapien hauptsächlich durch intramuskuläre Injektion, was sich wahrscheinlich nicht wesentlich ändern wird, zumindest nicht in naher Zukunft. Darüber hinaus haben mRNA-basierte Therapien den größten Marktanteil bei Infektionskrankheiten, ihnen fehlen jedoch absolute Vorteile bei Krebs oder seltenen Krankheiten. Allerdings werden auf jeden Fall immer mehr RNA-basierte Therapien für verschiedene Krankheitsbereiche entwickelt, was darauf hindeutet, dass diese Technologie ein sehr breites Anwendungsspektrum hat und ein äußerst aktives Forschungsfeld ist.
Fortschritte in der Biotechnologie und molekulare Vorteile treiben die Forschung und Entwicklung RNA-basierter Therapien maßgeblich voran. Im Vergleich zu anderen Therapiemethoden verfügen RNA--basierte Therapien nicht nur über multifunktionale Verabreichungsplattformen, sondern weisen auch eine hohe Wirksamkeit, hohe Immunogenität und geringe Toxizität auf. Wie oben erwähnt, besteht bei RNA--basierten Therapien ein geringes Risiko, unerwünschte Infektionen im Zusammenhang mit Interferonreaktionen oder Insertionsmutationen bei Infektionskrankheiten zu verursachen. Zweitens kann die In-vivo-Halbwertszeit von mRNA durch Biotechnik reguliert werden, indem Methoden zur Arzneimittelverabreichung modifiziert oder verbessert werden, um Arzneimittel stabiler zu machen. Drittens weist es eine hohe Transkribierbarkeit auf und wird normalerweise durch typische zelluläre Aktivitäten abgebaut, wodurch das Risiko einer langfristigen Präsenz im Körper verringert wird. Viertens weisen die mit der mRNA-Technologie hergestellten Arzneimittelkandidaten aufgrund der hohen Ausbeute an In-vitro-Transkriptionsreaktionen eine gute Kosteneffizienz, Geschwindigkeit und Skalierbarkeit auf.
Die Impfung ist einer der größten Erfolge der modernen Medizin. Beispielsweise ist die Prävalenz von Infektionskrankheiten wie Masern durch Impfprogramme zurückgegangen, und die Pocken wurden nach der Impfung praktisch ausgerottet. Obwohl herkömmliche Impfstoffe große Erfolge erzielt haben, sind diese Methoden bei schnell mutierenden Krankheitserregern wie dem Influenzavirus, dem Ebolavirus oder dem Zika-Virus usw., die immer noch eine große versteckte Gefahr für die globale öffentliche Gesundheit darstellen, immer noch nicht sehr wirksam. Sobald diese Viren zu einer Epidemie werden, werden sie große Katastrophen über die Welt bringen.
Die Nachteile herkömmlicher Impfstoffe können jedoch durch mRNA-Impfstoffe auf Basis der mRNA-Technologie überwunden werden. Sie können in kürzerer Zeit mit geringeren Produktionskosten und besserer anti{1}infektiöser Wirkung hergestellt werden. mRNA-Impfstoffe haben verschiedene Vorteile, darunter:
- Sie können viele Aspekte einer natürlichen Virusinfektion simulieren; Wenn eine mRNA-Sequenz in eine Zelle gelangt, kann sie virale Antigenproteine synthetisieren, die sogar die subtilen Details einer Virusinfektion nachahmen können. Dies kann die Immunantwort des Körpers, einschließlich der B- und T-Zell-Antworten, erheblich verstärken;
- Sie können multivalente mRNA für Impfstoffe gegen komplexe Viren entwickeln und produzieren: Der Einsatz der mRNA-Technologie zur Herstellung mehrerer mRNA-Fragmente, die auf verschiedene virale Proteine abzielen, ist möglich. Dadurch können Impfstoffe entstehen, die gleichzeitig gegen Virusinfektionen mit komplexen multimeren Antigenen wirken.
- Sie können schnell von der Pathogenentdeckung zur Entwicklung klinischer Studien übergehen: Dank jüngster Fortschritte in der Bioinformatik ist es nun möglich, Sequenzen mehrerer viraler Antigenproteine aufzuzeichnen. Es wird auch einfacher, Zielgene zu identifizieren. Daher wird allgemein angenommen, dass mRNA-Impfstoffe neue alternative Behandlungen für lebensbedrohliche Krankheiten oder die Infektionsprävention bieten.
Antigene oder Faktoren, die mit dem Wachstum von Tumorzellen zusammenhängen, werden manchmal als Neoantigene bezeichnet. Neoantigene können als Ziele für menschliche mRNA-Impfstoffe verwendet werden. Krebsimpfstoffe zielen darauf ab, diese spezifischen Antigene in Krebszellen zu exprimieren und weitere therapeutische Wirkungen zu erzielen. Die meisten verfügbaren Krebsimpfstoffe sind therapeutisch, da sie dabei helfen, Immunzellreaktionen zu stimulieren, die Tumorzellen eliminieren oder reduzieren.
Dolgin wies in einem retrospektiven Artikel darauf hin, dass das Konzept der Verwendung von RNA--basierten Impfstoffen zur Behandlung von Tumoren erstmals vor 20 Jahren vorgeschlagen und seine Machbarkeit veröffentlicht wurde. Seitdem wurden in vielen präklinischen und klinischen Studien mRNA-Impfstoffe zur Behandlung von Tumoren eingesetzt.
