RNA-Therapeutika

Innovative Therapeutika auf der Basis von Ribonukleinsäure (RNA) sind im Zuge der Impfstoffentwicklung einer breiten Öffentlichkeit bekannt geworden. RNA-basierte Impfstoffe sind allerdings nur ein Beispiel für deren Anwendung. Bei vielen Organerkrankungen (beispielsweise Lunge, Herz, Leber) beeinflussen veränderte Genexpressionssignaturen bekanntermaßen das Fortschreiten der Erkrankung. Hier bietet die RNA-Therapie einen Ansatzpunkt, um auf pathophysiologische Prozesse einzuwirken.

Zielgerichtete RNA-basierte Therapien

Das Verständnis für in der Erkrankung veränderte Genexpressionssignaturen ist der Schlüssel zur Entwicklung einer zielgerichteten RNA-basierten therapeutischen Strategie. Besonders das Feld der Medizininformatik und Bioinformatik ist ein wesentlicher Bestandteil für die Identifizierung wichtiger Schaltermoleküle und baut eine Brücke zwischen Patientendaten und anwendungsorientierter Forschung.

Die Verzahnung großer klinischer Datenmengen, molekularbiologischer Daten und funktioneller Ausbildung einer Organfehlfunktion wurde in vielfacher Weise gezeigt. Molekulare RNA-Strukturen bilden somit eine Voraussetzung für die Entwicklung neuartiger, zielgerichteter RNA-Therapeutika.

Entwicklung eines Medikaments auf Basis von RNA

Die RNA-Therapeutika-Plattform wird einen möglichen Weg zeichnen, den ein RNA-basiertes Medikament von der Entdeckung bis hin zur klinischen Anwendung durchläuft. Unter Zuhilfenahme bioinformatorischer Modelle werden krankheitsassoziierte RNAs ausgewählt, die über verschiedene RNA-Technologien moduliert werden können. Die RNA-Therapeutika werden in schützende Verkapselungstechnologien (Nanopartikel) überführt, qualitativ verifiziert und in geeignete präklinische Modellsysteme übertragen, um ihre therapeutische Sicherheit und Wirksamkeit zu untersuchen.

Fortgeschrittene RNA-basierte, analytische Methoden zur Bestimmung pharmakokinetischer Pfade runden das Portfolio ab.

Der Proof-of-Concept-Prozess für die Entwicklung einer RNA-basierten Therapie kann auf viele weitere Krankheitsindikationen übertragen werden. Insbesondere kann hier die Entwicklung einer geeigneten Verkapselungstechnologie förderlich sein.

Synergieeffekte werden durch das Zusammenspiel von Bioinformatik, In-vitro-/Ex-vivo-Modellen und den spezifischen Anforderungen der Verkapselungstechnologien erzielt. Die Plattform hat deshalb einen stark interdisziplinären Charakter mit dynamischer Steuerung für zukünftige Anwendungsmodelle.

Ein weiterer wichtiger Entwicklungsschritt wird der Fokus auf die Produktion von RNA-Therapeutika sein. Diese Plattform wird als allgemeine Realisierungsplattform für RNA-basierte Therapien fungieren. Beginnend mit kleineren Synthetisierungsmaßstäben, soll die RNA-Produktion in größeren Mengen verfügbar sein und in entsprechende Therapiestrategien einfließen. Für zielgerichtete Therapien wird darüber hinaus die Entwicklung spezifischer Verkapselungen/Nanotechnologien ein wichtiger Aspekt sein.

Ausblick

Aufbauend auf den Ergebnissen der RNA-Therapeutika-Plattform werden weitere Forschungsaktivitäten im Bereich der RNA-Produktion und zielgerichteter Nanopartikel notwendig sein, um RNA-basierte Medikamente für die therapeutische Anwendung zu optimieren. Zu diesem Zweck stehen wir mit weiteren Fraunhofer-Standorten im engen Austausch und sehen überzeugendes Potential für eine neue Klasse von Medikamenten in einer breiten klinischen Anwendung.