In Olivenöl gefundene Verbindung erhöht Wirksamkeit und Sicherheit von mRNA-Impfstoffen

Zusammenfassung

Neue Forschungsergebnisse, die in Nature Biomedical Engineering veröffentlicht wurden, zeigen, dass die Zugabe einer Phenolgruppe zur ionisierbaren Lipidkomponente von mRNA-Impfstoffen die Wirksamkeit erhöhen und Entzündungen reduzieren kann, was die Impfstoffwirkung bei Krankheiten wie Covid-19 und Krebs potenziell verbessern kann. Das interdisziplinäre Wissenschaftlerteam der University of Pennsylvania und chinesischer Universitäten entdeckte, dass die mit Phenolgruppen angereicherten Lipid-Nanopartikel, bekannt als C‑a16 LNP, bestehende Lipid-Nanopartikel hinsichtlich der Impfstoffwirksamkeit und der Reduzierung von oxidativem Stress übertrafen.

Neue Forschungsergebnisse haben ergeben, dass das Hinzufügen einer Phenolgruppe zu einer Schlüsselkomponente des mRNA-Impfstoff-Verabreichungsmechanismus die Wirksamkeit erhöhen und gleichzeitig die durch die Impfung verursachte Entzündung verringern könnte.

In einem neuen Krepppapier In Nature Biomedical Engineering veröffentlichte das interdisziplinäre Wissenschaftlerteam, dass die antioxidativen Eigenschaften der Phenolgruppe, die in Natives Olivenöl extra, könnte für die Abschwächung der häufigsten Nebenwirkung von mRNA-Impfstoffen verantwortlich sein.

Kurz und PressemitteilungDie Forscher fügten hinzu, dass die Verwendung der Phenolgruppe zur Veränderung der Struktur des ionisierbaren Lipids, eines kritischen Teils der Lipid-Nanopartikel, die mRNA in den Körper transportieren, ​"steigert auch die Wirksamkeit von Impfstoffen zur Vorbeugung oder Behandlung einer Reihe von Krankheiten, von Covid-19 zu Krebs.“

"„Indem wir die Rezeptur dieser Lipide grundlegend verändert haben, konnten wir ihre Wirkung verbessern und dafür sorgen, dass weniger Nebenwirkungen auftreten“, sagt Michael J. Mitchell, außerordentlicher Professor für Bioingenieurwesen an der University of Pennsylvania und leitender Autor des Artikels. ​"Es ist eine Win-Win-Situation.“

In der Studie testeten Forscher der University of Pennsylvania, der University of Science and Technology of China und der Tsinghua University die Wirksamkeit verschiedener Formulierungen der ionisierbaren Lipide in Lipid-Nanopartikeln.

In der Vergangenheit wurden die ionisierbaren Lipide chemisch aus zwei Komponenten synthetisiert, um ein neues Molekül zu bilden. 

Laut Ninqiang Gong, dem Co-Leitautor und Forscher an der University of Pennsylvania und der University of Science and Technology of China, war das Verfahren so erfolgreich, dass andere Methoden zur Synthese der Lipide nicht untersucht wurden.

Bei der Überprüfung der Geschichte der Chemie fanden die Forscher einen alternativen Ansatz unter Verwendung der Mannich-Reaktion, wodurch das Team drei Vorläufer in der chemischen Synthese verwenden konnte. Mit dieser Methode entstanden Hunderte neuer Lipide zum Testen.

Als die Forscher die neuen Lipidformulierungen und molekularen Ergebnisse testeten, stellten sie fest, dass die Zugabe einer Phenolgruppe die durch Lipidnanopartikel verursachte Entzündung erheblich reduzierte, wenn diese als Teil des mRNA-Impfstoffs verabreicht wurden.

Emily Han, Doktorandin an der University of Pennsylvania, sagte, die Forscher hätten die mit oxidativem Stress verbundenen Marker überprüft und die entzündlichen Wirkungen der verschiedenen Formulierungen der Lipid-Nanopartikel verglichen, bevor sie zu ihren Ergebnissen gelangten.

Nachdem sie diese Entdeckung gemacht hatten, testeten die Forscher, ob das Lipid-Nanopartikel mit der Phenolgruppe (bekannt als C‑a16 LNP) auch die Wirksamkeit des Impfstoffs verbessern würde. 

Sie fanden heraus, dass C‑a16 LNP andere Lipid-Nanopartikel, die in bereits auf dem Markt befindlichen mRNA-Technologien verwendet werden, übertraf und ​"länger anhaltende Effekte“ und die Erhöhung der ​"Wirksamkeit von Werkzeugen zur Genom-Bearbeitung wie CRISPR und die Wirksamkeit von Impfstoffen zur Behandlung von Krebs.“

Die Forscher testeten die Wirksamkeit der C‑a16 LNP-Impfungen an einem Melanom-Tiermodell und stellten fest, dass die Tumore bei Mäusen dreimal wirksamer schrumpften als bei der gleichen Behandlung mit Lipid-Nanopartikeln, die in Covid-19-Impfstoffen verwendet werden.

Es wurde festgestellt, dass die mit Phenolgruppen angereicherten Lipid-Nanopartikel die Fähigkeit krebsbekämpfender T-Zellen erhöhen, Tumorzellen zu identifizieren und zu zerstören, was auch zu weniger oxidativem Stress führt.

Darüber hinaus führten mit C‑a19 LNP hergestellte Covid-16-mRNA-Impfstoffe in Tiermodellen zu einer fünfmal stärkeren Immunantwort als die Standardformulierung.

"„Die Verringerung des oxidativen Stresses erleichtert es den Lipid-Nanopartikeln, ihre Aufgabe zu erfüllen“, sagte Dongyoon Kim, Postdoktorand an der University of Pennsylvania und Co-Erstautor des Artikels. ​"Da die neuen, phenolhaltigen Lipide die Zellmaschinerie weniger stören, können sie eine breite Palette von Lipid-Nanopartikel-Anwendungen verbessern.“

"Es ist so etwas wie die Geheimzutat“, fügte Gong hinzu. ​"Die Phenolgruppe reduziert nicht nur die mit Lipid-Nanopartikeln verbundenen Nebenwirkungen, sondern verbessert auch deren Wirksamkeit.“ 

Gong und Mitchell haben im Zusammenhang mit dieser Studie einen Patentantrag eingereicht.