Inhalationsmedikament soll schwere Lungenentzündungen verhindern
Hinter Lungenschäden bei Erkrankungen wie COVID-19 stecken oft übermässig aktive Immunzellen der Betroffenen. Forscher der Technischen Universität München (TUM) haben einen RNA-Wirkstoff für ein Lungenspray entwickelt, der die Aktivität dieser Makrophagen bremsen soll.
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Der von einem Team um Stefan Engelhardt, Professor für Pharmakologie und Toxikologie, entwickelte Wirkstoff mit dem Namen RCS-21 soll schwere Lungenentzündungen und Fibrosen, etwa bei SARS-CoV2-Infektionen verhindern. In der Zelle stoppt RCS-21 die Aktivität des Moleküls microRNA 21. Diese Nukleinsäure ist einer der Auslöser für die übermässige Aktivität der Makrophagen bei schweren Lungenentzündungen.
Medikament dockt an Zuckerrezeptoren an
In ihrer Studie schildert das Team, wie der Wirkstoff RCS-21 über einen Inhalator besonders effektiv an sein Ziel gebracht wird. Die Forscher machten sich dafür ein spezielles Merkmal der Makrophagen zunutze. Fresszellen sind auch in einer gesunden Lunge zahlreich vorhanden. Dort haben sie die wichtige Aufgabe, Bakterien und Pilzsporen möglichst schnell zu zerstören. Diese erkennen sie unter anderem anhand komplexer Zuckermoleküle auf der Oberfläche der Eindringlinge.
- «Wir haben in Einzelzellanalysen festgestellt, dass die entsprechenden Zuckerrezeptoren zum einen zu den häufigsten Rezeptoren auf den Makrophagen gehören», sagt Stefan Engelhardt.
- «Zum anderen sind die Rezeptoren gewissermassen ein Alleinstellungsmerkmal von Makrophagen – woanders treten sie kaum auf.»
Daher koppelte das Team seinen Wirkstoff an ein Zuckermolekül, genauer: an Trimannose. Dieser Ansatz wurde bislang nur mit chemisch weniger komplexen Wirkstoffen verfolgt. Studien mit Mäusen zeigen klare Ergebnisse. «Wurde das Medikament als Spray verabreicht, nahmen die Makrophagen den Wirkstoff deutlich besser auf als ohne Zuckermoleküle. Andere Zelltypen schliessen die Moleküle dagegen sogar regelrecht aus», sagt Christina Beck, gemeinsam mit Deepak Ramanujam Erstautorin des Artikels.
Wirkstoff erfolgreich getestet
In Versuchen mit Mäusen sorgte RCS-21 dafür, dass microRNA 21 im Vergleich zu Kontrolltieren um mehr als die Hälfte reduziert war. Fibrosen und Entzündungen waren nach einer Behandlung ebenfalls deutlich reduziert. Auch in Proben von menschlichem Lungengewebe, das im Labor mit SARS-CoV-2 infiziert wurde, konnte eine gesteigerte Aktivität von microRNA-21 durch eine Behandlung mit RCS-21 gestoppt werden.
Studien zum Nachweis der Sicherheit laufen
Die Studien zum Nachweis der Sicherheit des Medikaments laufen bereits, erste klinische Studien im Menschen sind für 2024 angestrebt. Verantwortlich ist RNATICS, eine Ausgründung der TUM. RNATICS-Mitgründer Stefan Engelhardt sieht grosses Potenzial in der Mannose-Technologie: «Wir konnten zeigen, dass nukleinsäurebasierte Wirkstoffe zumindest in der Lunge sehr gezielt eingesetzt werden können. Diese Technologie eröffnet ein weites Feld zur Entwicklung neuartiger RNA-basierter Medikamente.»PS
