In Olivenöl enthaltener Wirkstoff steigert die Wirksamkeit und Sicherheit von mRNA-Impfstoffen

Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass die Anlagerung einer Phenolgruppe an einen Schlüsselbestandteil des Verabreichungsmechanismus des mRNA-Impfstoffs dessen Wirksamkeit steigern und gleichzeitig die durch die Impfung verursachten Entzündungen verringern könnte.

In einem neuen Artikel, der in Nature Biomedical Engineering veröffentlicht wurde, fand das interdisziplinäre Wissenschaftlerteam heraus, dass die antioxidativen Eigenschaften der Phenolgruppe, die in nativem Olivenöl extra vorkommt, möglicherweise für die Linderung der häufigsten Nebenwirkung von mRNA-Impfstoffen verantwortlich sind.

In einer Pressemitteilung fügten die Forscher hinzu, dass die Nutzung der Phenolgruppe zur Veränderung der Struktur des ionisierbaren Lipids – einem entscheidenden Bestandteil der Lipidnanopartikel, die die mRNA in den Körper transportieren – ​„die Wirksamkeit des Impfstoffs zur Vorbeugung oder Behandlung einer Reihe von Krankheiten, von Covid-19 bis hin zu Krebs, ebenfalls steigert.“

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„Indem wir die Zusammensetzung dieser Lipide grundlegend verändert haben, konnten wir ihre Wirksamkeit steigern und gleichzeitig die Nebenwirkungen reduzieren“, sagt Michael J. Mitchell, außerordentlicher Professor für Bioingenieurwesen an der University of Pennsylvania und leitender Autor der Studie. „Es ist eine Win-Win-Situation.“

In der Studie untersuchten 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.

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

Laut Ninqiang Gong, dem Co-Erstautor 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 Durchsicht der Geschichte der Chemie stießen die Forscher auf einen alternativen Ansatz unter Verwendung der Mannich-Reaktion, der es dem Team ermöglichte, drei Vorläufer bei der chemischen Synthese zu verwenden. Mit dieser Methode entstanden Hunderte neuer Lipide, die getestet werden konnten.

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

Emily Han, eine Doktorandin an der University of Pennsylvania, sagte, die Forscher hätten die Marker untersucht, die mit oxidativem Stress in Verbindung stehen, und die entzündlichen Wirkungen der verschiedenen Formulierungen der Lipidnanopartikel verglichen, bevor sie zu ihren Ergebnissen gelangten.

Nachdem sie diese Ent­dec­kung gemacht hatten, prüf­ten die Forscher, ob das Lipid-Nanopar­ti­kel mit der Phe­nol-Gruppe (bekannt als C‑a16 LNP) auch die Impf­stoff­wir­kung verbessern würde. 

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Sie stellten fest, dass C-a16 LNP andere Lipidnanopartikel, die in bereits auf dem Markt befindlichen mRNA-Technologien verwendet werden, übertraf, indem es „länger anhaltende Wirkungen“ erzeugte und die „Wirksamkeit von Genom-Editierungswerkzeugen wie CRISPR und die Wirksamkeit von Impfstoffen zur Krebsbehandlung“ steigerten.

Die Forscher untersuchten die Wirksamkeit der C-a16-LNP-Injektionen an einem Tiermodell für Melanome und stellten fest, dass die Tumore bei Mäusen dreimal so stark schrumpften wie bei derselben Behandlung, die mit Lipidnanopartikeln verabreicht wurde, wie sie in Covid-19-Impfstoffen verwendet werden.

Es zeigte sich, dass die mit Phenolgruppen angereicherten Lipidnanopartikel die Fähigkeit der krebsbekämpfenden T-Zellen, Tumorzellen zu erkennen und zu zerstören, erhöhten, was zudem zu weniger oxidativem Stress führte.

Zudem führten Covid-19-mRNA-Impfstoffe, die mit C-a16-LNP hergestellt wurden, in Tiermodellen zu einer fünfmal stärkeren Immunantwort als die Standardformulierung.

„Durch die Verringerung des oxidativen Stresses können Lipid-Nanopartikel ihre Aufgabe leichter erfüllen“, sagte Dongyoon Kim, Postdoktorand an der University of Pennsylvania und Co-Erstautor der Studie. „Da sie die zellulären Mechanismen weniger stören, können die neuen, phenolhaltigen Lipide eine Vielzahl von Anwendungen für Lipidnanopartikel verbessern.“

„Es ist so etwas wie die geheime Zutat“, fügte Gong hinzu. „Die Phenolgruppe reduziert nicht nur die mit Lipidnanopartikeln verbundenen Nebenwirkungen, sondern verbessert auch deren Wirksamkeit.“ 

Gong und Mitchell haben eine Patentanmeldung im Zusammenhang mit dieser Studie eingereicht.

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