RNAi-Therapie gegen virale Atemwegserkrankungen

Für die meisten Viruserkrankungen gibt es nach wie vor keine wirksamen Medikamente. Daher werden antivirale Therapien dringend und schnell benötigt. Allerdings kann die Therapeutika-Entwicklung Jahrzehnte dauern. Ein Team aus Forschenden des Fraunhofer ITEM und der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) hat sich in dem Projekt iGUARD (integrated Guided Ultrafast Antiviral RNAi Drug Development) das Ziel gesetzt, maßgeschneiderte Therapien möglichst schnell zu entwickeln. Das Projekt iGUARD wurde bereits dreimal durch die Bundesagentur für Sprunginnovationen im Rahmen der SPRIND Challenge »Broad-Spectrum Antivirals« gefördert und geht nun als einer der Gewinner des Innovationswettbewerbs hervor.

Die Forschenden setzen auf RNA-basierte Wirkstoffe, die schnell an unterschiedliche Viren angepasst werden können und so den Schutz gegen neu aufkommende Infektionskrankheiten ermöglichen. Dafür nehmen sie zunächst das Parainfluenza-Virus in den Fokus. Ziel ist es, mithilfe der sogenannten RNA-Interferenz (RNAi) zu verhindern, dass sich das Virus im Körper vermehren und ausbreiten kann. Die RNAi ist ein natürlicher Mechanismus in unseren Zellen zum zielgerichteten Abschalten von Genen. Mittlerweile hat das Forscherteam passende RNAi-Bausteine entwickelt, die gezielt unterschiedliche Abschnitte im Parainfluenza-Virusgenom lahmlegen, die das Virus für seine Vermehrung benötigt. Die Wirksamkeit und Sicherheit dieser RNAi-Kandidaten wurden erfolgreich an menschlichen Lungengewebeschnitten sowie in 3D-Zellkulturen aus menschlichem Lungenepithel und am Tiermodell getestet. Die RNAi-Kandidaten konnten in vitro und in vivo das Parainfluenza-Virus um 95 Prozent zurückdrängen. Außerdem haben die Forschenden ein inhalierbares Therapeutikum entwickelt, um die therapeutische RNA direkt in die vom Virus befallene Zielzelle in der Lunge einzubringen. Die Untersuchungen am Ex-vivo-Modell »isoliert perfundierte Lunge« zeigten, dass sich die Wirkstoffzubereitung gut vernebeln lässt und wie gewünscht auch das Lungenepithel erreicht.

Nun wird die Technologie weiterentwickelt, um in klinischen Studien getestet zu werden. Das langfristige Ziel ist es, mit der entwickelten iGUARD-Plattform entsprechende RNA-Therapeutika auch für andere bekannte Viruserkrankungen zu konstruieren. Letztlich, um Wirkstoffe schnell an unbekannte, neu aufkommende Virustypen anzupassen und damit sehr schnell maßgeschneiderte Therapien entwickeln zu können.

In dem Projekt kooperieren die MHH, genauer gesagt das Institut für Experimentelle Hämatologie (Prof. Axel Schambach, Philippe Vollmer Barbosa) und die Klinik für Hämatologie, Hämostaseologie, Onkologie und Stammzelltransplantation (Prof. Adrian Schwarzer), sowie das Fraunhofer ITEM, Bereich Präklinische Pharmakologie und Toxikologie (Prof. Armin Braun, Philippe Vollmer Barbosa).