Die sogenannte mRNA-Impfung ist zur Zeit überall im Gespräch, denn die BioNTech AG aus Mainz befindet sich in der klinischen Schlussphase eines möglichen Impfstoffs gegen COVID-19. Doch wie wirkt eigentlich ein mRNA-Impfstoff und wie der Impfstoff-Kandidat der BioNTech AG?
Im Rennen um den Impfstoff vor den Corona Virus COVID-19 wird in diesen Tagen immer wieder auf die deutsche Biotech Firma BioNTech AG aus Mainz aufmerksam gemacht. Mit dem sogenannten mRNA-Impfstoff BNT-162 glaubt BioNTech, eine wirksame und gut verträgliche Impfung gegen Corona in wenigen Wochen zur Zulassung anmelden zu können, im Verbund mit dem multinationalen Pharmaunternehmen Pfizer.
Wie wirkt ein mRNA Impfstoff gegen COVID-19?
Da jedoch die wenigsten Menschen ausgewiesene Biologen oder Biochemiker sind, ist vielen ein Rätsel, wie ein mRNA Impfstoff wirken kann. Und das, obwohl zugleich sich allgemein die mRNA-Impfstoffe zu einer vielversprechenden Alternative zu herkömmlichen Impfstoffplattformen und sich vor allem zur Krebstherapie entwickeln.
mRNA ist der Bauplan für Proteine
Die Basis dazu ist die mRNA (Kurzform für Messenger-RNA, also Boten-RNA), die innerhalb unserer menschlichen Zelle Anweisungen zur Herstellung von Proteinen sendet; die mRNA ist die Bauanleitung für die Proteinherstellung in unserem Zellplasma. Unsere DNA im Zellkern schreibt diese Bauanleitung (die DNA kodiert die mRNA) und schleust die so hergestellte mRNA aus dem Zellkern in das umgebene Zellplasma. Dies geschieht bei jeder Zellteilung, also ständig.
Der Corona Virus Covid-19 wiederum benötigt für das Eindringen in die Zellen das sogenannte „Spikeprotein“ auf seiner eigenen Virusoberfläche. Es handelt sich dabei tatsächlich um stachelförmige Strukturen (engl.: Spike), mit denen das Corona Virus an spezifische Rezeptoren auf der Oberfläche unserer Zellen zu bindet. Zudem hilft diese Stachelstruktur, das Virus vor unser Immunsystem zu verstecken.
Ein mRNA Impfstoff gegen COVID-19 macht sich dies alles zunutze: in eine pharmazeutisch hergestellte und veränderte mRNA wird eine Bauanleitung zur Herstellung des Erregers eingebaut, gegen COVID-19 wird dafür die Bauanleitung für ein SARS-CoV-2-Spike-Protein in eine mRNA gebaut, die dann als Impfstoff injiziert werden kann. Hier wird also nicht der tatsächliche Erreger injiziert, wie bei vielen klassischen Impfstoffen, sondern lediglich der genetische Bauplan für ein SARS-CoV-2-Spike-Protein. Unsere Zelle selbst stellt daraufhin dieses COVID-Protein her, erkennt es aber auch unmittelbar als Bedrohung und startet die nötige Immunantwort. Das schöne ist, die über die mRNA übertragenen Gene lösen sich mit Abbau der Zellen komplett wieder auf, doch die Impfwirkung bleibt.
Versucht dann das echte Coronavirus in den Körper einzudringen und anzudocken, ist dessen Immunsystem bereits gerüstet und kann die Infektion komplett abwehren.
BioNTech hält seit Jahren Patente auf mRNA
Eigentlich wäre mRNA dann doch genial für medizinische und immunologische Anwendungen. Doch mRNA ist von Natur aus sehr kurzlebig; von außen eingeführte, injizierte mRNA wird normalerweise abgebaut, bevor sie mit dem Bauplan des Erregers die Proteinproduktion für die Immunantwort starten könnte.
Hierzu aber ist schon seit Jahren ein Verfahren bekannt und patentiert, das eingeschleuste mRNA sehr gut stabilisieren kann, und zwar über die Beta-S-ARCA-Kappen. Entdeckt und patentiert wurde dies von einem polnischen Team um Jemielity, die bereits seit 2008 eine Partnerschaft mit der BioNTech AG aus Mainz eingingen, die das Verfahren weiterentwickelten.
BioNTech lizensierte die stabilisierte mRNA-Technologie bereits vor Jahren an große Pharmaunternehmen, darunter sind auch das französische Unternehmen Sanofi SA (im Jahr 2015) und Genentech Inc (im Jahr 2016).
Patente auf mRNA-Impfung gegen Corona und COVID-19
Auch ein Blick auf den internationalen Stand von Patenten auf mRNA-Impfung zeigt, dass sich BioNTech gut positioniert hat. Es gibt derzeit gut 100 Patentfamilien (nach Recherche aus der internationalen Patentsammlung INPADOC), deren Ansprüche auf Impfstoffe beschränkt waren, die durch mRNA kodiert sind. Moderna, GSK – und die beiden deutschen Unternehmen BioNTech und CureVac besitzen zusammen fast die Hälfte aller Patentanmeldungen für mRNA-Impfstoffe.
BioNTech hat sich dabei auf den mRNA-Impfstoff BNT-162b2 konzentriert, der sich bekanntermaßen in der letzten klinischen Versuchsphase befindet. BNT162b2 ist ein nukleosidmodifizierter mRNA (modRNA)-Impfstoff Kandidat, der für ein SARS-CoV-2-Spike-Glykoprotein kodiert.
Dieser mRNA-Impfstoff Kandidat hat in den bisherigen klinischen Versuchsphasen starke Immunantworten erzeugt, und zusätzlich wurden starke Antigen-spezifische CD4+ und CD8+ T-Zell-Antworten erzeugt.
Im Fall der BioNTech AG ist nicht nur ein Patent, sondern das Zusammenspiel von vielen patentgeschützten Erkenntnissen zur mRNA die Basis für den Erfolg – wenn denn auch die letzte klinische Phase zum Erfolg führt, was BioNTech und uns allen zu wünschen ist.
Quellen:
PM zum mRNA-Impfstoff Kandidat der BioNTech AG und Pfizer
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