Corona-Impfung: Verteilung der mRNA-Vakzine im ganzen Körper
Studie: Impfstoffe gelangen über Nano-Verpackung in größere Körperareale und können systemische, ausgeprägte Entzündungsreaktion auslösen. Das gilt als eine Voraussetzung für Nebenwirkungen.
Aus heutiger Sicht verblüffenderweise war in der Pharmazeutischen Zeitung schon im April 2021 davon die Rede, dass die Biodistributionsstudien von Moderna und Biontech eine Verteilung des Impfstoffs im ganzen Organismus ergeben hatten – Modernas "Spikevax" fand sich demnach auch laut Hersteller sogar im Gehirn.
Dieser Befund wurde nicht sonderlich problematisiert – bis dato allerdings war die Ausbreitung intramuskulär verabreichter Impfstoffe (nicht bloß ihrer Abbauprodukte) über den betreffenden Muskel und das Lymphsystem hinaus kein Thema gewesen: Sie kam nicht vor.
Wie wir an anderer Stelle bereits ausführlich dargelegt hatten, steht die Verteilung der neuartigen Impfstoffe in Körperareale, in die sie nicht hineingehören, in dringendem Verdacht, eine entscheidende Voraussetzung für schwerwiegende Nebenwirkungen zu sein.
Nun hat ein Forscher-Team um den leitenden Wissenschaftler Taishi Kimura bei der Biotechnologiefirma HDT Bio in Seattle offenbar nachweisen können, was sich ohnehin längst aufgedrängt hatte: Die spezielle Machart der Nanopartikel in Spikevax und Comirnaty bewirkt die kollaterale Verbreitung der Impfstoffe über das Injektionsareal und die Lymphe hinaus.
RNA für die Welt
HDT Bio hat sich der Eigendarstellung zufolge der weltweiten Bereitstellung erschwinglicher immunologischer Präparate verschrieben und arbeitet dazu mit diversen regionalen Partnern zusammen.
Um insbesondere RNA-basierte Technologien auch in ärmeren Ländern einsetzen zu können, bedarf es kostenreduzierender Entwicklungen wie bspw. einer "selbstreplizierenden" bzw. selbstverstärkenden Eigenschaft der betreffenden RNA: "repRNA" (auch genannt "srRNA" oder "RNA (SAM)" usw.) ist schon in geringsten Dosen wirksam, da sie sich in der Zielzelle selbst vervielfältigt.
Wird sie jedoch in PEG-Lipidnanopartikel verpackt, wie sie in Comirnaty und Spikevax Verwendung finden, so ist die systemische, also den gesamten Körper bspw. des Impflings betreffende Entzündungsreaktion laut Studie besonders ausgeprägt. Grund dafür ist die Tatsache, dass repRNA nicht modifiziert werden kann (Pseudouridin) bzw. im Zuge der Selbstreplikation ihre Modifikation einbüßen würde.
Kimura et al. sind systematisch der Frage nachgegangen, inwieweit eine andere Formulierung des Präparats Abhilfe schaffen kann. Sie entwickelten kationische Öl-in-Wasser-Nanopartikel (genannt "LIONs"), die also an der Oberfläche positiv geladen sind, sodass die RNA oberflächlich gebunden und dort sicher gegen immunologische Abbauprozesse abgeschirmt werden kann als Alternative zur Verkapselung in den mRNA-Impfstoffen.
Tierversuche
Mit dieser Technologie versahen sie verschiedene mono- und vor allem multivalente repRNA-Versuchskandidaten, die zumeist gegen unterschiedliche Erreger gleichzeitig immunisieren sollen, wofür wiederum höhere Gesamt-Dosen erforderlich sind, die unter Verwendung von Lipidnanopartikeln (LNPs) aufgrund erwähnter Unverträglichkeit nicht infrage kämen – zumal die Entwickler vergleichbare Einschränkungen in der Onkologie bei Verwendung von LNPs sehen.
In der vorliegenden Studie wurden die Impfstoff-Versuchskandidaten an Mäusen getestet.
"Shelter-in-Place" für Nanopartikel stärkt adaptive Immunantwort
Die positive Ladung befähigt die LIONs offenbar zu "aktiver Transfektion" – die Nanopartikel können sich dem Eindringen in umliegende Muskelzellen an der Injektionsstelle nicht entziehen.
Demgegenüber besitzen die für die Vergleichsgruppe der Kimura-et-al.-Studie verwendeten LNPs, die vergleichbar sind mit jenen in Spikevax und Comirnaty, eine "relativ neutrale" Oberfläche und sind zusätzlich von Polyethylenglykol (PEG) ummantelt, was ihnen laut Kimura et al. ermöglicht, von der Injektionsstelle abzufließen und von Fresszellen und Leberparenchymzellen aufgenommen zu werden.
Während die repRNA/LION nur lokal in den Muskelzellen und in deutlich geringerem Umfang in den lokal drainierenden Lymphknoten gefunden wurde, ließ sich die repRNA/LNP auch in Leber, Milz und geringer konzentriert der Lunge nachweisen – dies galt auch, wenn den Mäusen beide Formulierungen gespritzt worden waren.
Im nächsten Schritt wurden spezielle Knockout-Mäuse geimpft, die über Biolumineszenz anzeigen, in welchen Arealen die RNA gerade ausgelesen und dementsprechend die gewünschten Antigene exprimiert wurden.
Es stellte sich heraus, dass sowohl die LION-, als auch die LNP-vermittelte repRNA nur in den Muskelzellen im Umfeld der Injektionsstelle transskribiert worden war (obwohl in vitro unterschiedlichste Körperzellen dazu taugten) – die repRNA/LION allerdings effizienter, insbesondere aufgrund ihrer "Standorttreue".
Die repRNA/LNP hingegen geht dem Immunisierungsprozess z.T. ungenutzt verloren. Außerdem erreichte die Transfektion infolge repRNA/LION-Impfung schon nach sieben Tagen den größten Umfang, während das bei der repRNA/LNP-Version erst an Tag 21 der Fall war.
Für die Entwickler von HDT Bio ist natürlich das Profil der Immunantwort von besonderem Interesse: Tatsächlich zeigte sich, dass die repRNA/LION-Impfung die Bandbreite der zu bildenden Immunzellen stärker induziert, als das nach repRNA/LNP-Impfung der Fall ist.
Außerdem ergab sich im Vergleich der multivalenten LION- und LNP-Versionen bei Enterovirus-68 eine unzureichende Bildung neutralisierender Antikörper und schließlich Viruslastreduktion, wenn mit LNPs geimpft worden war.