Messenger RNA (mRNA): ein Bote des Lebens

Dr. Edith Breburda

Christliches Forum, 28.1.2021

Seit fünf Dekaden steht die messenger RNA im Focus der Forschung. Egal ob Pflanze, Tier oder Mensch, wenn man etwas verändern will, muss man sich mit den zentralen Molekülen des Lebens befassen, die fast alle Aspekte der Zellbiologie regulieren.

Die Praktiken von Mendel, der gewünschte züchterische Eigenschaften durch das klassische Zuchtmanagement bewältigte, sind einer biogenetischen Forschung und deren genetischen Manipulationen gewichen. 

 

Die Möglichkeit einer gesteuerten Beeinflussung der Erbanlagen mittels genetisch modifizierter Organismen bzw. die gezielte Veränderung mithilfe high-tech-Methoden, welche arteigene/ artfremde Gene in ein Erbgut übertragen, diese ein- oder ausschalten usw., lässt Leben neu erfinden und designen. (1) 

 

Fast meint man, dass uns anhand von cutting-edge-Gen-editing Techniken und allen anderen biotechnologischen Entdeckungen nichts mehr im Wege steht, uns selbst „neu“ zu Erfinden und unsere Umwelt nach unseren Vorstellungen zu gestalten. 

 

Seit den 90iger Jahren des vorherigen Jahrhunderts macht man sich das Potenzial der mRNA zunutze. Gerade deshalb, weil es die Aufgabe der RNA ist, den genetischen Code der DNA in Proteine umzuwandeln, faszinierte es, eine synthetisch produzierte, optimierte mRNA zu kodieren, um sie therapeutisch zu nutzen. 

 

Viren bieten ein entsprechendes Vehikel, um z.B. durch eine entsprechende mRNA das Immunsystem des Patienten zu stimulieren. 

 

Viren bestehen aus eine RNA – im Gegensatz zu Bakterien, deren Erbgut die zweisträngige Kette der DNA bildet. mRNA war von Interesse, weil sie 2007 bei der Herstellung von induzierten pluripotenten Stammzellen eine entscheidende Rolle spielte. 

Um «induced pluripotent stem cells (iPS)» zu gewinnen, bedient man sich einer nicht pluripotenten Zelle. In der Regel ist das eine Hautzelle oder eine andere Körperzelle, die ausdifferenziert ist.

Sie stammen von einem Patienten, der schon älter ist, und seine DNA weist Mutationen auf, die, falls man die Uhr der Entwicklung sozusagen zurückzüchtet, in jeder Zelle vorhanden sind. 

Haut- und Bindegewebszellen in Stammzellen umzuprogrammieren, gelang Forschern im November 2007. Unabhängig voneinander schafften James Thomson aus Madison (USA) und Shinya Yamanaka von der Kyoto-Universität das Einschleusen ganz bestimmter Steuerungsgene in die Ausgangszelle. Bei der so genannten Reprogrammierung verwendeten die Forscher vier Gene, die mithilfe von Viren in eine Körperzelle eingeschleust wurden. 

Diese Gene kodieren Proteine, Transkriptionsfaktoren genannt, die inaktive Bereiche des Erbgutes reaktivieren und somit die Zelle in den Anfangszustand der Entwicklung zurückführen. 

Bei diesem Vorgang können jedoch wichtige Gene der Zelle entarten und so besteht Krebsgefahr. Zudem bergen die als Vehikel benutzen Retroviren die Gefahr, dass sie ihr eigenes Erbgut einbauen. Eine therapeutische Anwendung am Menschen war damals noch in weiter Ferne.(2) 

Allerdings bietet die Grundlage des Prinzips, eine mRNA zu koordinieren, die wiederum Proteine in den Körperzellen aufbaut, eine enorme Technologieplattform aller möglichen Produkte. Durch die Kombination von therapeutischen mRNA wurden im Jahr 2020 Impfstoffe schnell und günstig produziert. 

2017 wertet die Deutsche Pharmafirma CureVac Ergebnisse ihrer Phase-I-Studie eines Tollwut-Impfstoffes aus. Es war weltweit der erste prophylaktische m-RNA Impfstoff, der eine gut verträgliche und hohen virale Antigen-Erzeugung hervorrief. 

Seit 2018 arbeiten sie auch an Grippe-Impfstoffen. Zusammen mit der Bill &Melinda Gates Fundation arbeitete man an wirksamen Impfstoffen für Entwicklungsländer, die den Vorteil haben, schnell hergestellt zu werden. Der Konzern kollaboriert mit CRISPR Therapeutics INC., um die Innovationen der Biotechnologie - mRNA und CRISPR/Gen-Editierung zu kombinieren. 

Man hat das Ziel, völlig neue Therapien zur Behandlung von Lebererkrankungen herzustellen. Bei molekularen Therapien wird keine Immunreaktionen ausgelöst. Im Gegenteil, der Körper produziert das gewünschte Protein. 

Den verschiedenen Anwendungsgebieten ist gemeinsam, dass sie alle auf einer Technologieplattform mit identischen Ausgangsstoffen gefertigt werden, deren „synthetische“ mRNA fast nach Bedarf ausgetaucht werden kann. (3) 

Doch wie schon damals bei der Herstellung von induzierten Stammzellen sowie bei allen genetischen Manipulationen warnt die Bevölkerung vor unerwünschten Nebenwirkungen, die keiner kennen oder beurteilen kann. Und eigentlich fing die Skepsis schon bei der herkömmlichen Tier- und Pflanzenzucht an, die alle innovativen Biotechnologien hinterfragten.   

 

 

 

1)  Sahin U.: mRNA-based therapeutics- developing a new class of drugs. Nature reviews drug discovery, 19. Sept. 2014

2)    Breburda E.: Verheißungen der neuesten Biotechnologien, FE-Medienverlag. 

3)    Werner Haas. F.: mRNA- eine neue Klasse von Wirkstoffen, Handelsblatt, Pharma 2021