Gesundheit

Chemikern gelang künstliche Herstellung wichtiger Bausteine für mRNA-
Impfstoffe

Chemikern der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg ist es gemeinsam mit
Kollegen des Unternehmens CordenPharma erstmals gelungen, mit einem
hocheffektiven Verfahren aus pflanzlichen Rohstoffen pharmazeutisches
Cholesterol herzustellen. Damit wird es künftig möglich, große Mengen des
dringend für die Produktion und Verabreichung der modernen mRNA-basierten
Impfstoffe nötigen Moleküls verfügbar zu machen, um weltweit die
COVID-19-Pandemie bekämpfen zu können.

Cholesterol ist ein wesentlicher Teil des „Lipid-Cocktails“, der für die
Verabreichung der fertigen Impfstoffe notwendig ist. Lipide, griechisch
Fette, sind eine Sammelbezeichnung für größtenteils wasserunlösliche
Naturstoffe, die gemeinsam mit dem mRNA-Fragment so genannte Lipid-Nano-
Partikel (LNP) bilden, die den Impfstoff letztendlich in die Zellen
schleusen. „Das von uns nun synthetisch erzeugte Cholesterol ist dabei
äußerst relevant, da es die Lipid-Nano-Partikel stabilisiert und die
Freisetzung des Impfstoffs in das Cytosol der Zelle ermöglicht“, erläutert
Prof. Dr. rer. nat. Dieter Schinzer vom Institut für Chemie der Fakultät
für Verfahrens- und Systemtechnik der Universität Magdeburg.

Momentan kommen die Hauptmengen des industriell benötigten Cholesterols
aus tierischen Quellen: entweder durch Extraktion aus Fett von Schafwolle
oder aus tierischem Gewebe. Über humane und veterinäre Medizinprodukte
besteht dadurch ein Risiko zur Übertragung der spongiformen
Encephalopathie (TSE), einer irreversiblen Schädigung des Gehirns. „Bei
der Produktion von Cholesterol aus pflanzlichen Rohstoffen können solche
Verunreinigungen und Kontaminationen nicht auftreten“, so Schinzer. „Durch
diesen Produktionsprozess wird ein wichtiger Schritt zur Überwindung des
Mangels von Lipiden bei der Produktion weltweit benötigter und
lebensrettender Impfstoffe geleistet, um die Pandemie erfolgreich zu
bekämpfen“, erklärt der Chemiker Schinzer.

Zurzeit würden verschiedene Lipide in großem Maßstab bei CordenPharma
hergestellt, Cholesterol fehle aber bislang in diesem „Baukasten“, so der
Wissenschaftler weiter. „Um diesen zu vervollständigen, begann
Projektleiter Dr. Lionel Roux von CordenPharma Untersuchungen, um eine
Cholesterol-Synthese aus Pflanzenmaterial zu entwickeln. Aus der seit
langem etablierten Kooperation meines Lehrstuhls mit dem Unternehmen
entstand dann eine große Studie möglicher Herstellungsszenarien für
Cholesterol“, so der Wissenschaftler Schinzer. Ende letzten Jahres gelang
dem Forscherteam dann erstmals eine einfache und kurze Synthese von
Cholesterol. Prof. Dieter Schinzer: „Nach sehr harten Tag- und
Nachtschichten im Labor und diversen ‚brain storming sessions‘ der
beteiligten Teams konnten der Doktorand Maxim Munt und Dr. Oliver Spieß
aus meinem Team den Durchbruch erzielen und die ersten Gramm-Mengen von
pflanzenbasiertem Cholesterol synthetisieren.“

Matthieu Giraud, PhD Director, Global Peptoides, Lipids & Carbohydrates
bei CordenPharma erläutert: „Diese innovative und kostenwettbewerbsfähige
Produktion aus Pflanzenmaterial, welche zusammen mit der Otto-von-
Guericke-Universität Magdeburg entwickelt wurde, liefert hochreines
Cholesterol (BotaniChol®) für die mRNA-Impfstoffe. Zusätzlich zu unseren
Standard-Lipiden wie Phosphocholin, pegylierter und kationischer Lipide
komplettiert BotaniChol® sehr schön die Lipid-Palette für die globalen
mRNA-Impfstoffhersteller, um die Pandemie erfolgreich zu bekämpfen.“

Das durch diesen neuen Prozess gewonnene Cholesterol wurde bereits als
Markenname BotaniChol® registriert und zum Patent angemeldet.

Die Behandlung von chronischen Autoimmunkrankheiten muss nicht
zwangsläufig mit kostspieligen Medikamenten und unerwünschten
Nebenwirkungen einhergehen. Mit Hilfe von Neuromodulation können
Krankheiten wie rheumatoide Arthritis, chronische Kopfschmerzen, Asthma
oder Parkinson behandelt werden. Um dieses Vorhaben zu realisieren,
entwickeln Forschende am Fraunhofer IZM im europaweiten Projekt
Moore4Medical eine neue Generation von Mikroimplantaten. Das Besondere an
der hochminiaturisierten Elektronik: Mittels Ultraschallwellen können die
Implantate komplett kabellos geladen werden.

Aus dem Bereich der Consumer-Elektronik ist das Moore‘sche Gesetz nicht
mehr wegzudenken. Alle zwei Jahre sollen neue Chip-Generationen doppelt so
leistungsfähig sein wie ihre Vorgänger. Das im Jahr 1965 aufgekommene
Paradigma lässt jedoch bisher einen wichtigen Anwendungsbereich der
Elektronik aus – die Medizintechnik.
Um Krankenhausaufenthalte und Kosten im Gesundheitswesen durch
personalisierte Lösungen zu reduzieren, wird seit einigen Jahrzehnten auf
neue therapeutische Ansätze zurückgegriffen. Ein Beispiel sind sogenannte
Elektrozeutika, also mit elektronischen Lösungen ausgestattete
Mikroimplantate, die mit Strom personalisiert und lokal behandeln, ohne
dabei Nebenwirkungen im Körper auszulösen. Nun haben es sich Forschende am
Fraunhofer IZM zur Aufgabe gemacht, einen neuen Weg einzuschlagen und
setzen dabei anstelle von Strom auf Ultraschall.

Ultraschallwellen sind Druckwellen, die von außen angewandt, in den Körper
eindringen und somit das Mikroimplantat erreichen. Im Vergleich zu
konventionellen batteriegeladenen Geräten sind klare Vorteile zu erkennen:
Mit Hilfe von Ultraschall können die Implantate von außen geladen werden,
was häufige invasive Eingriffe oder kabelgebundene Ladung obsolet macht.
Vor allem die extreme Miniaturisierung der Systeme ist eine Innovation auf
dem Gebiet und ermöglicht es den Mikroimplantaten, gerade einmal 20
Mikrometer kleine Nerven präzise zu stimulieren.

Indem das Team am Fraunhofer IZM Ultraschall zur Ladung der Implantate
nutzbar macht, wird für die effiziente Energieübertragung als eine der
größten technologischen Herausforderungen in der Medizintechnik eine
Lösung gefunden. Denn eingebaute Batterien erschweren bisher die
Miniaturisierung, wobei eine Erschöpfung der Energie unausweichlich ist
und somit ein Auswechseln, sprich ein weiterer operativer Eingriff,
erfolgen muss. Zudem können mit Induktionsspulen ausgestattete
batteriebetriebene Implantate nur in Hautnähe eingesetzt werden.
Im Gegensatz dazu machen es kleinste Ultraschallwandler möglich, die
Mikroimplantate der Zukunft auch weit im Körperinneren zu verwenden.
Trifft hochfrequenter Schall auf sie, geraten sie in Schwingung. Diese
winzigen Bewegungen werden in elektrische Energie für das Mikroimplantat
umgewandelt. Die Herausforderung besteht darin, die schwingenden
Mikrostrukturen optimal auszurichten, um hohe Verluste bei der
Energieübertragung zu vermeiden. Gleichzeitig können nur extrem kleine
Strukturen Gebrauch finden, da die Gesamtgröße des Implantats einige
Millimeter nicht überschreiten darf.

Ultraschallwandler, Elektroden zur Aufzeichnung neuronaler Aktivitäten
sowie passive Komponenten – all diese Bauteile auf wenige Millimeter zu
miniaturisieren, zu integrieren und langlebig aufzubauen, ist eine große,
jedoch nicht unüberwindbare Hürde. Aktuell bewerten die Forschenden,
welche Materialien sie für den Prototypen verwenden können: Hierbei
handelt es sich um eine zentrale Entscheidung, denn diese müssen
biokompatibel und gleichzeitig für die Verkapselung und Energieübertragung
durch Schallwellen geeignet sein. Im weiteren Verlauf werden mehrere
Schallwandler auch in Gruppen aufgebaut, so dass eine Kombination der
elektronischen Komponenten und dadurch ein konzentrierteres Ausstrahlen
der Ultraschallwelle erreicht wird.

Das Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM ist
eines von 66 beteiligten Unternehmen in dem EU-geförderten Projekt
Moore4Medical. Das Institut ist für die Koordinierung und Durchführung des
Arbeitspakets „Implantable Devices“ verantwortlich. Zum Projektende im
Juni 2023 soll eine offene Technologie-Plattform in einer Art Toolbox
entstehen, die schnellere, kostengünstigere und leistungsfähigere
Medizintechnik ermöglicht. Zukünftige Forschungen könnten diese im Projekt
entwickelten Grundbausteine für spezialisierte Anwendungen in den
Bereichen kabellose Mikroimplantate, Organ-on-Chip, 3D-Ultraschall,
dauerhaftes Monitoring mittels Sensoren, Medikamenten-Adhärenz durch
intelligente Verabreichung sowie röntgenfreie Chirurgie mit optischer
Erfassung weiterentwickeln und somit die Medizintechnik leistungsstark
voranbringen.

Herzstiftung hat COR-101-Wirkstoffentwicklung gegen Covid-19 mitgefördert

Der Antikörperwirkstoff COR-101 gegen Covid-19 wird seit dem 21. April
2021 an hospitalisierten Patientinnen und Patienten, die an Covid-19
erkrankt sind, erprobt. Das gab das Universitätsklinikum Tübingen, das die
klinische Studie koordiniert, bekannt. Die Deutsche Herzstiftung hat die
Entwicklung von COR-101 durch das Corona-Antikörper-Team (CORAT) mit dem
Forschungsprojekt „Menschliche monoklonale Antikörper gegen SARS-CoV-2 zur
Prophylaxe gegen Covid-19 - Unterstützung der Entwicklung“ mit 50.000 Euro
unterstützt (Forschungs-Video unter www.youtube.com/watch?v=nCV0NytOLLs).
Das Projekt wurde von Prof. Dr. Stefan Dübel, Leiter der Abteilung
Biotechnologie der Technischen Universität Braunschweig, und seinem
Kollegen Prof. Dr. Michael Hust initiiert.
„Wir gratulieren den CORAT-Forschern zu diesem wichtigen Schritt der
Erprobung des Antikörpermedikaments an ersten Covid-19-Patienten“, betont
Prof. Dr. med. Dietrich Andresen, Vorstandsvorsitzender der Deutschen
Herzstiftung. Dies könne, so der Kardiologe, ein weiterer wichtiger
Baustein in der Bekämpfung von SARS-CoV-2 werden. „Mit den ersten Tests
deuten sich Perspektiven für eine klinische Anwendung an. Ob die
Antikörpertherapie auch bei Herz-Kreislauf-Patienten wirkt, müssen die
klinischen Tests noch zeigen.“

Impfstoffe können zwar Gesunde schützen, aber bereits an Covid-19
erkrankte Menschen nicht heilen. Antikörper-Therapien wie COR-101 können
dagegen unmittelbar gegen das Virus wirken und so zum Schutz vor einer
schweren Covid-19-Erkrankung das Immunsystem von infizierten Personen
unterstützen. So soll der Wirkstoff COR-101 nach Informationen von CORAT
die bereits in Deutschland eingesetzten Antikörperwirkstoffe ergänzen, die
bei moderat bis schwer erkrankten Covid-19-Patienten wegen ihrer
Nebenwirkungen bei fortgeschrittenem Krankheitsverlauf nicht eingesetzt
werden dürfen.

Im Frühling 2020 hatten die CORAT-Forscher um Prof. Dübel und seinem
Braunschweiger Kollegen Prof. Hust mit vielen weiteren Unterstützern den
monoklonalen Antikörper COR-101 nach dem genetischen Bauplan, der DNA-
Sequenz, von menschlichen Antikörpern, die der Blutbahn von Gesundeten
entnommen wurden, nachgebaut. „Diese Antikörper sind von Antikörpern
unseres eigenen Körpers nicht zu unterscheiden, außer dass sie die
Coronaviren blockieren können“, erklärt Dübel und betont: „COR-101 wurde
speziell für Patienten mit einer moderaten bis schweren Covid-19
Erkrankung entwickelt.“ Die ersten Patienten wurden Ende April am
Universitätsklinikum Tübingen unter der Leitung von Prof. Dr. Helmut Salih
mit dem neuartigen Antikörper-Wirkstoff im Rahmen einer Phase Ib/II-Studie
behandelt. An fünf Studienzentren in Deutschland wird diese Studie nun
durchgeführt und soll bei 45 hospitalisierten Patientinnen und Patienten
insbesondere die Sicherheit und Verträglichkeit, sowie die Wirksamkeit von
COR-101 bewerten.

Auch könnte sich im Rahmen der klinischen Studie zeigen, ob COR-101 nicht
nur den Heilungsprozess von akut Covid-19-Erkrankten unterstützen, sondern
gerade auch Risikogruppen, die nicht hundertprozentig von einer Corona-
Impfung profitieren können, vor einer Infektion schützen kann: Menschen
mit Vorerkrankungen und ältere Personen. Die Gabe von Antikörpern kann
deshalb eine wichtige therapeutische Ergänzung zur Impfung gegen Covid-19
sein.

Die Covid-19-Forschungsförderung der Deutschen Herzstiftung
Unmittelbar nach Beginn der Corona-Pandemie hat die Deutsche Herzstiftung
die „Covid-19-Projektförderung“ ins Leben gerufen und eine Million Euro
für die Forschung bereitgestellt. 14 hochkarätige wissenschaftliche
Projekte wurden ausgewählt. Informationen zur Covid-19-Projektförderung
der Herzstiftung finden Sie unter:
www.herzstiftung.de/covid-19-projektfoerderung
Weitere Informationen zur Forschung zu COR-101 bietet die aktuelle Ausgabe
von HERZ heute 2/2021 in dem Artikel „Auf dem Weg zu einem Medikament
gegen Covid-19“, kostenfrei erhältlich unter Tel. 069 955128-400 oder
Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein.

Ein Video-Clip „Covid-19-Forschung: Auf der Suche nach einer Antikörper-
Therapie“ (Stand: Dez. 2020) mit dem Wissenschaftler der TU Braunschweig
Prof. Stefan Dübel ist abrufbar unter:

https://www.youtube.com/watch?v=nCV0NytOLLs

Weitere Informationen:
https://www.tu-braunschweig.de/bbt/biotech/corat-corona-antibody-team

Die Diagnostik und Behandlung des Mesothelioms – einer seltenen
Tumorerkrankung, die überwiegend durch Kontakt mit Asbest verursacht wird
– ist komplex und stellt aktuell eine große Herausforderung dar. Die
Deutsche Krebsgesellschaft (DKG) setzt sich deshalb für die bestmögliche
Versorgung von betroffenen Patient*innen ein. Hierfür hat die DKG in
Zusammenarbeit mit der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung e. V.
(DGUV) Qualitätsanforderungen für die Diagnostik und Therapie von
Mesotheliomen erarbeitet.

Zertifizierte Lungenkrebszentren, die diese zusätzlichen Anforderungen
erfüllen, können sich ab sofort auch als sogenannte Mesotheliomeinheiten
zertifizieren lassen und somit zu besseren Versorgungsstrukturen für
Erkrankte beitragen.

Mesotheliome treten meist am Lungenfell auf, manchmal am Bauchfell und in
sehr seltenen Fällen auch im Bereich des Herzbeutels. Etwa 90 Prozent der
Mesotheliomerkrankungen können auf eine Asbestexposition zurückgeführt
werden. Jährlich werden in Deutschland ca. 1.500 Erkrankungen neu an
dieser Tumorart gemeldet. Trotz seiner Seltenheit ist das maligne
Mesotheliom eine der häufigsten beruflich verursachten Tumorerkrankungen
in Deutschland. Mit relativen 5-Jahres-Überlebensraten von 8 Prozent bei
Männern bzw. 13 Prozent bei Frauen gehört das Mesotheliom zu den
Krebsarten mit einer ungünstigen Prognose.

Leider wird die Erkrankung meist erst entdeckt, wenn die Tumorentwicklung
schon weit fortgeschritten ist. Die Behandlung besteht meistens aus einer
Chemo- und/oder Strahlentherapie, je nach Krankheitsstadium in Kombination
mit einer Operation. Dazu kamen in den vergangenen Jahren weitere
Behandlungsmethoden, die im Zusammenspiel mit neuen Biomarkern wichtige
Bausteine für die Früherkennung und moderne Behandlungskonzepte sein
können. „Für die Betroffenen ist es wichtig, dass sie von Expertinnen und
Experten behandelt werden, die sich mit der Erkrankung und den
Behandlungsoptionen gut auskennen“, sagt Privatdozentin Dr. Simone
Wesselmann, Bereichsleiterin Zertifizierung bei der DKG. „Unsere
zertifizierten Lungenkrebszentren bringen dafür sehr gute Voraussetzungen
mit, beispielsweise in der Thoraxchirurgie. Durch die Zertifizierung von
Mesotheliomeinheiten setzen wir darüber hinaus bestimmte
Qualitätsanforderungen fest, um so die Versorgungsstandards für
Patientinnen und Patienten mit Mesotheliomen zu verbessern.“

Die DGUV unterstützt die Zertifizierung als Mesotheliomeinheit.
Voraussetzung für die Zertifizierung ist das Angebot von speziellen
Mesotheliomsprechstunden. „Für die seltenen Mesotheliomerkrankungen sind
ausgewiesene Spezialambulanzen viel seltener als für häufige Tumoren. Im
Verdachts- oder Krankheitsfall zeitnah Expertinnen und Experten in
zumutbarer Entfernung zum eigenen Wohnort zu finden, kann für die
Betroffenen und ihre Angehörigen eine große Herausforderung darstellen“,
sagt Dr. Edlyn Höller, stellvertretende Hauptgeschäftsführerin der DGUV:
„Die Einrichtung von regionalen Mesotheliomsprechstunden zur Diagnostik,
Therapieplanung, Beratung und Zweitmeinung auf Expertenniveau und mit
reibungslosen Abläufen wird die Versorgung für die Patientinnen und
Patienten deutlich erleichtern und verbessern.“

Die Deutsche Krebsgesellschaft
Die Deutsche Krebsgesellschaft e. V. (DKG) – eine Nachfolgeorganisation
des 1900 gegründeten „Comité für Krebssammelforschung“ – ist die größte
wissenschaftlich-onkologische Fachgesellschaft im deutschsprachigen Raum.
In der DKG vertreten sind rund 8.000 Einzelmitglieder in 25
Arbeitsgemeinschaften, die sich mit der Erforschung und Behandlung von
Krebserkrankungen befassen; dazu kommen 16 Landeskrebsgesellschaften und
36 Fördermitglieder. Die DKG engagiert sich für eine Krebsversorgung auf
Basis von evidenzbasierter Medizin, Interdisziplinarität und konsequenten
Qualitätsstandards, ist Mitinitiatorin des Nationalen Krebsplans und
Partnerin der „Nationalen Dekade gegen Krebs". Mehr:
https://www.krebsgesellschaft.de/

Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung (DGUV)
Die gesetzliche Unfallversicherung ist der Zweig der Sozialversicherung,
der Menschen nach Arbeits-, Schul- und Wegeunfällen sowie bei
Berufskrankheiten versorgt. Die Träger der gesetzlichen Unfallversicherung
sind Berufsgenossenschaften und Unfallkassen. Ihr Spitzenverband ist die
Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung (DGUV) e.V. Der Verband vertritt
die gemeinsamen Interessen der Unfallversicherungsträger und fördert die
Forschung. Unter seinem Dach arbeiten auch drei eigene
Forschungsinstitute. Mehr: https://www.dguv.de/corona/index.jsp