Eine bahnbrechende Studie unter der Leitung von Chang Wang und Kollegen, veröffentlicht am 17. Februar 2025 in Nature Materials, präsentiert einen neuartigen Ansatz zur Überwindung der Blut-Hirn-Schranke (BHS) und zur gezielten Abgabe von mRNA in das zentrale Nervensystem (ZNS). Die Forscher entwickelten 72 verschiedene Lipid-Nanopartikel (LNPs), indem sie BHS-überwindende Module mit Aminolipiden kombinierten. Ziel war es, die Effizienz des mRNA-Transports ins Gehirn zu steigern.

Nach umfangreichen Tests und Optimierungen identifizierten sie eine führende LNP-Formulierung, die eine signifikant höhere mRNA-Abgabe an das Gehirn ermöglichte als bereits von der FDA zugelassene LNPs. In Mausmodellen erwies sich diese neue Formulierung als besonders effizient: Nach intravenöser Verabreichung transfizierten die LNPs erfolgreich Neuronen und Astrozyten im gesamten Gehirn. Gleichzeitig zeigten sie eine gute Verträglichkeit bei verschiedenen Dosierungsschemata. Zusätzlich gelang es, mit diesen LNPs mRNA in menschliche Gehirnproben ex vivo effektiv einzubringen.

Dieser Durchbruch eröffnet neue Möglichkeiten für die Behandlung verschiedener ZNS-Erkrankungen*, indem er eine gezielte Abgabe von mRNA an kritische Gehirnregionen ermöglicht.

Trotz der vielversprechenden Ergebnisse bleibt Vorsicht geboten. Da die Studie auf Tiermodellen und ex vivo-Gewebe basiert, ist unklar, wie gut sich die Ergebnisse auf den menschlichen Organismus übertragen lassen. Um Sicherheit und Wirksamkeit dieser Technologie in der klinischen Anwendung zu bestätigen, sind weiterführende Studien am Menschen unerlässlich.

TrialSite verweist in diesem Zusammenhang auf Herausforderungen im Zusammenhang mit COVID-19-mRNA-Impfstoffen, die ebenfalls auf LNPs basieren.

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ZNS-Erkrankungen sind Erkrankungen des zentralen Nervensystems (ZNS), das aus dem Gehirn und dem Rückenmark besteht. Diese Krankheiten können genetisch bedingt sein, durch Infektionen, Verletzungen oder degenerative Prozesse entstehen. Zu den häufigsten ZNS-Erkrankungen gehören:

• Neurodegenerative Erkrankungen:
  • Alzheimer
  • Parkinson
  • Amyotrophe Lateralsklerose (ALS)
  • Huntington-Krankheit
• Autoimmunerkrankungen:
  • Multiple Sklerose (MS)
  • Neuromyelitis-optica-Spektrum-Erkrankung (NMOSD)
• Schlaganfall und Durchblutungsstörungen
  • Ischämischer Schlaganfall
  • Hirnblutungen
• Infektionen und Entzündungen
  • Meningitis (Hirnhautentzündung)
  • Enzephalitis (Gehirnentzündung)
• Epilepsie und andere Anfallserkrankungen
• Tumore des zentralen Nervensystems
  • Glioblastom
  • Meningeom
• Psychiatrische und neurologische Störungen mit ZNS-Beteiligung
  • Schizophrenie
  • Depression mit neurologischen Ursachen

Die gezielte Abgabe von mRNA-Therapeutika ins Gehirn könnte bei vielen dieser Erkrankungen neue Behandlungsansätze ermöglichen.