Hüllen für Wirkstoffe, die allein nicht ankommen
Mustermann Biotech entwickelt Lipid-Nanopartikel: winzige Hüllen aus Fett, die mRNA durch den Körper tragen und in die richtigen Zellen bringen. Wählen Sie unten ein Programm und scrollen Sie, um zu sehen, was im Fläschchen passiert.
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MB-3 Leber: Das am weitesten entwickelte Programm. Die Partikel nutzen den natürlichen Weg in die Leberzellen.
01 / Öffnen
Klar wie Wasser, voller Partikel
Im Fläschchen sieht die Lösung fast klar aus. Darin schweben Billionen Partikel, jedes rund hundert Nanometer groß und damit mehrere hundert Mal dünner als ein Haar.
02 / Aufbau
Vier Lipide bilden eine Hülle
Jedes Partikel schließt die mRNA in vier Sorten Fett ein. In der Animation hat jede Sorte ihre eigene Farbe.
- Ionisierbares Lipid Bindet die mRNA und öffnet die Hülle später in der Zelle.
- Phospholipid Gibt der Hülle ihre Form, ähnlich wie in einer Zellmembran.
- Cholesterin Füllt die Lücken zwischen den anderen Lipiden und macht die Hülle stabil.
- PEG-Lipid Sitzt außen, hält die Partikel klein und verhindert, dass sie verklumpen.
03 / Weg
Im Blut finden die Partikel ihr Ziel
Im Blut lagern sich körpereigene Eiweiße an die Hülle an. Bei der Leber ist es vor allem Apolipoprotein E: Leberzellen erkennen es und holen die Partikel zu sich. Für andere Gewebe braucht die Hülle andere Erkennungsmerkmale.
04 / Aufnahme
Die Zelle nimmt das Partikel auf
In vier Schritten gelangt die mRNA ins Zellinnere. Danach liest die Zelle sie ab und baut das Eiweiß, das darin beschrieben ist.
- Schritt 1 Andocken Das Partikel legt sich an die Zellmembran.
- Schritt 2 Umschließen Die Membran stülpt sich um das Partikel, ein Bläschen entsteht.
- Schritt 3 Ansäuern Im Bläschen sinkt der pH-Wert, das ionisierbare Lipid lädt sich auf.
- Schritt 4 Freisetzen Die Hülle öffnet sich, die mRNA gelangt ins Zellplasma.
Fünf Programme, ein Baukasten
Alle Programme nutzen dieselben vier Lipide. Was sich ändert, sind das Mischverhältnis und die Erkennungsmerkmale auf der Hülle. Die Programme dieser Demo sind erfunden.
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MB-1
Lunge
Partikel zum Einatmen, gedacht für die Zellen der Atemwege. Die Hülle muss den Vernebler unbeschadet überstehen.
Formulierung -
MB-2
Milz
Partikel, die Immunzellen in der Milz erreichen sollen, etwa für Impfstoffe und Immuntherapien.
Zellversuche -
MB-3
Leber
Das am weitesten entwickelte Programm. Die Partikel nutzen den natürlichen Weg über Apolipoprotein E in die Leberzellen.
Präklinik -
MB-4
Muskel
Für die Spritze in den Muskel. Die Zellen bilden das Eiweiß direkt an der Einstichstelle.
Zellversuche -
MB-5
Knochenmark
Hüllen mit Erkennungsmolekülen für Blutstammzellen. Noch offen ist, welches Molekül am besten bindet.
Konzept
So entsteht ein Partikel
Vier Arbeitsschritte zwischen den Rohstoffen und dem gefüllten Fläschchen.
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Schritt 1
Mischen
Lipide in Ethanol und mRNA in einem sauren Puffer treffen in einem Mikrofluidik-Chip aufeinander. In Millisekunden lagern sich die Lipide um die mRNA.
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Schritt 2
Reinigen
Dialyse oder Tangentialfluss-Filtration entfernen das Ethanol und bringen den pH-Wert auf neutral.
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Schritt 3
Messen
Dynamische Lichtstreuung zeigt, wie groß die Partikel sind und wie einheitlich. Ein Fluoreszenztest misst, wie viel mRNA eingeschlossen ist.
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Schritt 4
Abfüllen
Steril filtriert, in Fläschchen abgefüllt und gekühlt oder tiefgefroren gelagert.
Sie haben einen Wirkstoff, der eine Hülle braucht?
Wir arbeiten mit Forschungsgruppen und Pharmaunternehmen zusammen: von der ersten Formulierung bis zu den Fläschchen für die Präklinik. Schreiben Sie uns, welchen Wirkstoff Sie transportieren wollen und in welches Gewebe.
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