Hinter den Kulissen der RNA-Technologie mit Drew Weissman – UBNow: Neuigkeiten und Ansichten für Lehrkräfte und Mitarbeiter der UB

By | June 14, 2022
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CampusNews

Drew Weissman spricht während der Harrington Lecture 2022 beim Spring Clinical Day am 4. Juni an der Jacobs School über mRNA-Technologien. Foto: Joe Casio

Von DIRK HOFFMANN

Kopfschuss von Drew Weissman.

Der Wissenschaftler, der zusammen mit einem Mitarbeiter die Boten-RNA (mRNA)-Technologie erfunden und entwickelt hat, die die Grundlage für die COVID-19-Impfstoffe von Pfizer-BioNTech und Moderna bildet, verkörpert die Lehrbuchdefinition von Ausdauer.

Drew Weissman, Roberts Family Professor für Impfstoffforschung an der Perelman School of Medicine an der University of Pennsylvania, sprach während des Spring Clinical Day an der Jacobs School of Medicine and Biomedical Science anlässlich des 175-jährigen Jubiläums im Juni über seine Bemühungen, RNA-Technologien für den Einsatz in Impfstoffen voranzutreiben 4.

Weissman war der Hauptredner der Harrington Lecture und sein Vortrag „Collaboration That Caught Fire: Decades of Research that Led to SARS-Cov-2 Vaccines“ beschrieb die mühsamen Aufgaben, die er in Zusammenarbeit mit Katalin Karikó, außerordentlicher Professor für Neurochirurgie, unternahm Penn und Senior Vice President bei BioNTech.

Weissman und Karikó untersuchen seit mehr als 15 Jahren RNA zur Verwendung in Impfstoffen und haben von den scheinbar endlosen Möglichkeiten geträumt, Krankheiten mit maßgeschneiderter mRNA zu behandeln. Aber für viele der frühen Jahre taten sie dies in völliger Dunkelheit und ohne Finanzierung.

Weissman und Karikó haben neben vielen anderen internationalen Auszeichnungen den Lasker-DeBakey Clinical Medical Research Award 2021 erhalten, der oft einem Nobelpreis vorausgeht, und den Breakthrough Prize in Life Sciences 2022, den weltweit größten Wissenschaftspreis.

„Die Geschichte, wie Dr. Weissman und seine Mitarbeiter ihren Fokus und ihre Entschlossenheit trotz gewaltiger Prüfungen und Wirrungen bewahrt haben, ist wirklich inspirierend“, sagte Allison Brashear, Vizepräsidentin für Gesundheitswissenschaften und Dekanin der Jacobs School.

Vor mehr als 15 Jahren fanden Weissman und Karikó einen Weg, mRNA zu modifizieren, und entwickelten später eine Transporttechnik, um die mRNA in Fetttröpfchen zu verpacken, die als Lipid-Nanopartikel (LNPs) bezeichnet werden, bemerkte Brashear in ihrer Einführung von Weissman.

Forscher müssen “neugierig und kreativ” sein

Allison Brashear und Drew Weissman.

Dekanin der Jacobs School Allison Brashear und Drew Weissman. Foto: Joe Casio

Weissman sagte, er fühle sich „sehr geehrt“, gebeten worden zu sein, die Harrington Lecture zu halten und an der Feier zum 175-jährigen Jubiläum der Schule teilzunehmen.

„Medizinische Fakultäten sind die Grundlage der wissenschaftlichen Grundlagenforschung in unserem Land, daher bin ich hier, um die gesamte wissenschaftliche Grundlagenforschung zu unterstützen“, sagte er.

Weissman sagte, er werde oft gefragt, was die wichtigsten Eigenschaften eines Forschers seien.

„Meine Antwort ist immer, dass es keine bestimmte Persönlichkeit gibt. Sie müssen nicht introvertiert sein. Man muss kein bestimmter Typ Mensch sein, um Forscher zu sein“, sagte er. „Aber ich glaube schon, dass man neugierig und kreativ sein muss. Und Sie brauchen ein gewisses Maß an Intelligenz, um die Kreativität zu nutzen und neue Dinge zu entwickeln und herauszufinden, wie man diese in echte Therapeutika umwandelt.“

Etwas unerwartet recherchierte Weissman auch gerne für das Arcade-Spiel „Whack-a-Mole“.

„Du bist klug genug und du bist kreativ. Was dann passiert, sind neue Ideen, die Ihnen in den Sinn kommen“, sagte er. „Und die Frage ist, was macht man mit diesen neuen Ideen? Wie entscheiden Sie, welche Ideen gut sind und es verdienen, weiterverfolgt zu werden? Wissenschaft ist ein Whack-a-Mole-Spiel. Es geht darum, das richtige Projekt zu finden und es umzusetzen.“

Ein Gremium aus Fakultätsexperten begleitet Drew Weissman (Mitte) auf der Bühne zu einer Frage-und-Antwort-Runde.  Von links sind Jonathan F. Lovell, Jennifer A. Surtees, Gabriela K. Popescu und Thomas A. Russo.

Ein Gremium aus Fakultätsexperten begleitet Drew Weissman (Mitte) auf der Bühne zu einer Frage-und-Antwort-Runde. Von links sind Jonathan F. Lovell, Jennifer A. Surtees, Gabriela K. Popescu und Thomas A. Russo. Foto: Joe Casio

Zusammenarbeit, Ausdauer Schlüssel zum Erfolg

Weissman legte den grundlegenden Zeitplan für mRNA-Therapeutika dar.

„Ich lache immer, denn wenn ich mit einem Laienpublikum spreche, höre ich immer Kommentare wie ‚Oh, ich habe Angst vor diesem Impfstoff, weil er in 10 Monaten erfunden wurde.’ Und ich muss sagen ‘naja, das stimmt nicht ganz.’ mRNA wurde 1961 entdeckt. Das erste Mal, dass sie einem Tier injiziert wurde, war 1990.“

Weissman sagte, was folgte, waren viele gemeinsame Forschungsanstrengungen, einschließlich seiner mit Karikó, die seiner Meinung nach um 1998 begannen.

„Es war kein einfacher Schritt. Es war nicht jemand, der RNA gefunden hat, sie haben sie in ein Tier gesteckt, einen Impfstoff hergestellt und sie waren fertig“, sagte er. „Es waren Hunderte und Aberhunderte von Menschen und Tausende von Experimenten, die Menschen gemeinsam durchgeführt haben, um mRNA-Therapeutika zu entwickeln.“

Weissman sagte, er habe zum ersten Mal mit Karikó zusammengearbeitet, nachdem sie sich an einem Kopiergerät getroffen hatten.

„Damals konnte man einen Zeitschriftenartikel nur lesen, indem man die Zeitschrift fotokopierte“, sagte er. „Und wir haben beide viel gelesen und uns beide um den Kopierer gestritten, also haben wir angefangen zu reden.“

Er sagte, sie hätten bald begonnen, an ihrer Forschung zusammenzuarbeiten, aber bis 2007 keine Zuschüsse erhalten – fast 10 Jahre Arbeit ohne Finanzierung.

„Katie und ich arbeiteten Seite an Seite im Labor. Wir hatten keine Techniker oder Postdocs, die uns dabei halfen“, sagte Weissman. „Katie stellte die RNA her und ich fügte sie Zellen hinzu oder gab sie Mäusen. Wir saßen zusammen und diskutierten die Ergebnisse.“

Erst in den Jahren 2019 und 2020 seien die Zuschüsse viel einfacher geworden, stellte er fest.

„Was das bringt, ist Beharrlichkeit und mein Lieblingszitat von Winston Churchill über Beharrlichkeit: ‚Wenn du durch die Hölle gehst, mach weiter.’“

Weissman sagte, der „Moment des Erfolgs“ des Duos sei eingetreten, als die ersten klinischen Studien der Phase III für mRNA-Impfstoffe herauskamen und sie eine Wirksamkeit von fast 95 % und eine unglaubliche Sicherheit zeigten.

„Das war unser Glanzmoment, dass Katie und ich plötzlich für das anerkannt wurden, woran wir 25 Jahre lang gearbeitet hatten“, sagte er.

Riesiges Potenzial für mRNA-Therapeutika

Weissman sagte, er wolle sich auf die Zukunft konzentrieren, weil ihn das am meisten interessiert.

„Über die Vergangenheit zu sprechen ist großartig, aber ich habe kein gutes Gedächtnis, also vergesse ich die Vergangenheit immer“, sagte er. „Aber ich interessiere mich für die Zukunft. Was die mRNA-Therapielandschaft nützlich macht, ist, dass sie eine Plattform ist, was bedeutet, dass sie eine enorme Anzahl potenzieller Anwendungen hat.

„Wir entwickeln Impfstoffe für einige der kritischsten Krankheiten der Welt, bei denen frühere Impfstoffe versagt haben: Dinge wie Malaria, Hepatitis C, HIV und viele andere“, sagte Weissman.

„Aber das ist noch nicht alles, was man mit einem RNA-Impfstoff machen kann. Wir entwickeln Impfstoffe für Lebensmittel- und Umweltallergene – für Dinge wie Erdnüsse, Hausstaubmilben und Baumpollen.“

Weissman sagte, dass auch Therapeutika für Autoimmunerkrankungen und Krebs entwickelt werden.

Er sagte, er interessiere sich besonders für mRNA-Therapeutika, bei denen es sich um die Abgabe eines Proteins an eine interessierende Zelle handelt.

„Der große Unterschied besteht darin, dass man mit RNA intrazelluläre Proteine ​​ersetzen kann, also Proteine ​​innerhalb der Zelle – Dinge wie das CFTR-Gen, das das defekte Gen bei Mukoviszidose ist, und alle anderen genetischen Mängel. Wir können Gen-Editing-Technologie liefern, um defekte Gene zu reparieren“, sagte Weissman.

„Ich habe über alle Impfstoffe gesprochen, die wir entwickeln, aber ich denke, dass mRNA-Therapeutika in Zukunft noch breiter sein werden und viel mehr Krankheiten haben werden, die damit behandelt werden können.“

Für die letzte Folie in seiner Präsentation sagte Weissman, er müsse allen Leuten in seinem Labor und allen Leuten in den Labors danken, mit denen er zusammengearbeitet hat, also fügte er eine Liste mit den Namen von Dutzenden von Forschern hinzu, an denen gearbeitet wurde mRNA-Technologien.

„Katie und ich bekommen dafür viele Auszeichnungen, aber wir sind nicht die einzigen Beteiligten. Es gab viel mehr Forscher, sowohl vor als auch nach uns.“

Im Anschluss an den Vortrag gesellte sich ein Gremium aus Experten der Fakultät der Jacobs School zu Weissman auf die Bühne, um einige weiterführende Fragen zu stellen. Zu den Diskussionsteilnehmern gehörten Jonathan F. Lovell, außerordentlicher Professor für Biomedizintechnik an der SUNY Empire Innovation; Gabriela K. Popescu, Professorin für Biochemie; Thomas A. Russo, SUNY Distinguished Professor of Medicine und Leiter der Abteilung für Infektionskrankheiten; und Jennifer A. Surtees, außerordentliche Professorin für Biochemie.

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