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Entwicklung von RNA-Therapien Active Learning und Molekulardynamik beschleunigen RNA‑Nanocarrier‑Design

Quelle: Pressemitteilung Ludwig-Maximilians-Universität München 1 min Lesedauer

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Die neue Alina-Plattform soll die Entwicklung von RNA-Therapeutika beschleunigen. Der datengestützte Ansatz kombiniert maschinelles Lernen und Molekulardynamik, um RNA-Nanocarrier effizienter zu entwickeln. Für dieses Forschungsprojekt erhält die LMU-Pharmazeutin Olivia Merkel bereits zum vierten Mal einen Grant des Europäischen Forschungsrats (ERC).

Olivia Merkel, Professorin für Drug Delivery im Department Pharmazie der LMU, erhielt 150.000 Euro vom Europäischen Forschungsrat für ihre Forschung zu neuartigen RNA-Nanocarriern. (Symbolbild)(Bild: Erwin Bosman / Pixabay)
Olivia Merkel, Professorin für Drug Delivery im Department Pharmazie der LMU, erhielt 150.000 Euro vom Europäischen Forschungsrat für ihre Forschung zu neuartigen RNA-Nanocarriern. (Symbolbild)
(Bild: Erwin Bosman / Pixabay)

Der therapeutische Einsatz von RNA bietet enormes Potenzial für die Medizin. Fortschritte in RNA-Therapien werden jedoch durch langsame, teure und stark empirische Prozesse der Nanocarrierentwicklung für die RNA-Wirkstoffe gebremst. Nanocarrier-Erfolge lassen sich nur begrenzt von in vitro auf in vivo übertragen. Aktuelle Strategien beruhen meist auf Trial-and-Error-Ansätzen, bei denen jeweils nur ein Faktor verändert wird.

Datengestützte Ansätze statt Trial-and-Error

Olivia Merkel, Professorin für Drug Delivery im Department Pharmazie der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU), forscht deshalb an neuartigen Nano-Transportsystemen, mit denen Medikamente gezielt lokal verabreicht werden können. Das Projekt „ALINA“ – Active-Learning Inference for Nucleic Acid Delivery – testet einen neuen Konzeptansatz für eine integrierte Plattform aus maschinellem Lernen und Molekulardynamik. Ziel ist, das Design und die Optimierung von Rezepturen für RNA-beladene Nanopartikel zu beschleunigen und dabei mit deutlich weniger Experimenten auszukommen.

Am Ende soll eine industrierelevante Version der Alina-Plattform entstehen. „Alina wird die Entwicklung von RNA-Therapeutika ressourcenschonender machen und deren Einsatz in Organen über die Leber hinaus erleichtern“, sagt Merkel. Zugleich fördere es die breite Einführung datengestützter Nanocarrier-Entwicklungsansätze in Biotech- und Pharma-Forschung. Davon könnten jährlich mindestens zwei bis vier Millionen Patienten profitieren.

150.000 Euro für die Praxis

Merkel erhält für ihre Forschung vom Europäischen Forschungsrat (ERC) einen Proof of Concept Grant, der auf Erkenntnissen ihres ERC Consolidator Grants aufbaut. Mit diesem mit rund 150.000 Euro geförderten Programm unterstützt der ERC Forscher dabei, ihre Ergebnisse von der Forschung in die Praxis zu überführen.

Olivia Merkel studierte Pharmazie an der Universität Marburg, wo sie auch promoviert wurde. Seit Oktober 2015 ist sie Professorin für Drug Delivery im Department Pharmazie der LMU.

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