Russland entwickelt „intelligente Medikamente“ gegen Krebs und HIV auf Basis von Nukleinsäuren
Wissenschaftler aus Nowosibirsk vom Institut für Chemische Biologie und Grundlagenmedizin der Sibirischen Abteilung der Russischen Akademie der Wissenschaften (ICBFM SB RAS) entwickeln eine Plattform zur Synthese von Oligonukleotiden, die „programmiert“ werden können, um die Ursache einer Krankheit gezielt anzugreifen.
„Intelligente Medikamente“ gegen Krebs und HIV: Eine russische Plattform auf Basis von Oligonukleotiden
Einleitung
Im April 2026 erregte eine Entwicklung von Wissenschaftlern aus Nowosibirsk vom Institut für Chemische Biologie und Grundlagenmedizin der Sibirischen Abteilung der Russischen Akademie der Wissenschaften (ICBFM SB RAS) die Aufmerksamkeit der Fachwelt. Die Forscher entwickeln eine Plattform zur Synthese von Oligonukleotiden – Fragmente von Nukleinsäuren, die „programmiert“ werden können, um die Ursache einer Krankheit präzise anzugreifen.
Diese Verbindungen werden als „intelligente Medikamente“ bezeichnet, da sie in der Lage sind, spezifische genetische Sequenzen zu erkennen und zu binden. Im Gegensatz zur herkömmlichen Chemotherapie, die alle sich schnell teilenden Zellen angreift, wirken Oligonukleotid-Medikamente selektiv – nur dort, wo eine Mutation oder ein fehlerhaftes RNA-Spleißen vorliegt. Mögliche Zielgebiete sind Krebs, HIV, Tuberkulose und genetische Erkrankungen wie die Duchenne-Muskeldystrophie.
Die Entwicklung baut auf einer wissenschaftlichen Schule auf, die bereits in den 1970er Jahren von Akademiemitglied Dmitri Knorre gegründet wurde, und erhält heute durch eine eigene Entdeckung der ICBFM-Wissenschaftler neuen Auftrieb – Phosphorylguanidine, eine Klasse von Verbindungen, die das Hauptproblem aller Oligonukleotid-Medikamente lösen sollen: die Instabilität in biologischen Flüssigkeiten.
Veranstaltungsdetails und Zeitplan
Was sind Oligonukleotid-Medikamente?
Oligonukleotide sind synthetische kurze Ketten von Nukleinsäuren (DNA oder RNA), die biokompatible, ungiftige Analoga natürlicher Moleküle sind. Ihr grundlegendes Wirkprinzip ist die Komplementarität: Kennt man die genetische Struktur eines Erregers oder eines mutierten Gens, kann man ein Mittel entwickeln, das ausschließlich an dieses Ziel bindet – ähnlich wie ein Schlüssel in ein Schloss passt.
Es gibt mehrere Wirkmechanismen:
- Antisense – das Oligonukleotid bindet an die Boten-RNA (mRNA), blockiert die Proteinübersetzung oder löst deren Spaltung durch das Enzym RNase H aus.
- RNA-Interferenz (RNAi) – doppelsträngige RNA aktiviert den RNA-induzierten Silencing-Komplex (RISC), was zum Abbau der Ziel-mRNA führt.
- Spleiß-Modulation – Oligonukleotide verändern den Reifungsprozess der Prä-mRNA und „korrigieren“ den falschen Zusammenbau von Exons.
Ein historisch bedeutender Durchbruch war die Zulassung von Vitravene (Fomivirsen) in den späten 1990er Jahren zur Behandlung der Zytomegalievirus-Retinitis – das erste für die klinische Anwendung zugelassene Antisense-Oligonukleotid.
Wichtige Entwicklungen am ICBFM SB RAS
Phosphorylguanidine – ein russisches „Know-how“
Das Hauptproblem therapeutischer Oligonukleotide ist ihr schneller Abbau. Der menschliche Körper verfügt über ein Arsenal von Nuklease-Enzymen, die fremde Nukleinsäuren zerstören. Ein ungeschütztes Molekül wird im Blutkreislauf in etwa 20 Minuten abgebaut und von den Nieren ausgeschieden.
Internationale Unternehmen lösten dieses Problem durch chemische Modifikationen (Phosphorothioat, 2'-O-Methyl und andere Derivate), aber solche Modifikationen sind patentiert. Das ICBFM SB RAS ging seinen eigenen Weg und entwickelte Phosphorylguanidine – eine Klasse von Verbindungen, die erstmals von Wissenschaftlern aus Nowosibirsk beschrieben wurden.
| Eigenschaft | Phosphorylguanidine |
|-------------|---------------------|
| Stabilität in biologischen Flüssigkeiten | Absolut (laut Testergebnissen) |
| Toxizität | Nicht nachgewiesen |
| Syntheseleichtigkeit | Leicht auf Standardgeräten synthetisierbar |
| Zellpenetration | Probleme vorhanden, Arbeiten laufen |
| Geistiges Eigentum | Vollständig russisch |
Wie der stellvertretende Direktor des ICBFM SB RAS, Doktor der Chemischen Wissenschaften Dmitri Pyschny, anmerkte: „Es gibt noch einige Probleme bei der Sicherstellung der Arzneimittelpenetration in die Zelle, aber es gibt auch bestimmte Entwicklungen.“
Gezielte Verabreichungssysteme
Selbst das perfekteste Molekül ist nutzlos, wenn es sein Ziel nicht erreicht. ICBFM-Wissenschaftler entwickeln liposomale Verabreichungssysteme auf Basis kationischer Lipide – Partikel mit einer Größe von bis zu 100 Nanometern, die an das Oligonukleotid binden, es im Blut schützen und den Eintritt in die Zelle erleichtern.
Wichtige Merkmale:
- Biologischer Abbau – die Lipide zerfallen im Körper in natürliche, ungiftige Moleküle.
- Keine Immunantwort – die Systeme lösen keine spezifische Immunreaktion aus.
- Targeting-Fähigkeit – durch Hinzufügen eines Liganden (z. B. Folsäure) kann der Komplex zu Tumorzellen gelenkt werden, die Folsäurerezeptoren überexprimieren.
Zusammenarbeit mit „Vector“ und internationalen Partnern
Oligonukleotid-Medikamente werden in mehreren Bereichen getestet:
| Ziel | Partner | Status |
|------|---------|--------|
| HIV | Staatliches Forschungszentrum für Virologie und Biotechnologie „Vector“ | Aktivitätsanalyse |
| Tuberkulose | ICBFM SB RAS (Labor von D.A. Stetsenko) | Wirksamkeitsstudie |
| Duchenne-Muskeldystrophie | Englische Wissenschaftler | Wirksamkeitsanalyse |
Weitere Errungenschaften des Instituts
Parallel zu den Oligonukleotid-Medikamenten entwickelte das ICBFM SB RAS das erste russische Antitumormittel auf Basis eines gentechnisch veränderten onkolytischen Virus VV-GMCSF-Lact zur Behandlung von Brustkrebs. Im Mai 2022 begannen klinische Studien am N.N. Petrov Nationalen Medizinischen Forschungszentrum für Onkologie. Es gibt weder in Russland noch im Ausland direkte Analoga.
Ebenfalls entwickelt wurden Testsysteme zum Nachweis somatischer Mutationen (einschließlich Mutationen im KRAS-Gen) zur Auswahl einer gezielten Krebstherapie.
Zeitplan
- 1967 – D.G. Knorre und N.I. Grineva schlagen das Konzept therapeutischer Medikamente auf Basis von Oligonukleotiden vor.
- 1975 – erste grundlegende Studien zu modifizierten Nukleinsäuren in Nowosibirsk.
- 2022 – klinische Studien des onkolytischen Virus VV-GMCSF-Lact.
- 2024–2026 – aktive Entwicklung der Phosphorylguanidin-Plattform, internationale Zusammenarbeit.
- 28.–31. Juli 2026 – Allrussische Konferenz „Ingenieurbiologie und Biopharmazie“ im Nowosibirsker Akademgorodok, gewidmet dem 100. Geburtstag von D.G. Knorre.
Auswirkungen und Bedeutung
Für die medizinische Wissenschaft
Die Schaffung einer Plattform zur Synthese von Oligonukleotid-Medikamenten bedeutet nicht die Entwicklung eines einzelnen Medikaments, sondern eine technologische Grundlage für eine ganze Klasse von Therapien. Wie Marina Zenkowa, Leiterin des Labors für Nukleinsäure-Biochemie, erklärt: Ist die Ausrüstung zur Herstellung solcher Säuren erst einmal aufgebaut, muss die technologische Kette für ein neues Medikament nicht geändert werden – man programmiert die Maschine einfach um.
Das bedeutet, dass bei Auftreten eines neuen Virus oder einer neuen Mutation bei einem Patienten die Zeit von der Diagnose bis zur Erhaltung eines personalisierten Medikaments von Jahren auf Wochen schrumpfen könnte.
Das Prinzip „Ziel existiert – es gibt ein gezieltes Mittel“ macht Oligonukleotide zu einem idealen Werkzeug für die Ära der personalisierten Medizin, in der die Behandlung auf das individuelle genetische Profil der Krankheit zugeschnitten wird.
Für die russische Pharmaindustrie
Phosphorylguanidine sind eine vollständig heimische Entwicklung, die keine ausländischen Patente verwendet. Im Kontext von Sanktionen und der Notwendigkeit technologischer Souveränität ist dies von strategischer Bedeutung.
Wie Dmitri Pyschny anmerkt: Internationale Unternehmen haben eine ganze Liste von Oligonukleotid-Verbindungen zusammengestellt, die kurz vor der Umsetzung als Medikamente stehen, aber „wir haben kein Recht, eine Plattform zu nutzen, die auf der Arbeit anderer basiert, da es nicht unser geistiges Eigentum ist.“ Eine eigene Plattform beseitigt diese Einschränkung.
Die automatisierte Synthese ermöglicht die Skalierung der Produktion von Milligramm auf Multi-Kilogramm-Chargen, und die Verwendung von Standardgeräten senkt die Hürden für die Kommerzialisierung.
Für Patienten und Gesellschaft
Für Patienten mit Krebs, HIV und genetischen Erkrankungen bedeuten „intelligente Medikamente“:
- Gezielte Wirkung – nur betroffene Zellen werden angegriffen, gesunde bleiben verschont.
- Überwindung von Arzneimittelresistenzen – ein Mechanismus der Krebszellresistenz gegen Chemotherapie ist die Überexpression des Multidrug-Resistenzgens mdr1. Gegen dieses Gen werden bereits Antisense-Oligonukleotide entwickelt.
- Personalisierte Behandlung – die Möglichkeit, das Medikament an eine spezifische Mutation im Tumor eines Patienten anzupassen.
Reaktionen der Hauptakteure
Dmitri Pyschny, stellvertretender Direktor des ICBFM SB RAS, Doktor der Chemischen Wissenschaften:
„Professor Altman selbst bezeichnet solche Verbindungen auf Basis von Oligonukleotiden als die Antibiotika der Zukunft.“ Seiner Meinung nach befindet sich diese Forschung derzeit in einem vorrevolutionären Moment.
Zum Status des Projekts erklärte Pyschny: „Wir haben derzeit die vielversprechendsten Wirkstoffe, aber eine Reihe von Arbeiten steht noch aus... Wir befinden uns jetzt in der Phase der Annäherung an in vivo.“ Er betonte auch, dass das unter der Leitung des Nobelpreisträgers Sidney Altman eingerichtete Labor erhalten bleibt und die Forschung fortgesetzt wird.
Marina Zenkowa, Leiterin des Labors für Nukleinsäure-Biochemie am ICBFM SB RAS:
Ohne die Gründung der Schule für Nukleinsäurechemie, die von Akademiemitglied Knorre unterstützt wurde, würden die „intelligenten Medikamente“ der Zukunft jetzt nicht in Nowosibirsk entwickelt. Sie wies auch darauf hin, dass bei übermäßiger Modifikation die Säure ihre biologische Aktivität verliert, daher ist ein Gleichgewicht erforderlich – nur die abbaubaren Regionen modifizieren.
Internationale Zusammenarbeit:
Die Entwickler der Phosphorylguanidine stehen in Kontakt mit Kollegen aus Moskau, Schweden und Großbritannien. Auch von „anderer Seite“ durchgeführte Tests bestätigen das Vorhandensein der gewünschten Eigenschaften.
Prognose und Schlussfolgerungen
Kurzfristige Aussichten (2026–2028)
Die Hauptaufgaben der Wissenschaftler sind der Abschluss der Grundlagenforschung, die Auswahl der vielversprechendsten Kandidaten für präklinische Studien und der Übergang zu in vivo-Tests an Labortieren. Dazu planen sie, die eigenen Einrichtungen des ICBFM zu nutzen und mit dem Föderalen Forschungszentrum Institut für Zytologie und Genetik SB RAS zusammenzuarbeiten.
Im Juli 2026 findet die Allrussische Konferenz „Ingenieurbiologie und Biopharmazie“ im Nowosibirsker Akademgorodok statt, auf der diese Entwicklungen der wissenschaftlichen Gemeinschaft vorgestellt werden.
Realistische Einschätzung
Es ist wichtig zu verstehen: Die breite Anwendung ist noch weit entfernt. Wie Dmitri Pyschny ehrlich zugibt: „Wir nähern uns dem Ende des Projekts, aber nicht dem Ende der Arbeit.“ Die Grundlagenforschung legt das Fundament, aber der Weg zu einem zugelassenen Medikament umfasst:
- Präklinische Studien an Tieren (Wirksamkeit, Pharmakokinetik, Toxikologie)
- Klinische Studien der Phasen I–III am Menschen (Sicherheit, Wirksamkeit)
- Zulassungsverfahren
Bei einem optimistischen Szenario könnte dieser Prozess 5–10 Jahre dauern.
Ungelöste Probleme bleiben bestehen, vor allem die Zellverabreichung. Wie Marina Zenkowa anmerkt, haben die bösartigsten Tumore nur wenige Oberflächenrezeptoren – „Erkennungsmarken“ – daher ist noch viel mehr Arbeit nötig.
Wichtigste Schlussfolgerungen
Die Entwicklung der Nowosibirsker Wissenschaftler ist kein „Allheilmittel“, sondern eine grundlegende technologische Plattform, die eine ganze Familie von Medikamenten gegen verschiedene Krankheiten hervorbringen kann.
Phosphorylguanidine, die am ICBFM SB RAS entwickelt wurden, sind eine einzigartige russische Entwicklung, die ausländischen Analoga in Schlüsseleigenschaften (Stabilität, Ungiftigkeit, Syntheseleichtigkeit) nicht nachsteht und frei von Patentbeschränkungen ist.
Für das russische Gesundheitswesen ist der Aufbau eigener Kompetenzen bei Oligonukleotid-Medikamenten eine Frage der technologischen Souveränität in der Hochtechnologie-Pharmazie, vergleichbar mit der Bedeutung der Entwicklung eigener mRNA-Impfstoffe.
Wie Professor Altman, Nobelpreisträger und Leiter des russisch-amerikanischen Labors, sagt, könnten solche Verbindungen tatsächlich zu „Antibiotika der Zukunft“ werden. Und Russland hat alle Chancen, zu den Führern dieser Zukunft zu gehören.
— Editorial Team
