Nutzung digitaler Plattformen für die Entdeckung und Entwicklung RNA-basierter Therapeutika

RNA-basierte Therapeutika gelten als echter "Game-Changer" in den Biowissenschaften, eine bahnbrechende Technologie mit nahezu unbegrenzten Anwendungsmöglichkeiten sowohl bei genetischen als auch bei Infektionskrankheiten. Der erfolgreiche Einsatz von RNA-basierten Impfstoffen während der COVID-19-Pandemie hat dazu beigetragen, dass sich RNA-basierte Therapeutika zu einer schnell wachsenden Kategorie von Arzneimitteln entwickelt haben, die den Standard der Behandlung vieler Krankheiten verändern und gleichzeitig die personalisierte Medizin voranbringen könnten.

RNA-Moleküle sind kosteneffizient, relativ einfach herzustellen und können auf bisher "unbehandelbare" Wege abzielen. Dieses Potenzial erfordert jedoch nach wie vor optimierte Arbeitsabläufe, einen effizienten Datenaustausch und eine effektive Kommunikation über Staaten, Länder und Kontinente hinweg. Digitalisierungsplattformen für Labore haben in den letzten Jahren erheblich an Bedeutung gewonnen und werden neben künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellem Lernen immer häufiger eingesetzt.

In diesem SelectScience^® Artikel sprechen wir mit Dr. Andre Serobian, Chief Innovation and Commercialization Officer an der University of New South Wales (UNSW) RNA-Institut in Australien, und Lara Matthews, Business Development Manager bei eLabNext, um die bevorstehende Revolution bei RNA-basierten Therapeutika und die Bedeutung der Digitalisierung im Labor zu verstehen.

RNA-basierte Therapeutika - eine grenzenlose Zukunft?

Matthews zufolge befindet sich die australische Biotechnologie- und Biowissenschaftsindustrie in einem Aufschwung und verzeichnet seit dem Ausbruch der COVID-19-Pandemie ein Wachstum von 43%. Die RNA-Technologie hat wesentlich zu diesem Wachstum beigetragen, aber auch neue Anstrengungen in der Gentherapie und der Herstellung von viralen Vektoren sind zu verzeichnen. Serobian, der am UNSW RNA Institute arbeitet, erklärt seine Begeisterung für RNA-basierte Therapeutika: "Diese Art von Technologie ermöglicht es uns, Krankheiten zu bekämpfen, die bisher unantastbar, ungezielt oder überhaupt nicht behandelbar waren", sagt er. "Wir können bis auf die genetische Ebene vordringen und diese fast vollständig beeinflussen, insbesondere bei Krebs, Impfstoffen und seltenen genetischen Störungen."

In einer Analogie zum Computer beschreibt Serobian die RNA als die "Software des Lebens", die auf dem DNA-Computer läuft. Er lädt uns ein, uns eine Zukunft vorzustellen, in der Krankheiten direkt durch die RNA-Technologie geheilt werden und nicht mehr durch eine Symptombehandlung, bei der es nur noch darauf ankommt, dass die Moleküle richtig konzipiert sind, damit sie wirksam sind. "RNA ist ein echter Wendepunkt in der Therapeutik", schwärmt er. "Wir werden sogar den Weg zu neurodegenerativen Krankheiten wie Alzheimer, Demenz und Parkinson einschlagen - und daran wird bereits gearbeitet", wagt er zu behaupten.

Doch Serobian und seine Kollegen am UNSW RNA Institute wissen, dass gute Wissenschaft nur bis zu einem gewissen Punkt reicht. In einer hektischen Welt, in der Datenspeicherung, Datenaustausch und effektive Kommunikation von entscheidender Bedeutung sind, setzen Life-Science-Labore zunehmend auf die Digitalisierung, um ihre Arbeitsabläufe zu optimieren und die Bereitstellung von Therapeutika zu beschleunigen.

Auf dem Weg zur Digitalisierung des Labors

Das UNSW RNA Institute hat vor kurzem mit der Einführung des digitale Laborplattform von eLabNext und ist weiterhin dabei, die erforderlichen Systeme zu entwickeln. Serobian ist von der Notwendigkeit überzeugt, so viel digitale Technologie wie möglich zu implementieren. Er betont die Effizienzgewinne und den Technologietransfer zwischen verschiedenen Prozessebenen, verschiedenen Gruppen und dem gesamten Netzwerk des Instituts. Kommunikation ist der Schlüssel, wie Serobian erklärt: "Eine digitale Plattform wie eLabNext Das macht alles viel effizienter und verbessert den Informationstransfer, indem es wirklich das Wesentliche vermittelt, das man für den Fortschritt braucht und damit ein Projekt nicht an Schwung verliert", erklärt er.

Serobian beschreibt ein Szenario, in dem ein Kollege versucht, eine Probe oder einen bestimmten handschriftlichen Eintrag in einem Notizbuch von vor sechs Monaten zu finden, der von einem Mitarbeiter gespeichert oder aufgezeichnet wurde, der das Unternehmen inzwischen verlassen hat. Dies führt ihn zu dem Schluss, dass "es praktisch unmöglich ist - die Digitalisierung ist von entscheidender Bedeutung, und ich denke, dass jedes Unternehmen, das sie unterstützt und diesen Teil erleichtert, der gesamten Branche zugute kommen wird."

COVID-19 - ein Motor der Digitalisierung

Serobian denkt vor allem darüber nach, dass die COVID-19-Pandemie seiner Meinung nach ein Experimentierfeld für die Digitalisierung war, einfach aus medizinischer Notwendigkeit heraus. "Als sich das Virus in der ganzen Welt ausbreitete, arbeiteten Gruppen fieberhaft an der Entwicklung eines Impfstoffs", erinnert er sich. "Das war nur möglich, weil die Prozesse und die Produktion effizienter wurden und alle Informationen digitalisiert werden konnten. Damit wurde ein kritischer Pfad geschaffen, der sonst unmöglich gewesen wäre", behauptet er.

Laut Serobian hat auch die KI einen wichtigen Beitrag zum COVID-19-Impfstoff geleistet, und er behauptet, dass die schnelle Entwicklung von Dingen in kritischen Zeiten nur möglich ist, wenn digitale Technologien eingesetzt werden. Matthews pflichtet ihm bei und betont "den Aspekt der Zusammenarbeit bei der Arbeit an diesen Fortschritten, indem Daten schnell und nahtlos über die ganze Welt hinweg übertragen werden." Sie fügt hinzu: "Man spart auch viel Geld und Zeit, indem man zum Beispiel gescheiterte Experimente nicht wiederholt. Man kann sehen, wo ein Experiment fehlgeschlagen ist, diese Informationen allen zur Verfügung stellen, so dass niemand mehr wiederholt, was nicht funktioniert hat, und viel schneller eine Lösung finden, die funktioniert."

Matthews behauptet, dass es einen "massiven" Trend zur Einführung digitaler Plattformen im Allgemeinen gibt, manchmal unter Einbeziehung von KI und maschinellem Lernen, und dass der australische Markt jetzt den Wert der Datennutzung und -weitergabe erkannt hat. Sie weist auch darauf hin, dass die digitalen Plattformen von eLabNext bereits über mehrere KI-Plug-ins verfügen, die ihren Nutzern kostenlos zur Verfügung stehen.

Wie geht es weiter mit RNA-basierten Therapeutika?

Serobian gibt einen faszinierenden Ausblick auf die Zukunft: "Es geht wirklich darum, Krankheitszustände anzuzapfen, die wir bisher nicht angehen konnten, einschließlich Infektionskrankheiten, aber es wird auch für breitere Anwendungen von Impfstoffen und zur Diagnose von Krankheiten verwendet werden", behauptet er. "Wir werden sehen, dass es als Plattform oder Werkzeug für all diese Bereiche genutzt wird. Alles kann so angepasst werden, dass ein Werkzeug entsteht, das fast wie ein Schweizer Taschenmesser ist", schließt er ab.