SM-102 und ALC-0315 sind wahrscheinlich nicht biologisch abbaubar und aktivieren das Immunsystem
Es hätte aber biologisch abbaubare ionisierbare Lipide gegeben, die hat man aber nicht verwendet.
Auf Twitter wurde ich auf drei interessante Paper zum Thema kationische Lipide aufmerksam gemacht.
Eines aus dem Januar 2023:
Jörgensen AM, Wibel R, Bernkop-Schnürch A. Biodegradable Cationic and Ionizable Cationic Lipids: A Roadmap for Safer Pharmaceutical Excipients. Small. 2023 Apr;19(17):e2206968. doi: 10.1002/smll.202206968. Epub 2023 Jan 6. PMID: 36610004. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36610004/
Eines aus dem September 2024:
Chen S, Deng Z, Ji D. Advances in the development of lipid nanoparticles for ophthalmic therapeutics. Biomed Pharmacother. 2024 Sep;178:117108. doi: 10.1016/j.biopha.2024.117108. Epub 2024 Jul 26. PMID: 39067162. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39067162/
Und eines, dessen Titel bereits alles sagt:
Chaudhary N, Kasiewicz LN, Newby AN, Arral ML, Yerneni SS, Melamed JR, LoPresti ST, Fein KC, Strelkova Petersen DM, Kumar S, Purwar R, Whitehead KA. Amine headgroups in ionizable lipids drive immune responses to lipid nanoparticles by binding to the receptors TLR4 and CD1d. Nat Biomed Eng. 2024 Nov;8(11):1483-1498. doi: 10.1038/s41551-024-01256-w. Epub 2024 Oct 3. PMID: 39363106. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39363106/
Diese Paper haben einen großen Vorteil gegenüber alten Tierstudien, auf die man sich bei Gericht teilweise immer noch beruft1: Die benennen die Substanzen explizit, was in älteren Publikationen häufig nicht der Fall war, incl. Weigerung der Autoren die CAS-Nummer per EMail auch nur zu benennen. Daher sind diese alten Paper juristisch nur sehr schwer verwertbar, weil sich ionisierbare Lipide biochemisch massiv unterscheiden und daher zu Recht vor Gericht abgebügelt wurden/werden.
Ich werde in diesem Artikel die Highlights der drei Paper zusammenfassen und übersetzen. Zitate sind in kursiv, Kommentare oder ergänzende Informationen in normaler Schrift. Die Zitate aus dem Paper habe ich nicht übernommen, die kann man im Originalpaper nachschauen. Hier geht es nur darum, die Basics mitzunehmen.
1. Biodegradable Cationic and Ionizable Cationic Lipids: A Roadmap for Safer Pharmaceutical Excipients.
Einleitung
Die Verwendung von kationischen und ionisierbaren kationischen Lipiden in pharmazeutischen Produkten ist jedoch ein zweischneidiges Schwert, da diese Hilfsstoffe erhebliche Sicherheitsbedenken aufwerfen. Aufgrund ihrer permanenten oder pH-abhängigen kationischen Natur stören sie die Zell- und Kernmembranen, lösen die Freisetzung von abbauenden Enzymen aus Lysosomen aus, verursachen eine Permeabilisierung und Dysfunktion der Mitochondrien, erzeugen reaktive Sauerstoffspezies (ROS), verändern die zytoplasmatischen Enzymfunktionen und schädigen die DNA. Um dieses erhebliche Manko kationischer und ionisierbarer kationischer Lipide zu beheben, wurden biologisch abbaubare Alternativen eingeführt, die in vivo schnell zu vorzugsweise endogenen Metaboliten abgebaut werden.
Hier geht es um die Lipide alleine. Nicht einmal um den Inhalt oder das, was aus dem Inhalt anschließend von den Zellen hergestellt wird. Das würde alles bereits mit leeren Lipidnanopartikeln (LNP) passieren.
Zur Erinnerung: Pfizer hat diese neuen Hilfsstoffe NICHT separat untersucht, sondern mit einer komplett anderen Chemikalie namens DLin-MC3-DMA (MC3) gleichgesetzt.2
Das haben daher ein paar Italiener übernommen3. Diese Italiener, welche die Vergleichsstudie gemacht haben, die BioNTech/Pfizer hätte machen sollen, fanden heraus, dass ALC-0315 eine höhere Transfektionspotenz in Leberzellen zu haben scheint als DLin-MC3-DMA (MC3) und dass die Mäuse lebertoxische Reaktionen von ALC-0315 hatten. Die Autoren bemängeln zudem:
die Quantifizierung der endosomalen Freisetzung von ALC-0315 wurde nicht berichtet, obwohl die Wirksamkeit der mRNA-Silencing-Effizienz schätzungsweise zehnmal höher ist als bei MC3.
BioNTech/Pfizer legen also eine Substanz als Vergleich zu Grunde, die weniger lebertoxisch ist, geringere Transfektionseffizienz hat und haben nie gemessen, wieviele der Endosomen wirklich freigesetzt werden, was mit einer der wichtigsten Mengen und Geschwindigkeitsbestimmenden Schritte dieser Technologie ist. Aber keine Angst, auch da ist ALC-0315 besser als MC3, also schlimmer.
Die Begriffe „kationisch“, „ionisierbar kationisch“ und „ionisierbar“ werden oft synonym verwendet. Es gibt jedoch erhebliche Unterschiede zwischen einem permanent geladenen kationischen Kopf und einem pH-sensitiven ionisierbaren kationischen Kopf in Bezug auf Funktion, Toxizität und Anwendungen. In dieser Übersicht werden permanent geladene Köpfe daher als „kationisch“ bezeichnet, während pH-sensitive.
Das Paper beschreibt im weiteren wie man biologisch abbaubare ionisierbare Lipide herstellen kann, welche Ausgangsstoffe man verwenden würde, wenn man Ahnung von diesem Thema gehabt hätte und verstanden hätte, womit man eigentlich arbeitet.
Die Autoren beschreiben anschließen, wie der Körper diese biologische abbaubaren Lipide abbauen würde, welche Enzyme welche Bindungen spalten und was daraus entstehen würde.
Die Einführung biologisch abbaubarer Strukturen in kationische und ionisierbare kationische Lipide führt vorzugsweise zu einer schnellen Ausscheidung aus Plasma und Gewebe, nachdem diese Hilfsstoffe ihre Aufgabe ohne Nebenwirkungen erfüllt haben.
Zur Erinnerung, das sind die Pfizer Daten, zumindest ALC-0315 akkumuliert in der Leber.
Der Abbauweg ist auch nur ein “proposed” also vorgeschlagener Abbauweg.
Nach der Ester-Spaltung von ALC-0315 weist der zweifach entesterte Metabolit immer noch einen lipophilen ionisierbaren kationischen Charakter auf, der durch Glucuronidierung weiter metabolisiert und anschließend über den Urin ausgeschieden wird. Dennoch wurden zwei Wochen nach der Verabreichung erhebliche Mengen von ALC-0315 in der Leber gefunden, während SM- 102 und seine Abbauprodukte schneller über die Nieren und die Galle ausgeschieden wurden. Dies könnte durch den linearen Fettalkohol-Schwanz von SM-102 erklärt werden, der zu einer besseren Zugänglichkeit für die enzymatische Spaltung der ersten Esterbindung und anschließend auch der zweiten Esterbindung aufgrund einer verringerten sterischen Hinderung beiträgt.
[…]
Die toxischen Wirkungen von kationischen und ionisierbaren kationischen Lipiden werden hauptsächlich durch ihre Tendenz verursacht, integrale Membranen aufgrund von Adsorption und ionischen Wechselwirkungen an der Grenzfläche zwischen Zelle und wässriger Umgebung zu zerstören. Mehrere Studien haben gezeigt, dass eine Wechselwirkung mit den Phospholipiden der Zellmembran die physiologischen Eigenschaften und Funktionen verändert, was zu einer konzentrations-, zeit- und pH-abhängigen Zelllyse führt.
Abbildung: Mechanismus der Toxizität. A) Kationische Lipidmoleküle nähern sich einer Doppelschicht, B) ionische Interaktion mit negativ geladenen Membranlipiden, C) Membraninterkalation verändert die Membranfluidität, D) Bildung gemischter Mizellen führt zu Membranbruch, Zytosolverlust und schließlich zum Zelltod und E) Translokation durch die Doppelschicht zu internen Zielen.
Abbaubarkeit und Sicherheit
Die derzeit vermarkteten ionisierbaren kationischen Lipide DLin-MC3-DMA, ALC-0315 und SM-102 zeigen die Unterschiede im Begriff „Bioabbaubarkeit“. Trotz einer Esterbindung ist DLin-MC3-DMA nicht biologisch abbaubar.
[…]
Die biologische Abbaubarkeit der ionisierbaren kationischen Lipide in den mRNA-Impfstoffen wird als großer Fortschritt gegenüber DLin-MC3-DMA angesehen. Dennoch zeigten In-vivo-Studien eine langsame Clearance von ALC-0315 aus der Leber, während SM-102 schnell abgebaut wird.
[…]
Letztendlich können nur In-vivo-Studien Gewissheit über das Schicksal und die Toxizität solcher Hilfsstoffe geben. Die Einrichtung eines In-vitro-Aufbaus, der eine zuverlässige Bewertung der Abbaubarkeit von kationischen und ionisierbaren kationischen Lipiden ermöglicht, ist jedoch sicherlich hilfreich für eine rationale Vorauswahl dieser Hilfsstoffe.
Nach dem Abbau muss die Anhäufung toxischer Metaboliten verhindert werden. Aus chemischer Sicht sind die Metaboliten von ALC-0315 und SM-102, die das tertiäre Amin tragen, noch relativ lipophil und müssen weiter metabolisiert werden, um ausgeschieden zu werden.
2. Advances in the development of lipid nanoparticles for ophthalmic therapeutics
Dieses Paper löst die Frage, die man sich nach dem ersten Paper dieses Artikels stellt: Sind ALC-0315 und SM-102 nun biologisch abbaubar oder nicht? Die Autoren des ersten Papers dieses Artikels sagen das nicht direkt, sie lavieren herum, dass es noch weiter abgebaut werden muss und das SM-102 schneller und besser ausgeschieden wird als ALC-0315.
Die Chinesen sind (mal wieder, vielleicht kulturell bedingt) deutlich direkter, vielleicht, weil diese Substanzen in China nicht eingesetzt wurden und man politisch unbelasteter herangehen kann und so eine Möglichkeit hat ein wenig Bashing der westlichen Pharma zu betreiben.
DLin-MC3-DMA (MC3), SM-102 und ALC-0315, ionisierbare kationische Lipide, die von der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) für den RNA-Transport zugelassen sind, sind Monoaminolipide. […] Keines dieser drei ionisierbaren kationischen Lipide ist jedoch biologisch abbaubar und ihre Anreicherung im Körper ist potenziell zytotoxisch.
[…] Linker-Fragmente können den Kopf mit dem Schwanz verbinden und sind manchmal im Schwanz verborgen (SM-102, ALC-0315). Zu den üblichen Bindungen zwischen den hydrophilen Kopfgruppen und den hydrophoben Schwanzketten gehören Ester, Ether, Carbamate, Thioether, Hydrazine, Hydroxylamine, Ethanolamine und Amide. Diese Linkerfragmente beeinflussen die Stabilität, biologische Abbaubarkeit und Transfektionseffizienz von LNPs. Biologisch abbaubare Bindungsfragmente werden aufgrund ihrer schnellen in-vivo-Eliminierung bevorzugt, was die mehrfache Verabreichung erleichtert und das Auftreten von Nebenwirkungen reduziert.
3. Amine headgroups in ionizable lipids drive immune responses to lipid nanoparticles by binding to the receptors TLR4 and CD1d
Insbesondere zeigen wir, dass die Amin-Kopfgruppen in ionisierbaren Lipiden die Immunogenität von LNP durch Bindung an den Toll-like-Rezeptor 4 und CD1d und durch Förderung der Lipid-Raft-Bildung fördern. Immunogene LNPs begünstigen eine Immunantwort, die auf Typ-1-T-Helferzellen ausgerichtet ist und durch einen Anstieg der Immunglobuline IgG2c und IgG1 sowie der proinflammatorischen Zytokine Tumornekrosefaktor, Interferon γ und der Interleukine IL-6 und IL-2 gekennzeichnet ist.
Im Klartext, es gibt ionisierbare Lipide, die das Immunsystem aktivieren und Entzündungsreaktionen auslösen, ganz ohne Inhalt.
Lipidnanopartikel lösen in vivo strukturabhängige angeborene Immunreaktionen aus.
Das könnte auch erklären, warum man bereits an den IL-Werten erkennen kann, ob jemand Spikevax oder BNT162B2 bekommen hat. Das liegt an den verwendeten ionisierbaren Lipiden. Ob die erhöhten IL-6 Werte bei Impfgeschädigten vom Spike kommen oder den Lipiden ist somit schwer zu sagen.
Wir zeigen, dass die Immunantwort hauptsächlich durch die Aminkopfgruppe des ionisierbaren Lipids bestimmt wird. LNPs mit immunogenen ionisierbaren Lipiden stimulierten sowohl den angeborenen als auch den adaptiven Teil des Immunsystems, was durch Veränderungen der B- und T-Zellpopulationen in der Milz und strukturabhängige Spiegel von Zytokinen und Immunglobulinen belegt wurde. Wir stellten fest, dass der Mechanismus immunogene LNPs umfasst, die die Bildung von Lipid-Rafts fördern und eine stärkere Bindung an TLR4 und CD1d hervorrufen. Interessanterweise behielten immunogene Lipide die Wirksamkeit der siRNA- und mRNA-Verabreichung bei wiederholter Verabreichung bei, da sie die Anti-PEG-IgM-Spiegel unterdrückten, indem sie die Freisetzung von Zytokinen anregten. Schließlich konnten wir zeigen, dass rechnerisch ermittelte Lipid-Rezeptor-Bindungsenergien sowohl angeborene als auch adaptive Immunantworten vorhersagen. Zusammen werden diese grundlegenden Mechanismen, die Beziehungen zwischen Struktur und Immunantwort und die schnellen Berechnungswerkzeuge die Entwicklung von LNPs der nächsten Generation mit verbessertem Sicherheitsprofil beschleunigen und die breite Anwendung dieser lebensrettenden Therapeutika in der Klinik erleichtern.
Im Klartext: Hätte man Ahnung gehabt, hätte man vorhersagen können, welche Lipide schon ganz alleine Immunreaktionen auslösen. So hätte man schauen können, ob die gemessen Immunreaktionen wirklich am Spike-Protein lagen oder vielleicht doch nur an den Lipiden? Man hätte weniger immunogene Lipide wählen können, die vielleicht nicht das Inflammasom aktivieren, wie SM-102.5
Hier stellt sich auch die Frage, was BioNTech in dieser Szene aus “Projekt Lightspeed” wirklich beobachtet haben:
„Es war nur eine kleine Ausbuchtung in der Kurve, aber sie zeigte, dass eine Immunantwort vor sich ging […] Diese Daten besagten noch nicht, dass die vom Lightspeed Team entwickelten Konstrukte eine Reaktion der T-Zellen ausgelöst hatten.“ (Projekt, Lightspeed S. 176)
Ja, es gab eine Immunantwort. Nur… auf was? Möglicherweise auf das Lipid? Ein Artefakt aufgrund der verwendeten Chemikalien?
Darüber hinaus führte SM-102 zu einem ähnlichen akuten Zytokinprofil […] im Vergleich zu 306Oi10. 7 Tage nach der zweiten Dosis führten die Lipide zu ähnlichen B-Zell-Spiegeln […] und erhöhten IL-6-, aber nicht TNF-Spiegeln […]. Darüber hinaus lösten sowohl 306Oi10 als auch SM-102 niedrigere Anti-PEG-IgM-Spiegel als 304Oi10 […] und vergleichbare IgG-Spiegel […] aus. […]
SM-102 aus dem Moderna-COVID-19-Impfstoff mRNA-1273 ist entzündungsfördernd, während DLin-MC3-DMA aus Alnylams Transthyretin-Amyloidose-siRNA-Therapie Patisiran relativ inert ist.
MC3 (auf das man sich bezogen hat) interagiert nicht mit den Aminosäuren von TLR4 außerhalb der Bindungstasche.
Fazit:
ALC-0315 und SM-102 sind wohl nicht biologisch abbaubar. Welche Folgen das für die Umwelt haben mag, ist schwer zu sagen. ALC-0315 ist dabei schlechter als SM-102
Es gibt biologisch abbaubare ionisierbare Lipide, man weiß wie man sie herstellt, hat sie aber nicht verwendet.
Die verwendeten Lipide aktivieren selbst (unnötig und unkontrollierbar) das Immunsystem.
Rein (bio-)chemisch hätte man das sauber designen können, wenn man denn Ahnung gehabt hätte, Chemiker gehabt hätte, die davon Ahnung gehabt hätten und generell Ahnung von dem gehabt hätte, was man machen wollte.
Wenn diese Lipide wirklich nicht bis nur schwer biologisch abbaubar sind, haben wir noch zusätzlich ein Umweltschutzproblem.6
Weiterführende Literatur, die man sich vielleicht anschauen sollte, wenn man zu viel Zeit hat.
Lonez C, Vandenbranden M, Ruysschaert JM. Cationic lipids activate intracellular signaling pathways. Adv Drug Deliv Rev. 2012 Dec;64(15):1749-58. doi: 10.1016/j.addr.2012.05.009. Epub 2012 May 23. PMID: 22634161. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22634161/
Kumari P, Pillai VVS, Benedetto A. Mechanisms of action of ionic liquids on living cells: the state of the art. Biophys Rev. 2020 Oct;12(5):1187-1215. doi: 10.1007/s12551-020-00754-w. Epub 2020 Sep 16. PMID: 32936423; PMCID: PMC7575683. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32936423/
Parhiz H, Brenner JS, Patel PN, Papp TE, Shahnawaz H, Li Q, Shi R, Zamora ME, Yadegari A, Marcos-Contreras OA, Natesan A, Pardi N, Shuvaev VV, Kiseleva R, Myerson JW, Uhler T, Riley RS, Han X, Mitchell MJ, Lam K, Heyes J, Weissman D, Muzykantov VR. Added to pre-existing inflammation, mRNA-lipid nanoparticles induce inflammation exacerbation (IE). J Control Release. 2022 Apr;344:50-61. doi: 10.1016/j.jconrel.2021.12.027. Epub 2021 Dec 23. PMID: 34953981; PMCID: PMC8695324. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34953981/
Ferraresso F, Strilchuk AW, Juang LJ, Poole LG, Luyendyk JP, Kastrup CJ. Comparison of DLin-MC3-DMA and ALC-0315 for siRNA Delivery to Hepatocytes and Hepatic Stellate Cells. Mol Pharm. 2022 Jul 4;19(7):2175-2182. doi: 10.1021/acs.molpharmaceut.2c00033. Epub 2022 May 31. PMID: 35642083; PMCID: PMC9621687. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9621687/
Bitounis D, Jacquinet E, Rogers MA, Amiji MM. Strategies to reduce the risks of mRNA drug and vaccine toxicity. Nat Rev Drug Discov. 2024 Jan 23. doi: 10.1038/s41573-023-00859-3. Epub ahead of print. PMID: 38263456. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38263456/
Mueller, S. Existing and emerging mRNA vaccines and their environmental impact: a transdisciplinary assessment. Environ Sci Eur 36, 144 (2024). https://doi.org/10.1186/s12302-024-00966-x https://link.springer.com/epdf/10.1186/s12302-024-00966-x?sharing_token=lbUUZPy42DBo07PKSYU9WW_BpE1tBhCbnbw3BuzI2RP6F0vLTItrGdfAq6jL3wqNMCtS0dNcb83NOsw8s18xO6eTFKqHesQfhBgutyGKfqrok1oeiDoM8zFDpqx6JppbE5jk2sQEBtlg6Qp6CA5wRzwYcwYTTKO9CB6j6MLRFrU%3D
Da denke ich wirds für Obduktionen also noch etwas zum untersuchen geben: die Leber. Und natürlich die Frage was machen denn dann die Rückstände in der Leber so? Einfach nur rumhängen oder ...?
Entzündung zu erhöhen ist letztendlich eine Form von Beschleunigung des Alterns. Davon gibt's ja auch noch andere Aspekte (etwa das Herz betreffend) in diesen Produkten.
Wussten sie nicht, was sie taten, oder gerade doch?