Abstrakte Öffnung in einer dunklen petrolfarbenen Oberfläche, auf die geschichtete Kugeln zutreiben

Impfstoffe an der Eintrittspforte

Viele Krankheitserreger der Atemwege und des Darms gelangen über eine Schleimhautoberfläche in den Körper: die Nase, den Rachen, den Darm. Die meisten Impfstoffe werden noch immer in den Arm gegeben. Ein Impfstoff, der an der Oberfläche verabreicht wird, an der die Infektion beginnt, kann das Immungewebe ansprechen, das diese Oberfläche schützt, und in manchen Formaten entfallen zudem die Nadel, der Praxisbesuch und der Kühlschrank. Dieser Abschnitt betrachtet diese Wege aus der Sicht eines Formulierers: was jeder davon von einem Produkt verlangt und welche dieser Anforderungen eine geschichtete Kapsel erfüllen kann.

Die Vordertür und die Seitentür

Ein injizierter Impfstoff erreicht Lymphknoten und Blut gut und erzeugt starke zirkulierende Antikörper, weshalb er das Rückgrat der Immunisierung bleibt. Im Allgemeinen ist er weniger wirksam darin, sekretorisches IgA und gewebeständige Gedächtniszellen an den Schleimhautoberflächen selbst zu induzieren. Mukosale Wege zielen direkt auf diese Oberflächen. Mehrere sind bereits zugelassen: orale Impfstoffe gegen Polio, Rotavirus, Cholera und Typhus sowie ein nasaler Grippeimpfstoff als Spray, den die FDA 2024 für die Verabreichung durch die Person selbst oder eine Betreuungsperson freigegeben hat.

Diagramm, das einen einzelnen Eintrittsweg mehreren Wegen gegenüberstellt, die auf eine schützende Oberfläche treffen
Ein Seiteneingang erreicht den Kreislauf; ein Eingang über die Oberfläche spricht das Gewebe an, das sie schützt.

Vier Wege auf einer Karte

Orale Tabletten und Kapseln legen den längsten Weg zurück, vom Magen bis zur Freisetzung im Dünndarm. Intranasale Sprays erreichen das lymphatische Gewebe der Nase schnell, arbeiten aber gegen Schleim, der innerhalb von Minuten abtransportiert wird. Sublinguale und bukkale Filme liegen für eine kurze, kontrollierte Kontaktzeit auf dünnem Gewebe. Mikronadelpflaster sind der nadelfreie Weg durch die Haut; ein Masern-Röteln-Pflaster hat in einer Phase-1/2-Studie bei Säuglingen Reaktionen gezeigt, die mit denen einer Injektion vergleichbar sind. Jeder Weg hat ein anderes Hindernis, weshalb ein einziges Trägerdesign selten zu allen vier passt.

Warum die Formulierung über das Ergebnis entscheidet

Das Antigen oder der Vektor in einem mukosalen Impfstoff ist oft dieselbe Nutzlast, die per Injektion wirkt. Der Unterschied liegt im Weg. Eine Tablette muss der Hitze im Lagerhaus standhalten und dann planmäßig im richtigen Abschnitt des Darms freisetzen. Eine nasale Dosis muss lange genug an Ort und Stelle bleiben, um erfasst zu werden. Ein Pflaster muss seine Nutzlast im trockenen Zustand stabil halten. Das sind Fragen der Verabreichung, bevor es Fragen der Immunologie sind, und für die Verabreichung wurde unsere Plattform gebaut. Hinzu kommt die Frage, für wen das Produkt gedacht ist. Ein Impfstoff, der weder Nadel noch Kühlschrank braucht, ist am wertvollsten für Gesundheitsministerien und globale Beschaffungsprogramme, die in heißen Klimazonen über lange Lieferwege arbeiten, und diese Abnehmer gelangen über die WHO-Präqualifizierung zu einem Produkt, nicht über ein Apothekenregal.

Eine Schicht für jeden Kontrollpunkt

Unsere Verkapselung baut bis zu 20 Biopolymerschichten um einen Kern auf, und jede Schicht kann für eine andere Aufgabe gewählt werden. Im Zusammenhang mit Impfstoffen betrachten wir sie als Kontrollpunkte: eine äußere Barriere gegen Feuchtigkeit und Hitze für die Lagerung, eine magensaftresistente Schicht, die in Säure geschlossen bleibt und sich beim pH-Wert des Darms öffnet, eine mukoadhäsive Schicht, die den Abtransport verlangsamt, und eine innere Zuckerglasmatrix, die Proteine im trockenen Zustand stillhält. Jeder Schichtaufbau wird für das Antigen, den Vektor und den Verabreichungsweg eines Partners ausgelegt und gemeinsam mit dem Impfstoffentwickler im Rahmen seines Zulassungswegs entwickelt.

Über die Humanmedizin hinaus

Die orale Impfung ist in der Tiergesundheit nicht neu. Tollwutprogramme für Wildtiere in Nordamerika und Europa verteilen seit Jahrzehnten orale Impfköder, und Impfstoffe für Fische und Geflügel werden routinemäßig über Wasser oder Futter verabreicht. Es gelten dieselben Kontrollpunkte: Hitze im Feld, Säure und Enzyme im Darm und eine Dosis, die unversehrt ankommen muss. Hier überschneidet sich unsere Arbeit in Life Sciences und Biosecurity.

Wichtige Fakten

  • Injizierte Impfstoffe induzieren an Schleimhautoberflächen im Allgemeinen nur schwaches sekretorisches IgA, was die Begründung für mukosale Impfwege ist (Lavelle and Ward 2022, Nat Rev Immunol 22:236)
  • Der nasale Grippeimpfstoff FluMist wurde am 20. September 2024 für die Selbstverabreichung durch Erwachsene bis 49 Jahre und die Verabreichung durch Betreuungspersonen im Alter von 2 bis 17 Jahren zugelassen (AstraZeneca, 2024)
  • Ein Masern-Röteln-Mikronadelpflaster erzeugte in einer Phase-1/2-Studie in Gambia bei Säuglingen Immunreaktionen, die mit einer subkutanen Injektion vergleichbar waren (Adigweme et al. 2024, Lancet 403:1879)
  • Die WHO-Präqualifizierung von Impfstoffen wird für UNICEF und andere UN-Organisationen erbracht, die Impfstoffe beschaffen (WHO)

Wie unsere Ausbringungstechnologie zum Einsatz kommt

Vegalab bringt Formulierungstechnik zu Impfstoffentwicklern: geschichtete Hüllen, abgestimmt auf Hitze, Säure, Enzyme, Schleim und den Zeitpunkt der Freisetzung, hergestellt unter GMP in Korea. Programme beginnen mit einer Machbarkeitsstudie zu Stabilität und gezielter Freisetzung, gemessen in den eigenen Assays des Entwicklers, und werden bis zur GMP-Versorgung skaliert.

Fragen

Stellt Vegalab Impfstoffe her?

Vegalab entwickelt Verabreichungstechnologie für Impfstoffentwickler. Unsere mehrschichtige Verkapselung wird um das Antigen oder den Vektor, den Verabreichungsweg und die Lagerbedingungen herum aufgebaut, die ein Impfstoff benötigt, vom Schutz vor Hitze und Feuchtigkeit im Lager bis zur zeitlich gesteuerten Freisetzung im Darm oder zur Verweilzeit an einer Schleimhautoberfläche. Der Impfstoff selbst wird vom Impfstoffentwickler entwickelt und zugelassen.

Welche Verabreichungswege kann die Plattform unterstützen?

Orale Tabletten und Kapseln, nasale und sublinguale Formate sowie Trockenformate für eine thermostabile Lagerung. Jedes nutzt dieselbe Schichtarchitektur mit einem Schichtaufbau, der für den jeweiligen Weg ausgelegt ist.

Wie beginnt ein Programm mit Vegalab?

Mit einer vertraulichen Machbarkeitsstudie zu Stabilität und Freisetzung, zuerst mit einer Ersatz-Nutzlast und dann mit der des Entwicklers, gemessen in den Assays des Entwicklers.

Sie entwickeln einen mukosalen oder nadelfreien Impfstoff? Sprechen Sie mit unserem Formulierungsteam über eine vertrauliche Machbarkeitsstudie zu Stabilität und Freisetzung.

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