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Design von Antibiotika Innovationspotentiale der Synthetischen Mikrobiologie
© Hans-Peter Friedler, Universität Tübingen
LOEWE-Zentrum für Synthetische Mikrobiologie in Marburg Donnerstag, 31. Mai 2012 Philipps-Universität Marburg, Alte Aula Lahntor 3, 35037 Marburg Weitere Informationen und Online-Anmeldung:
www.synmikro.de
Referenten u. a.: Prof. Dr. Julia Bandow (Universität Bochum) Prof. Dr. Andreas Bechthold (Universität Freiburg) Prof. Dr. Helge Bode (Universität Frankfurt) Prof. Dr. Nediljko Budisa (TU Berlin) Prof. Dr. Jörg Hacker (Präsident der Leopoldina) Prof. Dr. Lutz Heide (Universität Tübingen)
Veranstalter
Prof. Dr. Christian Hertweck (Hans-Knöll-Institut Jena) Dr. Claus Lattemann (Sanofi-Aventis Deutschland GmbH) Prof. Dr. Rolf Müller (Universität des Saarlandes) Dr. Wolfgang Mutter (Hyglos GmbH, Bernried) Prof. Dr. Helga Rübsamen-Schaeff (AiCuris GmbH; Wuppertal) Prof. Dr. Wolfgang Wohlleben (Universität Tübingen)
CIB Frankfurt wird finanziert von: Projektträger EUROPÄISCHE UNION: Investition in Ihre Zukunft Europäischer Fonds für regionale Entwicklung WIRTSCHAFTSFÖRDERUNG FRANKFURT
C I B Fra n k f u r t
– FRANKFURT ECONOMIC DEVELOPMENT – GMBH
Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie
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LOEWE — Landes-Offensive zur Entwicklung Wissenschaftlichökonomischer Exzellenz
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Biotechnologie in Hessen
LLL Hessen
Die Bioökonomie ist Realität Besonders Großunternehmen profitieren in Hessen von den errungenschaften der Biotechnologie. Das führt zu Wachstum und neuen Arbeitsplätzen. Von Dolores Schmitt, Hessen Agentur Biotechnologie ist in Hessen ein echter Wirtschaftsfaktor. Gemäß einer Standortstudie zur Biotechnologie in Hessen von 2009 setzen 225 Unternehmen auf biotechnologische Techniken – etwa in der Produktion von Feinchemikalien oder Medikamenten. Alles in allem sind 19.500 Arbeitsplätze von Biotechnologie abhängig. Das sind rund 14% mehr als noch im Jahr 2002. Die genannten Unternehmen konnten ihre Umsätze innerhalb der vergangenen sechs Jahre auf 5,2 Mrd. Euro verdoppeln. Vor allem die Großindustrie profitiert in Hessen von biotechnologischen Methoden. Mit 34 Kern-Biotech-Unternehmen laut OECD-Definition und rund 1.250 Mitarbeitern (Quelle: biotechnologie.de) hat sich aber auch eine lebhafte Start-up-Szene entwickelt. Mittlerweile sind viele Biotech-Produkte, die 2002 noch in der Entwicklung waren, sehr erfolgreich auf dem Markt. Ein Beispiel sind Human-Insuline. Im Gegensatz zu anderen Biotech-Standorten ist Hessen durch etablierte große und mittlere Pharma- und Chemieunternehmen geprägt, die nicht nur biotechnologisch forschen und entwickeln, sondern schon in großem Maßstab produzieren. So findet sich in Hessen die gesamte Wertschöpfungskette in der Biotechnologie. Insgesamt zehn Universitäten und Fachhochschulen und eine Vielzahl an außeruniversitären Forschungseinrichtungen in Hessen betreiben innovative Forschung im Bereich der Life Sciences und sorgen für qualifiziertes Personal. Dieses Nebeneinander von Wissenschaft und Industrie sucht in Europa seinesgleichen. In den „Global Rankings 2010“ des US-Fachmagazins „Business Facilities“ kam der Biotechnologiestandort als „Emerging Biotech Hub“ auf den 1. Platz.
Produzierende Biotechnologie Laut einer Studie von DB Research gehört das Rhein-Main-Gebiet nicht nur zu den fünf führenden Biotech-Clustern in Deutschland. Hier gibt es auch so viele Pharma- und Chemieunternehmen, die biotechnologische Verfahren in der Produktion anwenden, wie in keinem anderen Bundesland. „Hessen ist der Standort der produzierenden Biotechnologie in Deutschland; es beherbergt ein Drit-
Biotechnologie in Hessen ist ein Wirtschaftsfaktor. tel der deutschen Produktionskapazitäten für biotechnologische Medikamente“, sagt Dr. Thomas Niemann, Leiter der Aktionslinie Hessen-Biotech in der landeseigenen Wirtschaftsförderungsgesellschaft HA Hessen Agentur GmbH. „Jetzt wird es darum gehen, das Wachstum zu sichern und die Biotechnologie weiter in die Anwenderbranchen zu tragen“, so Niemann.
Fördern für Wachstum Als eine der zentralen Säulen der Wirtschaftsförderungspolitik der hessischen Landesregierung bündelt die Hessen Agentur alle nichtmonetären Aktivitäten der hessischen Wirtschaftsförderung. Die Aktionslinie Hessen-Biotech informiert und berät Unternehmen, Wissenschaft und Politik in allen Belangen rund um die Biotechnologie und Life Sciences. Hessen-Biotech vermittelt den Technologietransfer und stellt den Biotechnologiestandort Hessen in der Öffentlichkeit dar. „So existiert ein Paket an Maßnahmen, das auf die aktuellen Trends und Bedürfnisse der Branche ausgerichtet ist“, erklärt Niemann. Um die Rahmenbedingungen weiter zu verbessern und die Entwicklung der Zukunftsbranche voranzutreiben, gibt das Land Hessen darüber hinaus weitere Anstöße, wie die Landesoffensive zur Entwicklung wissenschaftlich-öko-
nomischer Exzellenz (LOEWE) zur Förderung von zukunftsweisenden Forschungsaktivitäten. Seit 2008 setzt das Land Hessen mit dem Programm wissenschaftspolitische Impulse und stärkt damit nachhaltig die regionale Forschungslandschaft.
Biologisierung der Industrie An Deutschlands größtem Pharmastandort dominiert die medizinische (Rote) Biotechnologie, die in Hessen 81% zum Umsatz der Biotech-Branche beiträgt. An Bedeutung gewinnt die Weiße oder industrielle Biotechnologie mit ihren Anwendungen in der Chemie. Ihr Umsatzanteil hat sich in den vergangenen sechs Jahren auf 11% verdoppelt. Der auf Anwendungen der Fein- und Spezialchemie fokussierte Cluster CIB Frankfurt, einer der Sieger des Wettbewerbs Bioindustrie2021, unterstützt den Trend durch vielfältige Aktivitäten: von der Netzwerkbildung bis zur Initiierung innovativer Projekte und von der Suche nach Finanzierungen bis zur Vermittlung von Förderprogrammen. Nicht zuletzt stellt sich CIB der Herausforderung Bioökonomie2030. „Unter dem Motto ungewöhnliche Allianzen werden wir verstärkt auf bislang nicht erkannte Anknüpfungspunkte für die Weiße Biotechnologie in den unterschiedlichsten Branchen aufmerksam machen“, sagt Niemann. L
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Bild: Sanofi
Biotechnologie in Hessen
Insulinproduktion bei Sanofi in Frankfurt am Main
LLL Produktion
Biotechnologie made in Hessen – von Antikörpern bis zu Oligos Auf dem Fundament des einst größten Chemiekonzerns der Welt, der Hoechst AG, hat sich deutschlands größter Fermentationsstandort entwickelt. Aber auch abseits der Großindustrie etablieren sich neue unternehmen mit eigenen konzepten. Von Dr. Uta Neubauer Wie wettbewerbsfähig ist die deutsche Fermentationsindustrie im internationalen Vergleich? Dieser Frage ist die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe im vergangenen Jahr mit einer Studie nachgegangen. Deutschland schnitt generell gut ab und bietet der Branche günstige Rahmenbedingungen, lautet das Ergebnis. Ein Blick nach Hessen unterstreicht diese Aussage.
Industriepark Höchst: Über zwei Millionen Liter Fermenterkapazität Deutschlandweit herausragender Standort der produzierenden Biotech-Branche ist der Industriepark Höchst in Frankfurt. Wo früher der einst weltweit umsatzstärkste Chemieund Pharmakonzern Hoechst seinen Sitz hatte, betreibt Sandoz heute Deutschlands größte Fermentationsanlage mit einem Gesamtvolumen von mehr als zwei Millionen Liter. Sandoz ist das Generikaunternehmen von Novartis, dessen Tochter BC Biochemie vor vierzehn Jahren Anlagen von Hoechst
übernommen und für umgerechnet etwa 50 Mio. Euro erweitert hat. Fermentativ produziert Sandoz in Höchst die Antibiotika Cephalosporin und Pleuromutilin sowie Substanzen im Auftrag von Unternehmen der Weißen Biotechnologie, darunter mehr und mehr auch Proteine, beispielsweise ProzessEnzyme. „Die Anlagen sind flexibel und eignen sich für Bakterien ebenso wie für Hefen und Pilze“, erklärt Burghard König, der den Technologietransfer von Sandoz Industrial Products in Frankfurt leitet. Als Auftragsfertiger bietet Sandoz den gesamten Bioprozess einschließlich der Aufreinigung der Produkte an. Auch die von Sanofi-Aventis im Industriepark Höchst betriebene Insulin-Produktion hat ihre Wurzeln im einstigen Weltunternehmen Hoechst, das 1923 die erste Lizenz zur Herstellung von Insulin in Deutschland erhielt. Das Pharmageschäft der ehemaligen Hoechst AG gehört heute zum französischen Konzern Sanofi, für den der Standort Frankfurt eine herausragende Bedeutung besitzt. Sanofi betreibt im Industriepark
Höchst nicht nur die weltweit größte Produktionsanlage für Insuline, sondern hat hier auch in ein Biozentrum investiert, in dem Wissenschaftler Bioproduktionsprozesse entwickeln. Im vergangenen Jahr eröffnete das Unternehmen in Höchst zudem eine neue Zellkulturanlage zur Herstellung von monoklonalen Antikörpern für präklinische und klinische Prüfungen. Von diesen hoch spezialisierten Immunmolekülen, die etwa 25mal größer sind als ein Insulinmolekül, testet der Konzern bereits 15 in der klinischen Phase. Die Antikörper-Produktion erfolgt mit tierischen Zellkulturen, Insulin hingegen gewinnt Sanofi mit Coli-Bakterien.
Impfstoffe aus Marburg 100 Kilometer nördlich von Frankfurt hat die biotechnologische Produktion ebenfalls eine lange Tradition. In Marbach, heute Stadtteil von Marburg, gründete MedizinNobelpreisträger Emil von Behring im Jahr Itranskript I Nr. 3 I 18. Jahrgang 2012
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Bild: 2009 Infraserv GmbH & Co. Höchst KG Images
Biotechnologie in Hessen
Seit 2010 betreibt Brain ein Technikum mit Fermentern von 10 bis 2.000 Litern Nutzvolumen. Gemeinsam mit Industriepartnern entwickelt das Unternehmen hier Bioprozesse und optimiert Produktionsorganismen. „Wir wollen dieses Kooperationsgeschäft fortführen und ausbauen“, unterstreicht Martin Langer, bei Brain fürs Corporate Development zuständig. Man arbeite aber auch an der Vermarktung eigener Produkte, um schneller zu wachsen als bisher.
Syntheseautomat statt Fermenter
Luftaufnahme des Chemieparks Hoechst – Keimzelle der Frankfurter Biotechnologie-Landschaft 1904 die Behringwerke, die Diphterie- und Tetanus-Seren herstellten. Mittlerweile produziert hier Novartis Vaccines eine breite Palette an Impfstoffen. Erst kürzlich hat das Unternehmen 170 Mio. Euro in neue Anlagen zur Herstellung von Impfstoffen gegen Tollwut und die von Zecken übertragene Hirnhautentzündung sowie in ein neues Gebäude für die Qualitätskontrolle investiert. In Marburg befindet sich außerdem eine deutschlandweit einzigartige Anlage für die Produktion von Grippeimpfstoffen: Sie vermehrt Influenzaviren in Zellkulturen statt in Hühnereiern und hat sich schon während der sogenannten Schweinegrippe bewährt, denn Zellkulturen decken einen hohen Impfstoffbedarf schneller als Hühnereier.
Biotechnologie beim Edelmetallkonzern Während die Bioproduktion in Marburg und Frankfurt eine lange Geschichte hat, betrat der Edelmetallkonzern Heraeus aus Hanau ihm unbekanntes Terrain, als man dort im Jahr 2004 mit dem Aufbau von Bioreaktoren begann. Platinverbindungen für die Krebstherapie stellt das Unternehmen schon seit 1982 kommerziell her. Mitte der 1990er-Jahre erweiterte Heraeus sein Portfolio um organische, edelmetallfreie Chemotherapeutika. Dann lag der Einstieg in die Biotechnik nahe, denn viele innovative Wirkstoffe lassen sich mit klassischer Chemie nicht herstellen.
Völlig neue Prozesse „Bioverfahren waren für uns komplett neue Prozesse, mit denen wir uns noch gar nicht auskannten“, erinnert sich Friedrich Wissmann, der bei Heraeus die Geschäftseinheit
Pharma leitet. Trotzdem habe man sich bewusst entschlossen, die zukunftsträchtigen Bioverfahren vor Ort aufzubauen, statt die Fermentation externen Partnern zu überlassen. Die Entscheidung hat sich gelohnt. Seit zwei Jahren produziert Heraeus das Antitumormittel Epirubicin mit gentechnisch veränderten Streptomyceten. Mit der Zulassung eines zweiten Streptomyceten-Produkts, Idarubicin, rechnet das Unternehmen noch dieses Jahr. Außerdem fermentiert Heraeus Pharmawirkstoffe im Auftrag von Unternehmen aus den USA und Europa, darunter ein Antitumorprotein. „Wir gehen jetzt den Schritt von niedermolekularen Verbindungen zu Proteinen und dann weiter zu Antikörpern und Antikörper-Konjugaten“, beschreibt Wissmann Heraeus’ Zukunftspläne in Sachen Biotechnologie.
Selbstbräuner und mehr aus dem Bioreaktor Laut einer Standortstudie von Hessen-Biotech aus dem Jahr 2009 befindet sich etwa ein Drittel des bundesweit verfügbaren Fermentervolumens für die medizinische Biotechnologie in Hessen. Aber nicht nur Medikamente, sondern auch viele andere Biotech-Produkte haben hier ihren Ursprung. AB Enzymes etwa entwickelt Enzyme für die Textil- und Papierindustrie, für Backwaren, Futtermittel und viele andere Anwendungen in Darmstadt, produziert allerdings in Finnland. Das Chemie- und Pharmaunternehmen Merck wiederum fermentiert in Darmstadt den Selbstbräuner Dihydroxyaceton für Kosmetika und das Enzym Proteinase K. Und 20 Autominuten von Darmstadt entfernt, im südhessischen Zwingenberg, wagt Brain, Unternehmen der Weißen Biotechnologie, den Sprung von der Forschung in die Produktion.
Zum Schluss noch eine hessische Erfolgsgeschichte der anderen Art: Sie könnte den Titel „Biotech-Produktion ohne Fermenter“ tragen, geschrieben wird sie von BioSpring aus Frankfurt-Fechenheim. Das Unternehmen produziert kurze Nukleinsäureketten, DNAund RNA-Oligonukleotide, chemisch mit einem Syntheseautomaten in Mengen bis zu mehreren Kilogramm. „Für viele Unternehmen lohnt sich eine eigene OligonukleotidHerstellung nicht“, erklärt BioSpring-Gründerin und Geschäftsführerin Sylvia Wojczewski. Die Investitionen in die Produktionsstruktur samt Analytik seien hoch und die Herstellung von großen Mengen an Oligonukleotiden in hoher Reinheit bedürfe jahrelanger Erfahrung. Außerdem ist BioSpring Spezialist für ausgefallene Sequenzen, die beispielsweise modifizierte Zuckerreste oder Farbstoffmarkierungen tragen. Da das Unternehmen als einziges in Europa die GMP-Zertifizierung für die Herstellung von therapeutischen Oligonukleotiden besitzt, zählen zum weltweiten Kundenstamm der „Oligo Company“ neben Forschungseinrichtungen und kleineren Unternehmen auch Top-Ten-Pharmakonzerne. Sie alle setzen auf Biotech made in Hessen. L
Nicht nur sauber, sondern rein – Oligoproduktion bei BioSpring Itranskript I Nr. 3 I 18. Jahrgang 2012
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Biotechnologie in Hessen
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Von der Weißen Biotechnologie zur Bioökonomie Hessen hat eine lange tradition als Chemiestandort. Immer stärker werden die dort ansässigen unternehmen von jungen Biotechnologie-Firmen beeinflusst. Am standort wird die Kooperation zwischen beiden Parteien mit neuen Konzepten gefördert. Von Dolores Schmitt, Hessen Agentur Die chemische Industrie erlebt derzeit einen weitreichenden Veränderungsprozess von der petrochemischen zur biotechnologischen Industrie, denn die Menge an fossilen Rohstoffen wie zum Beispiel Erdöl ist endlich und wird dadurch in den nächsten Jahrzehnten immer teurer (siehe Abb.1). Wissenschaft und Wirtschaft entwickeln deshalb neue Techniken, um sie durch nachwachsende Rohstoffe zu ersetzen. Ein wichtiger Baustein hierfür ist die Industrielle oder auch Weiße Biotechnologie. „Wir prüfen firmenintern, in welchen Bereichen wir die Industrielle Biotechnologie nutzen können, um chemische Prozesse zur ersetzen oder zu unterstützen“ erklärt dazu Professor Thomas Herget, Head of Processing Technologies bei Merck in Darmstadt. Die Industrielle Biotechnologie ist eine Querschnittstechnologie, die Schnittstellen von Chemie, Biologie und Ingenieurwissenschaften und die Werkzeuge der Natur zur industriellen Stoffproduktion nutzt. Dabei werden Mikroorganismen und Enzyme in Produktionsprozesse eingespannt und leisten effektive Arbeit: Ob hochaktive und nebenwirkungsarme Medikamente, leistungsfähigere und dennoch umweltschonende Waschmittelenzyme oder effiziente und klimaneutrale Bioenergieträger – mit Hilfe von Industrieller Biotechnologie gelingen innovative und umweltfreundliche Produkte, die höhere Anforderungen an Reinheit, Sicherheit und Performance erfüllen. Damit hat die Industrielle Biotechnologie das Potential, einen bedeutenden Beitrag für die weitere Entwicklung der industriellen Gesellschaft zu leisten. Sie kann helfen, Nachhaltigkeit in der Industrie zu etablieren und das Wirtschaftswachstum zu unterstützen, denn in einigen Segmenten hat sie sich bereits führende Marktpositionen erobern können. Ob in der Le-
250 Greenpeace: Plan B 2050 (Basisjahr 2000) FfE: Energiezukunft 2050 (Basisjahr 2000)
200
BMU: Leitszenario 2009 A (Basisjahr 2005) BMU: Leitszenario 2009 B (Basisjahr 2005) WWF: Modell Deutschland 2050 (Basisjahr 2007)
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© Germanwatch 2010
Angenommene Rohölpreisentwicklung bis 2050 bensmittel-, Kosmetik- oder Textilindustrie, in der Medikamentenherstellung oder der Feinchemie – schon heute liegt der Anteil biotechnologischer Verfahren am Umsatz der chemischen Industrie bei etwa 5%. Angesichts langfristig immer knapper werdender Ressourcen und steigender Energiepreise gehen Experten jedoch davon aus, dass sich dieser Anteil in den kommenden Jahren noch weiter erhöhen wird.
Wurzeln der Industriellen Biotechnologie liegen in Hessen Die Industrielle Biotechnologie rückte vor gut zehn Jahren mit einer Studie der Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD) zurück in den Blickpunkt, denn neu ist sie an sich nicht. Der Apotheker Otto Röhm extrahierte bereits 1907 in Darmstadt Enzyme aus der Bauchspeicheldrüse von Tieren, um damit
umweltfreundlich Leder zu gerben. Hessen gehört damit zu den Pionieren dieser globalen Entwicklung. Aufgrund der langen Chemietradition und der leistungsfähigen Forschung hat Hessen gute Voraussetzungen, auch langfristig eine Vorreiterrolle einzunehmen. Heute ist Hessen einer der führenden Standorte der Industriellen Biotechnologie in Deutschland. 20% aller deutschen Unternehmen in diesem Bereich sind in Hessen angesiedelt. Gemeinsam mit hessischen Hochschulen und Forschungseinrichtungen decken sie die gesamte Wertschöpfungskette der Industriellen Biotechnologie ab. Schrittmacher in Hessen sind überwiegend kleine und mittelständische Unternehmen (KMU). Mit Unternehmen wie der BRAIN AG, BioSpring, nadicom, N-Zyme BioTec und AB Enzymes hat sich inzwischen ein fester Stamm von Enzym- und Biokatalyse-Spezialisten herausgebildet. Darüber hinaus Itranskript I Nr. 3 I 18. Jahrgang 2012
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Biotechnologie in Hessen
gibt es am traditionellen Chemiestandort Hessen zahlreiche Produktionsstätten von Großunternehmen. Herauszuheben sind die Firmen Sandoz (Frankfurt), Evonik (Hanau), Merck und Evonik-Röhm (Darmstadt). Neben diesen starken Unternehmen der Branche befinden sich in Hessen auch zahlreiche dedizierte Forschungseinrichtungen.
Hessische Kompetenzen in der Industriellen Biotechnologie (Forschung)
CIB Frankfurt – Kompetenznetzwerk für die Weiße Biotechnologie Seit dem 1. September 2008 gibt es den hessischen Cluster Integrierte Bioindustrie (CIB) Frankfurt. Er zählt zu den fünf Gewinnern des BMBF-Wettbewerbs „BioIndustrie 2021“. Das Clustermanagement von CIB Frankfurt hat sich zur Aufgabe gemacht, für den Einsatz dieser Zukunftstechnologie landesweit zu werben und Wissenschaft und Wirtschaft zu vernetzen. Es sieht sich als Ansprechpartner der Industriellen Biotechnologie. Um marktfähige Produkte und Dienstleistungen zu etablieren, seien leistungsfähige Kooperationsnetzwerke für alle Beteiligten enorm wichtig – ein lebendiges Netzwerk ist der Schwerpunkt der Arbeit. Als zentrales Branchentreffen für die Akteure der Industriellen Biotechnologie veranstaltet das Clustermanagement des CIB Frankfurt die jährlich stattfindende CIB Partnering Konferenz. Hier werden neue Projektideen präsentiert, Forschungsergebnisse hinsichtlich ihres Potentials für die industrielle Anwendung diskutiert, neue Partner identifiziert – und somit die Grundlage für neue Verbundprojekte ge-
Forschungseinrichtungen
Besonderheit
Fachhochschulen Darmstadt, Gießen, Frankfurt am Main
Schwerpunkt Bio- und Verfahrenstechnik
TU Darmstadt Goethe-Universität Frankfurt
Gemeinsamer Masterstudiengang Molekulare Biotechnologie
Justus-Liebig-Universität Gießen
Einziger Studiengang Lebensmittelchemie in Hessen
Justus-Liebig-Universität Gießen
LOEWE-Schwerpunkt* Fraunhofer-Projektgruppe Bioressourcen
Philipps-Universität Marburg MPI für terrestrische Mikrobiologie
Gemeinsames LOEWE-Projekt* „Synthetische Mikrobiologie“
Karl-Winnacker-Institut der DECHEMA in Frankfurt
Bioverfahrenstechnik, Schnittstelle zwischen Forschung und Industrie *LOEWE: Landes-Offensive zur Entwicklung Wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz
schaffen. Ob Pharmavorprodukte, Kosmetikwirkstoffe, Feinchemikalien oder Nährstoffe – mit Unternehmen wie Sanofi-Aventis, Merck, DSM, BASF oder Symrise sind namhafte Vertreter aus den verschiedenen Anwenderindustrien aus ganz Deutschland in den Förderprojekten von CIB Frankfurt aktiv.
Ungewöhnliche Allianzen – durch Innovation zur Wertschöpfung Seit 2010 unterstützt CIB Frankfurt die neue Fördermaßnahme „Innovationsinitiative Industrielle Biotechnologie“ des BMBF. Durch den Zusammenschluss und die koordinierte Zusammenarbeit aller an einem Wertschöpfungsprozess beteiligter Partner sollen Innovationsprozesse in der industriellen Biotechnologie initiiert und beschleunigt werden. Diese sogenannten Allianzen können dabei vertikal entlang einer Prozesskette (Zulieferer, Produzenten,
Hessische Kompetenzen in der Industriellen Biotechnologie (Unternehmen)
Umweltschutz
Leder
Textilien
Lebensmittel
x
Kunststoffe
x
Kosmetik
Futtermittel
x
Gesundheit
Energie
Bodensanierung
Chemie
Biomedizin
Aromen
Stadt
Agro
Unternehmen
Großunternehmen Evonik Degussa GmbH
Hanau
Merck KGaA
Darmstadt
Sandoz Industrial Products GmbH
Frankfurt/Main
Sanofi-Aventis Deutschland GmbH
Frankfurt/Main
x x
x
x
x x
Kleine und mittlere Unternehmen (KMU) AB Enzymes GmbH
Darmstadt
B.R.A.I.N AG
Zwingenberg
BioSpring GmbH
Frankfurt/Main
nadicom GmbH
Marburg
N-Zyme BioTec GmbH
Darmstadt
x
x x
x
x
x
x
x
x
x x
x
x x x
x
x
x
x
x x
Anwender) oder horizontal zum Beispiel entlang eines bestimmten Prozessschrittes strukturiert sein. Die Identifikation der Prozessketten und die Vernetzung potentieller Partner stellt hierbei nur eine der großen Herausforderung dar. Um neben Branchen wie der Nahrungsmittel-, Chemie-, Papier- und Pharmaindustrie, in denen biologische Prozesse bereits eingesetzt werden, auch andere Industriezweige einzubinden, muss grundsätzliche Arbeit geleistet werden. CIB bietet sich hierbei mit seiner Expertise als Dienstleister für innovationsbegleitende Maßnahmen zum Gelingen dieser „ungewöhnlichen Allianzen“ an.
Kapital für die Industrielle Biotechnologie Die weitere Entwicklung in der Industriellen Biotechnologie wird auch davon abhängen, ob es gemeinsam gelingt, gute Ideen zu fördern und innovativen Unternehmen in ihrer Startphase zu helfen. Daher stärkt die hessische Regierung mit der Landesoffensive zur Entwicklung wissenschaftlichökonomischer Exzellenz (LOEWE) die Forschungslandschaft seit 2008 nachhaltig. Dazu gehören insbesondere auch neue Ideen in der industriellen Biotechnologie. Ein weiterer zentraler Bestandteil des Frankfurter Clusterkonzeptes ist die Finanzierung von Unternehmen der Industriellen Biotechnologie. Dazu wurde „CIB Invest“ ins Leben gerufen. Im Rahmen von Konferenzen und Workshops zum Thema Finanzierung treffen Unternehmen auf Investoren, nicht jedoch, ohne vorher für die wichtigen Gespräche fit gemacht zu werden. Der Austausch der Experten der Fachund Finanzwelt führt dann auch dazu, dass immer mehr Bankiers und Risikokapitalgeber die Anlagechancen der Industriellen Biotechnologie erkennen. L
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Biotechnologie in Hessen
LLL SpitzencluSter
CI3: Masterplan für neue Immuntherapien eine bundesländergrenzenübergreifende Kooperation aus der Biotechnologie wurde ende Januar vom BMBF im rahmen des Spitzencluster-Wettbewerbs ausgezeichnet. Der preis: 40 Mio. euro – sie werden der region einen Schub verleihen. Von Thomas Niemann, Hessen Agentur
Staatssekretär Steffen Saebisch (links) im Juni 2011 auf der größten Biotechnologiemesse BIO in Washington im Gespräch mit CI3-Geschäftsführer Rainer Wessel (rechts). Zum Jahresauftakt ist die Entscheidung gefallen: In der dritten Runde des „Spitzencluster-Wettbewerbs“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) hat die international besetzte Jury die Gewinner dieser Wettbewerbsrunde ausgewählt. Einer der fünf Gewinner ist der Rhein-Main Cluster für Individualisierte ImmunIntervention (CI3). Mit dieser Fördermaßnahme zur Entwicklung individualisierter immuntherapeutischer und diagnostischer Produkte erhält der Rhein-Main Biotech Cluster CI3 einen gewaltigen Schub. „Das RheinMain-Gebiet ist auf dem besten Weg, zu einer führenden Region der personalisierten Medizin zu werden“, kommentierte der hessische Wirtschaftsstaatssekretär Steffen Saebisch den Sieg des Rhein-Main Clusters für Individualisierte ImmunIntervention (CI3) im Spitzenclusterwettbewerb des BMBF. Der Gewinn ist mit BMBF-Fördergeldern in Höhe von maximal 40 Mio. Euro verbunden. Der Antrag umfasst 78 Einzelpro-
jekte – zu denen sich meist mehrere Partner zusammenfinden – mit einem Gesamtvolumen von etwa 130 Mio. Euro.
Maßgeschneiderte Forschung für maßgeschneiderte Therapien Eine Krankheit ist oft so individuell wie der Patient. Daher fallen die Behandlungserfolge von Arzneimitteln bei ein und derselben Krankheit oft völlig unterschiedlich aus. Auf Basis des großen gentechnischen Fortschritts wird es nun möglich, stratifizierte bis hin zu individualisierten therapeutischen Strategien zu entwickeln und anzuwenden. Immuntherapien haben dabei ein sehr hohes Potential, da sie sich das Arsenal der körpereigenen Krankheitsabwehr zu Nutze machen. „Diese maßgeschneiderten Therapien bieten die Chance für eine zielgenauere und schonendere Medizin, insbesondere in den CI3-Schwerpunktindika-
tionen: Krebs, Autoimmunkrankheiten und Infektionen“, sagt Dr. med. Özlem Türeci, Vorsitzende von CI3. Der CI3-Cluster bündelt hierzu die in der Rhein-Main-Region vorhandene immuntherapeutische und diagnostische Expertise. Der Cluster ist auf die am stärksten wachsenden Arzneimittelsegmente einer wandelnden Gesundheitsversorgung fokussiert, nämlich immunologische Therapeutika, Diagnostika und Biomarker. Damit adressiert CI3 die wesentlichen Wachstums- und Zukunftsmärkte im Bereich der personalisierten Medizin. Bislang gibt es weltweit keinen anderen Cluster, der solch einen speziellen immunologischen Schwerpunkt aufweist. Die Vision von CI3 ist es, die bereits heute sehr erfolgreiche Pharmaregion Rhein-Main im Bereich der individualisierten Immunintervention an die internationale Spitze zu führen. CI3 vernetzt hierzu Akteure aus Wirtschaft, Forschung, Krankenversorgung und Politik und bildet so das integrative Element über die gesamte Innovations- und Wertschöpfungskette.
CI3 – wie alles begann Es begann im Jahr 1995, als drei immunologische Sonderforschungsbereiche im „Immunology Cluster of Excellence“ (ICE) gebündelt und im Rahmen eines gemeinsamen strategischen Programms erfolgreich umgesetzt wurden. Ende 2008 wurde daraus schließlich mit erheblicher finanzieller Unterstützung des Landes Rheinland-Pfalz der Cluster Individualisierte Immunintervention (CI3) entwickelt. Seit seiner Gründung hat dieser eine sehr dynamische Entwicklung durchlaufen und präsentiert sich heute als starke Netzwerkorganisation mit mehr als 120 Partnern, mit professioneller Managementstruktur und klarem technologischem sowie wirtschaftlichem Fokus. Seit 2005 sind Itranskript I Nr. 3 I 18. Jahrgang 2012
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Biotechnologie in Hessen
allein an Risikokapital mehr als 250 Mio. Euro in die CI3-Region geflossen. „So werden die Clusterpartner in Zukunft integrierte, kosteneffiziente Lösungen für den individualisierten Gesundheitsmarkt in der weltweit breitesten Pipeline für immunologische Arzneimittel zur Behandlung von Krebs-, Autoimmun- und Infektionserkrankungen mit hohem medizinischen Bedarf aufbauen können“, erklärt Dr. Rainer Wessel, CI3-Clustermanager. In den nächsten fünf Jahren seien bis zu 20 Neugründungen und die Schaffung von rund 2.000 Arbeitsplätzen geplant.
Nachhaltige Wertschöpfung für den Pharmastandort Hessen Im CI3-Cluster sind zahlreiche hessische Akteure mit ihren Kernkompetenzen im Bereich Onkologie und Immunologie, Gen- und Zelltherapie beteiligt. „Als traditioneller Chemie- und Pharmastandort ist Hessen – und hier ganz besonders das Rhein-Main-Gebiet – in dieser innovativen Disziplin exzellent aufgestellt“, sagt Dr. Thomas Niemann, Projektleiter der Aktionslinie Hessen Biotech in der HA Hessen Agentur GmbH. „Ob universitäre oder außeruniversitäre Forschungseinrichtungen, kleine mittelständische Biotechnologieun-
ternehmen oder große international tätige Pharmafirmen – die ganze Wertschöpfungskette der personalisierten Medizin ist hier vertreten.“ Die interdisziplinäre Ausrichtung der Akteure und ihre räumliche Nähe in Hessen haben inzwischen bei der Pharmaindustrie zu einem Umdenken geführt. Ob Sanofi-Aventis oder Merck, große Unternehmen setzen verstärkt auf Kooperationen mit Forschungseinrichtungen und Biotech-Firmen. So sollen in Zukunft schneller neue Biomarker, Diagnostika und Medikamente für personalisierte Therapien zur Verfügung stehen. „Erfolgversprechende Kooperationen kennen keine Landesgrenzen“, unterstreicht Niemann und verweist auf die gemeinsame Unterstützung von CI3 durch die Bundesländer Hessen und Rheinland-Pfalz. „Wir freuen uns sehr über den Erfolg des CI3-Clusters, den wir von Anfang an intensiv unterstützt haben“, sagte der hessische Wirtschaftsstaatssekretär Steffen Saebisch und kündigt an, den Aufbau und die weitere Entwicklung des Clusters weiter zu fördern. „In solchen Netzwerken von Firmen und Forschungseinrichtungen entstehen neue Produkte und Verfahren. Solche Innovationen sind die Voraussetzung für Erfolg im Wettbewerb“, ergänzt Saebisch. Deshalb seien Cluster ein wichtiger Ansatzpunkt unserer Wirtschaftspolitik. „Wir se-
hen im CI3-Cluster einen Garant für nachhaltige Wertschöpfung in der Region und für die Schaffung qualifizierter Arbeitsplätze“, resümiert Saebisch.
Der Weg in die Praxis Um die personalisierte Medizin in weiten Teilen der Gesundheitsversorgung zu etablieren, muss die Forschung in diesem wegweisenden Segment im Pharmamarkt weiter gestärkt werden. Neue Biomarker und Wirkstoffe müssen gefunden werden. Doch auch die Gendiagnostik wird eine wachsende Bedeutung einnehmen. Eines ist sicher: Die personalisierte Medizin wird das Gesundheitssystem von morgen entscheidend prägen. Natürlich wird es in der personalisierten Medizin nicht mehr in dem Umfang wie früher Blockbuster mit Milliardenumsätzen bei einem einzelnen Präparat geben. Nicht umsonst spricht man in diesem Bereich heute von sogenannten Nischenbustern. Dennoch – der Weg von der Forschung in die Praxis bringt zahlreiche Veränderungen für alle Beteiligten mit sich. Vor allem für Ärzte. Hier sind fundierte genetische und pharmakologische Kenntnisse gefragt. Dies ist bis heute in der Ärzteausbildung jedoch noch kein Thema. L
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Biotechnologie in Hessen
LLL Deutsche
Biotechnologietage
Hessen lädt zum Branchentreff Deutsche Biotechnologietage am 9. und 10. Mai in Frankfurt – Von Pablo Serrano, BIO Deutschland
Frankfurt am Main wird im Mai zum Treffpunkt der Biotech-Branche. Die Deutschen Biotechnologietage haben sich in den vergangenen zwei Jahren zu einer bedeutenden Branchenveranstaltung entwickelt. In diesem Jahr findet die Veranstaltung in Frankfurt am Main statt. Vom 9. bis zum 10. Mai 2012 trifft sich die Branche im Holiday Inn Frankfurt City-South, um sich über die aktuellen Trends auszutauschen. Ziel des Treffens – zu dem etwa 600 Teilnehmer erwartet werden – ist es, den Dialog innerhalb der deutschsprachigen Biotechnologie-Branche zu unterstützen und einen regelmäßigen Erfahrungsaustausch zwischen Entscheidungsträgern aus Wissenschaft, Wirtschaft, Gesellschaft und Politik sowie Verwaltung zu ermöglichen. Im Rahmen des Treffens werden wichtige Trends vorgestellt und in parallelen Symposien diskutiert, strukturelle Besonderheiten der deutschen Biotechnologie analysiert sowie Anregungen und Argumente zur Stärkung des Biotech-Standorts Deutschland formuliert.
Konferenz, Symposien, Ausstellung Die begleitende Ausstellung mit mehr als 20 Teilnehmern rundet die Veranstaltung ab. Die Deutschen Biotechnologietage 2012 werden von der Aktionslinie Hessen-Biotech gemeinsam mit der BIO Deutschland organisiert. In parallel stattfindenden Symposien
werden in diesem Jahr die Themen Rote Biotechnologie, Bioökonomie und Infrastruktur behandelt. Das Symposium „Personalisierte Medizin und Diagnostik“ zeigt, welche Wirkstoffe sich in der Entwicklungspipeline befinden, welche Herausforderungen auf dem Weg vom Labor in die klinische Praxis zu meistern sind und welche neuen Rollen auf Innovatoren, Ärzte, Krankenkassen, Apotheker und Patienten zukommen. Ein weiteres Symposium („Facetten der Fermentation für die Pharmaproduktion“) beschäftigt sich mit Produktionsprozessen biotechnologisch hergestellter Arzneimittel und mit der Wettbewerbsfähigkeit deutscher Pharmaproduktion im internationalen Vergleich. In einem dritten Symposium zum Thema Rote Biotechnologie wird über die Notwendigkeit diskutiert, weiter intensiv an innovativen Medikamenten zu arbeiten und wie der wirtschaftliche Aspekt diesen Prozess beeinflusst. Praxisnah wird auch in diesem Jahr über das Thema Bioökonomie in verschiedenen Symposien diskutiert: Nachhaltige Nutzung biologischer Ressourcen, exemplarische Vorstellung strategischer Allianzen in der Bioindustrie, Erläuterung von Fördermöglichkeiten. Das Symposium „Biologisierung bewährter Branchen“ zeigt die vielfältige Palette biotechnischer Anwendungen, die bereits jetzt oder auch in naher Zukunft Einfluss auf Produkte und Entwicklungen verschiedener Branchen, wie
u. a. der Informatik, der Medizintechnik oder der Lebensmittelindustrie. Der dritte thematische Schwerpunkt befasst sich mit der Frage, welche Infrastruktur und welche Rahmenbedingungen und Maßnahmen die Biotechnologiebranche benötigt, um sich zu entwickeln. Mit Hilfe von sogenannten Best Practice-Beispielen soll verdeutlich werden, wie Innovationen durch Kooperationen zustande kommen und sich dadurch wirtschaftlicher Erfolg entwickeln kann. Unterstützung bieten dabei auch Förderprogramme und Wettbewerbe. Ein Überblick über aktuelle Programme und erste Erfahrungsberichte werden in einem eigenen Symposium vorgestellt und diskutiert. Abschließend darf der Blick auf neue Biotech-Start-ups nicht fehlen. Die wichtigsten Gründer- und Businessplanwettbewerbe der „Life Sciences“ stellen sich vor, und erfolgreiche Gründer präsentieren ihre Unternehmensgeschichte. In diesem Jahr werden auf den Biotechnologietagen in Frankfurt zum ersten Mal sogenannte Frühaufsteher-Runden angeboten. Am 10. Mai 2012 ab 7:45 Uhr bieten die Veranstalter die Möglichkeit, sich beim Frühstück in kleinen Runden über Themen wie Nachwuchs und Bildung, Internationalisierungsstrategien, Technologie- und Gründerzentren und über Finanzierungsmöglichkeiten und -modelle auszutauschen.
Netzwerk-Dinner unter Dinos Der große Netzwerkabend am 9. Mai findet im Senckenbergmuseum statt. Gemeinsam mit Science4Life, der Gründerinitiative für Life Sciences und Chemie, laden die Veranstalter zum Dinner unter den versteinerten Skeletten von T.Rex & Co. ein. Deutschlands größte Dinosaurier-Ausstellung soll die Abendveranstaltung zu einem Erlebnis machen und den Rahmen bieten, sich auszutauschen, alte Kontakte zu stärken und neue zu knüpfen. Weitere Informationen zu den Deutschen Biotechnologietagen 2012 in Frankfurt, Programminhalte, Angaben zur Anreise und Übernachtungsmöglichkeiten sowie die Online-Anmeldung gibt es im Internet unter www.biotechnolgie-tage.de. L
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Biotechnologie in Hessen
LLL SynthetiSche
Biologie
Die Zukunft hat begonnen in Frankfurt am Main fand ein hochrangig besetztes treffen zur Synthetischen Biologie statt. Es war ein erlesenes Treffen von Fachleuten eines aufstrebenden Forschungszweigs: Von Spezialisten für DNA-Synthese über Bioingenieure bis hin zu Genomtechnikern – sie waren Ende Januar in das Haus der Dechema nach Frankfurt gekommen, um über Synthetische Biologie zu diskutieren. Unter dem Titel „Synthetic DNA: Writing with the letters of life“ stellten die Forscher ihre neuesten Projekte und Programme vor. Sie alle eint das Ziel, Zellen ein verbessertes molekulares Design zu verpassen und so lebende Fabriken für neue Produkte zu schaffen.
Suche nach dem Minimalgenom Die Forscher am J. Craig Venter Institute (JCVI) im US-amerikanischen Rockville gelten als Vorreiter der Synthetischen Biologie. Immer wieder sorgen die wissenschaftlichen Ergebnisse aus den Laboren für Schlagzeilen. Über seinen bisherigen größten Meilenstein, die Schaffung einer Bakterienzelle mit einem synthetischen Genom, berichtete in Frankfurt JCVI-Forscher John Glass. „Für uns sind komplette Genome die entscheidenden Bauelemente der Synthetischen Biologie“, betonte Glass. Die US-Forscher wollen herausfinden, welche minimale genetische Ausstattung eine Bakterienzelle besitzen muss, um im Labor existieren zu können – das sogenannte Minimalgenom. Die bisherige Arbeit an der Mikrobe Mycoplasma mycoides JCVIsyn1.0 hat den Forschern wichtige Werkzeuge geliefert, mit denen sie ihrem Ziel näher kommen wollen. „Derzeit arbeiten wir fieberhaft daran, das Gen-Repertoire von 485 auf unter 400 Erbanlagen zu verkleinern“, sagte Glass. Der Molekularbiologe gab auch einen Ausblick auf weitere Projekte in der Forschungs-Pipeline des JCVI. Durch den Einsatz künstlicher Chromosomen versuchen die Wissenschaftler, Cyanobakterien zu Wasserstoff-Fabriken umzuprogrammieren. „In einem weiteren Projekt wollen wir mit Hilfe von Synthetischer Biologie die Herstellung saisonaler Grippeimpfstoffe beschleunigen“, so Glass. Bisher müssen die Partikel grassie-
render Viren aufwendig in Eierzellen gezüchtet und danach aufgereinigt werden – das gesamte Prozedere dauert im Schnitt 35 Tage. „Wir können diese Phase mittels Sequenzierung und gezielter DNA-Synthese auf fünf bis sieben Tage abkürzen“, sagte Glass. Wie die Bioingenieurskunst zu dringend benötigten, neuartigen Antibiotika führen kann, berichtete Eriko Takano von der Universität Groningen in den Niederlanden. Ihr Team fahndet im Erbgut von Mikroorganismen nach genetischen Modulen, die in der Lage sind, bisher unbekannte Antibiotika zu produzieren. „Manche dieser Module sind im Laufe der Evolution in einen Schlummerzustand geraten. Wir können sie wieder aufwecken, indem wir sie künstlich nachbauen und neu designen“, so Takano. Bei dem Bakterium Streptomyces clavuligerus ist den Forschern aus den Niederlanden dieser Kniff schon geglückt – nun stellt die Mikrobe einen bisher unbekannten Stoff her, der andere Bakterien abtötet. Noch tiefer an die Erbsubstanz – an die Buchstaben des genetischen Alphabets – gehen die Experimente, mit denen sich der belgische Mikrobiologe Philippe Marlière beschäftigt. In dem unter anderem von der EU finanzierten „Xenome“Projekt verfolgt Marlière zwei visionäre Ziele, um die Chemie lebender Organismen umzuprogrammieren. In einem Projekt geht es darum, die vier Nukleotide der DNA durch neuartige Bausteine zu erset-
zen, ohne damit die Erbinformation als solche zu verändern. Einen ersten Fortschritt in dieser Richtung gibt es bereits: Im vergangenen Jahr war es Marlière zusammen mit Berliner Forschern um Rupert Mutzel gelungen, Darmbakterien darauf zu trimmen, ein künstliches Nukleotid anstelle von Thymin in ihre DNA einzubauen. Auf diese Weise ließen sich Produktionsorganismen im Labor herstellen, die in der Natur nicht existieren können.
Künstliche Nukleinsäuren Noch weitgehend Zukunftsmusik indes ist das Projekt XNA (Xeno-Nukleinsäure), in dem die Forscher eine dritte und rein künstliche Variante einer Nukleinsäure schaffen wollen. Damit würde neben der DNA und der RNA ein dritter genetischer Informationsträger entstehen. „Das ist ein extrem schwieriges Unterfangen“, so Marlière. In Frankreich, wo der Forscher am Genoscope in Evry bei Paris arbeitet, sei seine Forschung auf ein recht negatives Echo gestoßen. „In Deutschland wird wesentlich häufiger und sachlicher über das Thema Synthetische Biologie berichtet“, sagte er im Gespräch mit |transkript. Er betonte, ein wesentliches Ziel seines Forschungsansatzes sei es, Bakterien mit neuem GenomDesign für den Einsatz in geschlossenen Systemen noch sicherer zu machen. L p.graf@biocom.de Itranskript I Nr. 3 I 18. Jahrgang 2012
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