BioDevCenter: Biologicals für die Medizin der Zukunft

Nicht jede Errungenschaft der Medizintechnik fällt sofort ins Auge – wie die Biologicals etwa. Das sind Moleküle, die biotechnologisch für eine bestimmte Anwendung designt werden. In Baden-Württemberg soll das Biologicals Development Center (BioDevCenter) mit seiner Infrastruktur zukünftig dafür sorgen, dass sie schneller auf den Markt gebracht werden können.

Im Interview mit MEDICA.de sprechen Dr. Thomas Joos und Prof. Bernd Pichler über die Bedeutung der Biologicals für die Medizintechnik und den Aufbau des BioDevCenters in Reutlingen und Tübingen.

Herr Dr. Joos, was ist das Ziel des BioDevCenters?

Dr. Thomas Joos: Das Center ist ein vom Land Baden-Württemberg ausgewähltes Leuchtturmprojekt, das über die europäischen Infrastrukturmaßnahmenmittel gefördert wird. Es hat das Ziel, biotechnologisch hergestellte Proteine, sogenannte Biologicals, in Kooperation mit akademischen Gruppen und Unternehmen schneller und effizienter in den den diagnostischen und therapeutischen Markt zu bringen.

Was genau sind Biologicals?

Joos: Das sind mithin die Arzneimittel der Zukunft. Sie können vielfältig zum Einsatz kommen. Therapeutische Antikörper haben unter anderem die Tumortherapie und die Therapie der rheumatischen Erkrankungen revolutioniert. Aber gerade bei der Behandlung von Tumoren gibt es noch Lücken: Die personalisierte Medizin hat ein großes Potenzial, die Behandlung spezifischer, personalisiert, und damit erfolgreicher, zu gestalten.

Biologicals sind auch im Bereich der Medizinprodukte relevant, etwa für die Beschichtung von Stents und anderen Implantaten, für die Verbesserung der Wundheilung oder die Resorption von Arzneimitteln.

Herr Prof. Pichler, können Sie näher auf die medizinischen Fragestellungen eingehen, bei denen Biologicals helfen können?

Prof. Bernd Pichler: Am Werner Siemens Imaging Center interessieren uns in erster Linie die diagnostischen und die theranostischen Verfahren, also die Kombination von Therapie und Diagnose. Das bedeutet beispielsweise, dass wir spezifische Moleküle nutzen, um Tumoren für die nicht-invasive Bildgebung mittels Positronen-Emissions-Tomografie (PET) radioaktiv zu markieren, um ein molekulares Profil von zum Beispiel Oberflächenproteinen zu erhalten. Das gleiche Molekül wird anschließend mit einem therapeutischen Radioisotop markiert, um den Tumor durch die Strahlung zu bekämpfen.

Genauso können wir damit feststellen, ob Tumorzellen bestimmte Rezeptoren exprimieren. Wenn wir diese erfasst haben, können wir mit Biologicals eine zielgerichtete Therapie durchführen. Es ist in erster Linie also für die Onkologie interessant, spezielle Moleküle zu entwickeln. Das können Antikörper sein, aber auch kleinere Strukturen wie Nanobodys oder auch Antikörperfragmente.

Joos: Ergänzend kann man sagen, dass die Medizinprodukteindustrie hier in Baden-Württemberg sehr stark aufgestellt ist. Und bei Medizinprodukten werden Biologicals auch schon eingesetzt. Das wären etwa Dialyse-Membranen mit Beschichtungen aus Albumin und Heparin oder Materialien, die die Freisetzung von Medikamenten steuern. Es gibt innovative Ansätze zum Einsatz rekombinant hergestellter Spinnenseide. Oder Designerproteine, um die Beschichtungen von Implantaten zu optimieren, sodass zum Beispiel Keime nicht mehr gut anhaften können oder das Einwachsen des Implantats in den Körper verbessert wird. Hier ist unheimlich viel im Gange und diese Aktivitäten können wir mit dem BioDevCenter gezielt unterstützen.

Die Förderung für das Center ist jetzt im Januar 2023 gestartet. Wenn Sie in die Zukunft blicken, haben Sie jetzt schon vor Augen, wie das Center aussehen und arbeiten soll?

Joos: Momentan können wir die Projekte entweder in den bestehenden Laboratorien des Werner Siemens Imaging Centers durchführen oder bei uns am NMI. Es ist allerdings auch ein Neubau des Instituts geplant und je nachdem, wie sich das BioDevCenter entwickelt, könnte es in diesem Gebäude sogar eine oder zwei Etagen belegen.

Pichler: Die Infrastruktur für die Erforschung und die klinische Anwendung von Biologicals ist sehr teuer. Das hat zwei Gründe. Einerseits geht es um Stoffe, die irgendwann auch im menschlichen Körper angewendet werden sollen. Das heißt, sie müssen nach Richtlinien der Good Manufacturing Practice (GMP) hergestellt werden.

Den zweiten Grund sehen wir bei der Anwendung für die Bildgebung. In der PET verwenden wir kurzlebige radioaktive Isotope, die wir vor Ort und on-demand herstellen. Einen Tracer der beispielweise mit dem radioaktiven Isotop Fluor-18, das eine Halbwertszeit von zwei Stunden hat, markiert ist, produzieren wir hier im Zentrum frühmorgens, um ihn direkt einzusetzen. Dafür ist ein kleines Zyklotron, also ein Reaktor, notwendig. Dazu benötigen wir Sicherheitsvorkehrungen wegen der Radioaktivität.

Der Betrieb der Labore kostet zwischen zwei und drei Millionen Euro im Jahr, die Ausstattung hier etwa 20 Millionen. Daher ist es absolut sinnvoll, dass man das Ganze bündelt und dafür sorgt, dass das BioDevCenter nicht nur eine regionale, sondern auch eine überregionale Ausstattung bekommt.

Wie sehen die nächsten Schritte zum Aufbau des Centers aus?

Pichler: Wir haben eine ganze Pipeline von Projekten in unterschiedlichen Phasen. Bei einem laufen die Tierstudien, bei einem anderen die Vorbereitung für die GMP und damit auch die klinische Testung. Andere Moleküle sind wiederum noch in der Entwicklungsphase.

Joos: Gleichzeitig tätigen wir am NMI Investitionen für den weiteren Ausbau der Laboratorien. Die Förderung ist auf eine Laufzeit von fünf Jahren ausgelegt. Wir haben jetzt eine Anlaufphase von 18 bis 24 Monaten. In den folgenden Jahren können dann auch externe Projekte mit in diese Pipeline eingespeist werden. Dazu führen wir bereits Gespräche mit interessierten Unternehmen.