Fortschritte in den Informationstechnologien weiten die Möglichkeiten biotechnologischer Anwendungen in der personalisierten Medizin enorm aus. Durch die Bestimmung spezifischer Biomarker und den schnellen Datentransfer in Echtzeit können Diagnose und Therapie von Krankheiten – insbesondere bei Krebserkrankungen – genauer und gezielter erfolgen. Während die erste Welle von Bioinformatik-Unternehmen größte Probleme hatte, sich nachhaltig am Markt zu positionieren, zeichnen sich nunmehr Geschäftsmodelle ab, die auf einen neuen, nachhaltigen Boom in diesem Bereich hindeuten.
Europäisches Flagship-Projekt
Voraussetzung dafür sind Informations- und Kommunikationstechnologien, die die Erhebung und Auswertung der dabei anfallenden riesigen Datenmengen erlauben. Eine Herausforderung, der sich auch die insgesamt 60 Institutionen und Unternehmen vorwiegend aus Europa in der Initiative „IT Future of Medicine“ (ITFoM) stellen. ITFoM soll Computermodelle entwickeln, bei denen von den molekularen, physiologischen, anatomischen und umweltbezogenen Daten eines jeden Patienten personalisierte „virtuelle Patienten“ abgeleitet werden. Ziel ist es, individuell optimierte Präventions- bzw. Therapiekonzepte zu entwickeln und potenzielle Nebenwirkungen bei Behandlungen zu minimieren. Koordiniert wird die Initiative vom Max-Planck Institut für molekulare Genetik (MPI-MG) in Berlin. Hier erforscht man in der Abteilung von Prof. Hans Lehrach Verfahren zur Auswertung genomischer Daten.
Von der Wissenschaft in die Anwendung
Für die kommerzielle Verwertung seiner Ergebnisse gründete Lehrach 2008 gemeinsam mit Kollegen die Alacris Theranostics GmbH, die auf die Entwicklung neuer Verfahren in der personalisierten Medizin für Krebspatienten spezialisiert ist. Mit Erfolg: Das Berliner Start-up stellt inzwischen führenden Krebskliniken therapiebegleitende Diagnostik in Forschungsprojekten zur Verfügung und macht seine Stratifizierungstechnologie auch Pharmafirmen für klinische Versuche zugänglich. Durch die strategische Vereinbarung Anfang 2011 mit Qiagen konnte darüber hinaus ein finanzstarker Investor gewonnen werden. Die von Alacris weiterhin eingeworbenen finanziellen Mittel, z.B. aus dem IMI-Projekt OncoTrack, kommen auch der Wissenschaft zugute: „Mit diesen Mitteln können wir in internationalen Forschungsprojekten die medizinische Systembiologie vorantreiben und so konkrete Ergebnisse in der Individualisierung von Therapeutika und damit eine erhebliche Verbesserung der Medikamentenentwicklung herbeiführen“, sagt Dr. Bodo Lange, CEO von Alacris Theranostics.
Mobile IT-Lösung für personalisierte Krebstherapie
Ein weiteres erfolgreiches Beispiel aus der Hauptstadtregion ist die gemeinsame Forschungsinitiative zwischen der Charité – Universitätsmedizin Berlin und dem SAP Innovation Center sowie dem Hasso-Plattner-Institut aus Potsdam. Gemeinsam entwickelten die Partner eine neue mobile Anwendung für die Erforschung und Behandlung von Krebs, den HANA-Oncolyzer. Mit seiner In-Memory-Technologie ermöglicht es der HANA Oncolyzer, alle patientenrelevanten und klinischen Daten in Echtzeit abzurufen und jederzeit zu ergänzen. „Wenn Ärzte für eine viel versprechende, personalisierte Therapie bisher bis zu zwei Tage lang Akten wälzen mussten, um genau den Patienten zu finden, dessen Merkmale exakt auf solch eine Therapie passen, geht das dank der In-Memory-Technologie per iPad nun in Sekunden“, sagt Cafer Tosun, Leiter des SAP Innovation Center. Die Krebsbehandlungen können so noch gezielter und schneller auf die Patienten und die Krebsarten abgestimmt werden. Auch Forschern erleichtert diese Technologie erheblich die Arbeit. Beispiel Genomsequenzierung: Hier fallen Rohdaten im Terabyte-Bereich pro Patient an. Der HANA-Oncolyzer hilft, diese Daten hinsichtlich ihrer Relevanz zu analysieren und zu selektieren.
Fazit
Die Bioinformatik hat verschiedenste „Omics“-Technologien“ ermöglicht. Sie hat enorme Datenmengen handhabbar gemacht, war aber nur bedingt erfolgreich, was die Umsetzung der Erkenntnisse in konkrete Produkte betrifft. Nunmehr scheint die Zeit reif für konkrete Anwendungen an der Schnittstelle zwischen Lebenswissenschaften und Informationstechnologien. Dies betrifft die Entwicklung ganz neuartiger Verfahren wie etwa bei der Verzahnung von Therapie und Diagnostik. Gemeinsam mit Industrie, Ärzten und Patienten wird es immer realistischer, die richtige Therapie für den richtigen Patienten bzw. die richtigen Präventionsmaßnahmen zum richtigen Zeitpunkt einzuleiten. Im Bereich eHealth weiten sich Zielgruppen und -märkte für die Unternehmen mit bioinformatischen Kernkompetenzen stark aus.
Zur Person: Dr. Kai Uwe Bindseil
Dr. Kai Uwe Bindseil (bindseil@biotop.de) ist promovierter Chemiker. Er ist Prokurist und Leiter des Geschäftsbereichs Life Science/Gesundheit der TSB Innovationsagentur Berlin GmbH, Leiter der länderübergreifenden Initiative BioTOP Berlin-Brandenburg und Clustermanager Gesundheitswirtschaft Berlin-Brandenburg – HealthCapital.
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