Vorhersage von Nebenwirkungen
Schnelle Analyse per Biotech-PC

Die Wirkstoffe von Medikamenten schlagen bei Patienten häufig sehr unterschiedlich an. Ausschlaggebend dafür sind individuelle genetische Unterschiede. Mit einem neu entwickelten Biotech-PC ist nun eine schnelle DNA-Analyse möglich. Damit wird die Grundlage für maßgeschneiderte Therapien geschaffen.

HB HANDELSBLATT. Die durchschnittliche Entwicklungszeit eines Medikamentes bis zur Marktreife beträgt rund zwölf Jahre und verschlingt fast 500 Millionen Euro. Dabei ist nur einer von 5 000 untersuchten Wirkstoffen verwertbar - hier erwarten Pharmaunternehmen eine deutlich höhere Effizienz und geringere Kosten dank neuer gentechnischer Analysemöglichkeiten. Mit Blick auf die zum Teil fatalen Nebenwirkungen von Medikamenten sind die neuen Techniken besonders wichtig. Allein in den USA sterben etwa 100 000, in Deutschland rund 16 000 Menschen jährlich an den Nebenwirkungen diverser Medikamente. Hauptgrund dafür sind individuelle genetische Unterschiede. Abhilfe erhoffen sich Mediziner von so genannten DNA-Analysen, die eine Vorhersage von Nebenwirkungen möglich machen sollen. Diese so genannte "Predictive Medicine" ist ein wichtiger Schritt zu einer maßgeschneiderten Therapie des einzelnen Patienten.

Der Mannheimer Biotechfirma Febit AG ist es als erster gelungen, einen Biotech-PC für die Genanalyse zu entwickeln, mit dem sich heute jede genetische Fragestellung in kürzester Zeit beantworten lässt. "Mit der Entwicklung des weltweit ersten DNA-Prozessors haben wir einen Durchbruch erzielt, vergleichbar mit dem Übergang von der Schallplatte zur bespielbaren CD-ROM", freut sich Cord Stähler, Vorstandsvorsitzender der Febit AG. Der Prozessor ist das Herzstück des vollautomatischen DNA-Analysegerätes Geniom One, das auf jeden Labortisch passt und erstmals alle notwendigen Prozessschritte von der DNA-Synthese bis zur Datenanalyse integriert. "Mit dieser Technik lassen sich die Durchlaufzeiten von Gen-Analysen drastisch auf wenige Stunden an Stelle von Tagen oder sogar Wochen verkürzen und die Kosten entsprechend erheblich reduzieren", so Stähler.

Modernste DNA-Analysetechnologie

Möglich wird diese hohe Funktionalität durch die Kombination modernster DNA-Analysetechnologie mit Mikrofluidik und speziellen Softwareentwicklungen. Biologische Prozesse lassen sich so in digitale Daten übersetzen und abbilden. Innovativer Baustein des Geniom-Systems ist der "DNA processor", der als Reaktionsträger aus einer dreidimensionalen Mikrokanalstruktur besteht. Sowohl der gezielte Aufbau der DNA-Sonden als auch die Umsetzung mit den markierten Proben finden hier statt. Einzigartig dabei ist, dass diese Sonden nach Vorgaben des Anwenders unmittelbar synthetisiert werden. Der Reaktionsträger besitzt rund 48 000 unbesetzte "Stellplätze", die der Experimentator je nach Fragestellung mit Erbsubstanz-Fragmenten auffüllen kann. Diese bisher unerreichte Flexibilität eröffnet ein sehr weites Einsatzspektrum, das den Life-Sciences weiteren Aufschwung verleihen dürfte.

Febit hat inzwischen mit dem Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) zwei Projekte angeschoben, die auf der Geniom-Technologie beruhen. Zum einen werden epidemiologische Untersuchungen zum Lymphdrüsenkrebs durchgeführt, die Aufschluss über mögliche Risikofaktoren geben können, aber auch zur Diagnose und Prognose genutzt werden sollen. Zum anderen wird an einem neuen Verfahren zur Vorsorgeuntersuchung auf Gebärmutterhalskrebs gearbeitet. "Geniom One bietet vor allem im Hinblick auf seine Flexibilität und Geschwindigkeit Vorteile, die wir nutzen wollen", sagt Jörg Hoheisel, Leiter der Abteilung Funktionelle Genomanalyse am DKFZ. "Auf der anderen Seite erhalten wir durch diesen ersten Routineeinsatz des Systems und durch die enge Zusammenarbeit mit den Heidelbergern wertvolle Hinweise, wie sich das Potenzial der Technologie für die Zukunft optimieren lässt", ergänzt Febit-Chef Stähler. Noch in diesem Jahr soll das fertige Produkt Forschungseinrichtungen sowie Pharma- und Biotechnologieunternehmen angeboten werden.

"Therapieversagern" auf der Spur

Unter anderem bei pharmakogenetischen Tests kommt der Febit-Entwicklung große Bedeutung zu. Sie werden entscheidend mithelfen, "Therapieversager" aufzuklären. "Wir wissen inzwischen, dass genetische Varianten in der Bevölkerung nicht die Ausnahme, sondern die Regel sind", betont Ivar Roots, Direktor des Instituts für Klinische Pharmakologie der Berliner Charité, der den Einfluss genetischer Unterschiede auf die Medikamentenwirkung schon seit langem untersucht. In Zukunft wird die Entwicklung neuer Arzneimittel sich verstärkt auf das Verständnis der Genfunktion und auf die gezielte Suche nach krankheitsauslösenden Mutationen stützen.

Mit der Anwendung automatisierter Genanalyse-Technologien wird die Grundlage für maßgeschneiderte Therapien gelegt. Der neu entwickelte Biotech-PC könnte auch bei der Identifizierung von Krebsfaktoren und zur Tumorcharakterisierung, zur Untersuchung der Prädisposition, bei Infektionskrankheiten und der Diagnostik genetisch bedingter Erkrankungen ideal eingesetzt werden.

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