"Genomics" verändern die Organisation und die Abläufe der industriellen Forschung rasant. Ein Blick hinter die Retorten eines globalen Pharmakonzerns.
"Jetzt hab' ich sie abgeschossen." Lakonisch kommentiert Mario Pozza die plötzliche Ruhe. Wo kurz vorher noch Gepiepe aus den Lautsprechern gedrungen ist, gepaart mit Kurvenausschlägen auf den grün-schwarzen Monitoren, herrscht jetzt Grabesstille. Die Nervenzelle, deren Spannungspotential Pozza vermessen wollte, ist tot. Durchbohrt von der dünnen Glaselektrode, die der Forscher im Mikrometertakt durch den Schnitt eines Rattenhirns durchbewegt. Er will lebende Nervenzellen dabei "belauschen", wie sie auf Wirkstoffe reagieren.
Ein paar Räume sieht man auf Computerschirmen 190 schmale, bunte Balken. Jeder davon steht für einen Krebspatienten und zeigt die Aktivität eines von 12.000 untersuchten Genen. Zwei Forscher durchkämmen diese Datenbestände, um einen Hinweis darauf zu bekommen, ob eine bestimmte Erbinformation eine Rolle bei einer Krebserkrankung spielen könnte. Die Daten dafür werden ein paar Labors weiter, im Nachbarhaus gewonnen, und zwar aus "Genchips". Das sind fingernagelgroßen Glasplättchen, auf denen Fragmente von rund 12.000 Genen fixiert sind. Käuflich zu erwerben sind Genchips derzeit in Versionen für Mensch, Maus und Ratte. Damit kann die Aktivität von Genen in verschiedenen Geweben, bei verschiedenen Krankheitssymptomen und bei verschiedener Medikation analysiert werden. Die resultierenden Datenmengen sind imposant: Eine CD-Rom faßt die Daten von zehn Chips.
Die drei Labors sind nur kleine Ausschnitte aus dem 1200 Mann starken Forschungsbetrieb in der Baseler Zentrale des Pharmamultis Novartis. Im "Run" um neue Wirkstoffe laufen hier an die hundert Projekte parallel, manche nur wenige Wochen, manche jahrelang. Der Output: Pro Jahr verlassen 15 bis 20 Projekte die Forschungsabteilung, um zu Medikamenten weiterentwickelt zu werden. Durch den letzten Filter der klinischen Prüfung kommt dann bestenfalls eine Handvoll neuer Substanzen.
Um möglichst viele gewinnträchtige Patente zu schaffen, muß das Know-how gut organisiert werden. Weltweit ringen Pharmakonzerne um die richtige Struktur - die immer mehr von der jungen Wissenschaft namens "Genomics" bestimmt wird: Durch die bessere Kenntnis des menschlichen Genoms ergeben sich neue Möglichkeiten bei der Medikamentenentwicklung. So steigt die Zahl der "Targets" (Ansatzpunkte) für Medikamente rasant: Konzentrierten sich alle Pharmakologen der Welt bisher auf rund 500 Zielmoleküle, so rechnet man derzeit mit bis zu 10.000 Targets. Zudem können Medikamente in Zukunft für bestimmte, durch Genanalysen abgrenzbare Patientengruppen "maßgeschneidert" werden. Immer mehr Spezialmedikamente für immer kleinere Gruppen also.
Ein Rat für Enzyme
Wie organisiert man nun Forschung dieser Größenordnung - Budget: 3,45 Milliarden Euro (47,5 Milliarden Schilling) - unter den neuen Bedingungen? Vor allem in den USA wird oft der Weg eingeschlagen, einzelne Forschergruppen intern als Konkurrenten gegeneinander antreten zu lassen, um die Effektivität zu steigern. In Basel hält man diesen Ansatz für falsch, erklärt Forschungschef Paul Herrling. Er versucht vielmehr, die Gruppen zu vernetzen. Ein Beispiel: Bei verschiedenen Krankheiten seien dieselben Enzyme aus der Gruppe der Kinasen beteiligt. "Wir haben nun ein Kinasen-Council eingerichtet, in dem die Wissenschaftler der verschiedenen Arbeitsgruppen ihr Wissen austauschen." So wurde zusätzlich zu der Einteilung in Gruppen eine neue Struktur eingezogen - Ökonomen nennen das eine "Matrix-Organisation".
Ob diese zusätzliche Strukturierung quer zu den herkömmlichen Hierarchien - "Die Durchsetzung war ein Titanenkampf!" - der Weisheit letzter Schluß ist, bleibt abzuwarten. Denn die ersten Medikamente Marke "Genomics" sind in frühestens fünf Jahren zu erwarten. Die unmittelbare Folge der Vernetzung ist aber bemerkenswert: Rund 20 Prozent der Projekte wechseln im Lauf der Entwicklung das therapeutische Feld.
"One drug for all"
Mit der Vernetzung soll auch ein zweites Ziel erreicht werden: ein neuer Weg zu "Blockbustern", also extrem verkaufsstarken "Universalmedikamenten" - die ein Konzern braucht, um die gigantischen Entwicklungskosten von rund einer Milliarde Euro (13,76 Mrd. Schilling) hereinspielen zu können. Deshalb suchen die Basler Forscher nicht nur nach neuen Spezialmedikamenten, sondern auch nach gemeinsamen Mechanismen bei verschiedenen Erkrankungen. "Krankheiten wie Rheuma, Arthritis oder Multipler Sklerose liegt allen dieselbe Immunreaktion zugrunde", so Herrling. Kennt man diese Mechanismen im Detail - was einen Ausbau der Grundlagenforschung erfordert -, dann kann vielleicht auf diesem Weg ein neuer Blockbuster lanciert werden: "One drug for all".
Ganz neue Abläufe erfordert auch die explodierende Zahl an "Targets". Das Zauberwort heißt "High-throughput Screening". So nennt man Verfahren, die automatisiert zahlreiche Substanzen auf eine gewünschte Eigenschaft durchsuchen. Zum Beispiel bei der geschilderten Identifizierung der möglichen "Targets" mittels Gen-Chips. Ist ein Zielgen einmal gefunden, wird es - ebenfalls automatisch und in großem Maßstab - in Bakterien vervielfältigt ("kloniert"), erst danach kann die eigentliche biologische Knochenarbeit beginnen. Man hat dann aber bereits einen beachtlichen Vorsprung gegenüber der herkömmlichen Vorgangsweise.
Gleichzeitig wird auch im "Drug Discovery Center" Fließbandarbeit geleistet. Dort wird der riesige Fundus an möglicherweise wirksamen Chemikalien - bei Novartis lagern rund eine Million derartiger "Compounds" - auf bestimmte chemische Eigenschaften untersucht. Etwa darauf, ob sie unter Umständen giftig sind und dadurch sofort ausscheiden.
Ein Hilfsmittel dafür ist das "Molecular Modelling". Dabei wird im Computer die räumliche Struktur eines Targets simuliert - die Positionen der Atome kennt man aus der Röntgenstrukturanalyse von Proteinkristallen. Auf dem Bildschirm kann man mit verschiedenen Wirkstoffen herumspielen, ausprobieren, ob sie räumlich in die "aktiven Zentren" der Proteine passen. "Früher beruhte die Suche nach Wirkstoffen auf dem Prinzip ,trial and error', heute können wir uns die Interaktionen zwischen den Molekülen im Computer ansehen", erläutert der "Modelling"-Spezialist Pascal Furet: "Zumindest statisch. In der Realität bewegen sich die Moleküle natürlich ständig." - Die Gentechnik wird, so Herrling, auch künftig vor allem Forschungsmethode bleiben und selbst nicht viele neue Medikamente hervorbringen. "Mit rekombinanten Proteinen gibt es noch zu viele Probleme", bedauert er - und erinnert daran, daß vor zwei Wochen ein Patient, an dem ein Alzheimer-Impfstoff getestet wurde, eine schwere Gehirnhautentzündung bekam.
Und: "Genomics" sind - trotz aller neuen Möglichkeiten - weiterhin nur ein kleiner Teil der Pharmakologie: "Nur" 20 Prozent des Forschungsbudgets fließen in diesen Bereich, der Rest wird weiterhin mit "klassischen" Arbeitsweisen verkocht.