Success story: SCIOMICS

Jeder Tag ist eine neue Herausforderung.

Sciomics hat sich auf sogenannte Antikörper-Microarrays spezialisiert.

Die Sciomics GmbH entwickelt diagnostische Tests, die vorhersagen können, ob definierte Krebsarten nach einer Operation zurückkehren oder ein bestimmtes Medikament wirksam ist.  

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SCIOMICS im Interview
„Wir haben das Potenzial, Krebs zu heilen.“

Die Sciomics GmbH ist ein junges Biotechnologie-Unternehmen mit Sitz im Heidelberger Technologiepark, das sich auf sogenannte Antikörper-Microarrays spezialisiert hat. Ein Microarray ist ein Untersuchungsverfahren, mit dessen Hilfe gleichzeitig viele Einzelaspekte ausgewertet werden können. Die Sciomics GmbH entwickelt auf Basis dieser Plattform diagnostische Tests, die vorhersagen können, ob definierte Krebsarten nach einer Operation zurückkehren oder ein bestimmtes Medikament wirksam ist. Wie diese Tests funktionieren und inwiefern Patienten von diesen Verfahren profitieren, darüber sprach die Redakteurin Lydia Prexl mit Dr. Ronny Schmidt, promovierter Chemiker und Leiter des Business Developments der Sciomics GmbH.

Lydia Prexl: Herr Schmidt, stellen Sie sich vor, Sie müsste einem 12-jährigen Kind erklären, womit Sie Ihr Geld verdienen. Was würden Sie antworten?

Schmidt: Im Moment verdienen wir unser Geld mit Serviceleistungen. Wir unterstützen andere Wissenschaftler oder Ärzte bei ihren Forschungsprojekten und helfen dabei, das Projekt zu planen, die Daten zu erheben, auszuwerten und später nachzubereiten.

Prexl: Können Sie das an einem Beispiel erläutern?

Schmidt: Nehmen wir etwa einen Arzt, der erforscht, wie Leberkrebs entsteht und wie er am besten behandelt werden kann. Dazu muss er herausfinden, wie sich erkranktes Gewebe von gesundem Gewebe unterscheidet. Wir beraten den Arzt dabei, wie viele Proben ideal wären und wie diese gehandhabt werden sollten. Damit die Qualität der Proben stimmt, müssen sie zum Beispiel sofort mit flüssigem Stickstoff behandelt und mit bestimmten Stabilisatoren ergänzt werden. Wir haben mehr als zehn Jahre Erfahrung und optimieren dieses Verfahren immer. Im Anschluss analysieren wir die Proben und senden dem Arzt einen Studienbericht mit allen relevanten Informationen zum Proteingehalt und zu Proteinmodifikationen in seinen Proben.

Prexl: Es ist also nicht damit getan, ein bisschen Gewebe oder ein paar Tumorzellen zu entnehmen, in eine Pipette zu geben, etwas Flüssigkeit oder Farbstoffe hinzuzugeben und die Proben auszuwerten?

Schmidt: (lacht) Vom Grundprinzip stimmt das, aber der Prozess ist äußerst kompliziert und läuft in vielen Teilschritten ab. Wir forschen seit vielen Jahren daran und haben für unterschiedliche Zelltypen und Probenmaterial speziell entwickelte Verfahren und Protokolle. Eine Gewebeprobe von einem menschlichen Hirntumor muss etwa anders aufbereitet werden als Zellen oder Gewebe von anderen Organen.

Prexl: Eine entscheidende Rolle bei der Analyse des Gewebes spielen die sogenannten Antikörper-Microarrays. Was ist ein Antikörper-Microarray?

Schmidt: Stark vereinfacht bezeichnet ein Microarray ein Trägermaterial mit kleinsten aufgetragenen Molekülmengen, das zum Beispiel zur Analyse von Zellmaterial eingesetzt werden kann. Manchmal werden Microarrys auch Genchip oder Biochip genannt. Sciomics verwendet hauptsächlich eine bestimmte Art von Microarray, die sogenannten Antikörper-Microarrays. Diese enthalten über 1.000 Antikörper und ermöglichen einen Nachweis von einer Vielzahl von verschiedenen Proteinen in biologischen Proben.

Prexl: Wie funktioniert so ein Antikörper-Microarray?

Schmidt: In unserem Fall arbeiten wir mit einer Glasoberfläche, auf die wir 5000 kleine Punkte, sogenannte Spots, mit Antikörpern auftragen. Auf diese Microarrays geben wir das Probenmaterial. Die Proteine wurden zuvor farblich markiert. Sie werden von den Antikörpern eingefangen. Anschließend werden die Microarrays gewaschen und gescannt. Das Ergebnis sind Rohdaten, die wir biostatistisch auswerten.

Prexl: Was ist das Besondere Ihrer Microarrays?

Schmidt: Wir haben am Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ)eine Plattform entwickelt, die darauf spezialisiert ist, Proteine zu untersuchen. Dabei arbeiten wir unter anderem mit winzigen Gewebeproben von minimal einem Quadratmillimeter. Bisherige Verfahren brauchen oft zehnmal so viel Gewebe für die Untersuchung eines einzelnen Proteins. Wir dagegen untersuchen 900 Proteine parallel. Die Informationsdichte unserer Analysen ist damit deutlich höher und die Ergebnisse sind aussagekräftiger.

Prexl: Warum gerade Proteine?

Schmidt: Weil nahezu alle Erkrankungen auf Proteine zurückgehen und mehr als 90 Prozent der Medikamente auf Proteinebene ansetzen. Proteine sind der Schlüssel zum vertieften und besseren Verständnis von Krankheiten und somit zu unserer Gesundheit.

Prexl: Sie sagten vorhin, Sie untersuchen 900 Proteine. Es gibt aber ungefähr 21.000 Kernproteine und nochmal zahlreiche Variationen, sodass Forscher von rund 1 Million Proteinvarianten ausgehen. Woher wissen Sie, dass Sie die richtigen Proteine untersuchen?

Schmidt: Das ist eine gute Frage und das kam auch nicht über Nacht, sondern war ein langwieriger Prozess, der auch noch nicht abgeschlossen ist. Neben eigenen Recherchen arbeiten wir hier sehr eng mit führenden Forschungszentren wie dem DKFZ im onkologischen Bereich zusammen, um biomedizinisch relevante Proteine möglichst breit abzudecken. Außerdem ist uns wichtig, dass wir Schlüsselproteine der wichtigsten Signalwege vertreten haben. In unserer Forschung konnten wir bestimmte Proteine nachweisen, die zum Beispiel die Resistenz gegen eine Chemotherapie erhöhen oder dazu führen, dass Tumorzellen schneller metastasieren, sich also im Körper verbreiten. Bei Krebs, Organversagen oder Infektionen spielt außerdem das Immunsystem eine entscheidende Rolle. Wir können die Proteine identifizieren, die das komplexe Verhalten des Immunsystems bei diesen Erkrankungen regulieren.

Prexl: Im Moment arbeiten Sie an diagnostischen Tests, um das Wiederauftreten von Krebserkrankungen vorhersagen oder besser behandeln zu können. Dabei konzentrieren Sie sich derzeit auf Blasenkrebs und Bauchspeicheldrüsenkrebs. Weshalb?

Schmidt: Das hat mehrere Gründe. Der wichtigste ist, dass hier der Bedarf nach diagnostischen Tests extrem hoch ist. Nehmen wir das Beispiel Blasenkrebs. Blasenkrebs wird oft frühzeitig erkannt und operiert. Aber in 70 Prozent der Fälle kommt Blasenkrebs wieder und ist dann meist aggressiver als vor der Operation. Um diese neuen Tumore rechtzeitig zu identifizieren, müssen Betroffene in regelmäßigen Abständen eine Blasenspiegelung ertragen, die als sehr unangenehm empfunden wird. Viele gehen daher nicht regelmäßig zur Nachkontrolle, sodass ein wiederauftretender Blasenkrebs erst spät erkannt wird. Unser Ziel ist es, von Anfang an zu wissen, ob ein Tumor wiederkommen wird oder nicht. Dadurch kann sowohl die Überwachung als auch die Therapie an die Biologie und das Risiko des Tumors angepasst werden.

Prexl: Langfristig entlastet Ihr Test also sowohl die Krankenkassen als auch die Patienten?

Schmidt: Genau. Bei Blasenkrebs haben wir zwanzig Proteine identifiziert, die zuverlässig vorhersagen können, ob der Blasenkrebs wieder auftritt oder nicht. Dadurch können unnötige Therapien und Überwachungsuntersuchungen eingespart werden. Gleichzeitig kann man die Patienten die eine erweiterte Therapie und Überwachung benötigen effektiv identifizieren.  Als nächstes geht es nun darum, unsere Ergebnisse in einer großen klinischen Studie zu bestätigen.

Prexl: Woran arbeiten Sie sonst noch?

Schmidt: Im Moment arbeiten wir außerdem an einer Diagnostik bei Bauchspeicheldrüsenkrebs. Die Herausforderung ist hier, dass die Symptome in der frühen Phase oft unspezifisch oder nicht vorhanden sind. Die Ärzte wissen also oft nicht, ob es sich um Bauchspeicheldrüsenkrebs handelt oder um eine Entzündung der Bauchspeicheldrüse. Bis zur finalen Diagnose vergeht heute eine viel zu lange Zeit. Deshalb suchen wir hier nach einem Verfahren, mit dem diese Unterscheidung kostengünstig und sehr viel schneller möglich ist.

Prexl: Ihr Ansatz klingt vielversprechend. Glauben Sie, dass in Zukunft jeder Mensch routinemäßig auf potenzielle Krankheiten getestet werden kann?

Schmidt: Mit Sicherheit. Für einige Krankheiten wie Brustkrebs ist das schon heute möglich. Die Diagnostik ist in den letzten zehn Jahren sprunghaft vorangekommen. Mit neuen zielgerichteten und an den Tumor angepassten Therapien haben wir das Potenzial, Krebs zu heilen. Die ersten Schritte haben wir bereits gemacht. Ich bin mir sicher, wenn ich 65 Jahre alt bin, wird Krebs eine größtenteils gut behandelbare Erkrankung sein.

Prexl: Welche Herausforderungen für diagnostische Innovationen sehen Sie für die Zukunft?

Schmidt: Aus meiner Sicht sind alle Beteiligten gefragt. Die Grundlagenforscher an den Universitäten, die Start-ups, und die Politik, die die Rahmenbedingungen für innovative Forschung definiert. In Deutschland und in Europa dauert es viel zu lange, um einen Test auf den Markt zu bringen und die Erstattung durch die Krankenkasse zu erhalten. Außerdem sind die Bedingungen für innovative Start-ups in Europa – mit Ausnahme von Großbritannien und der Schweiz – nicht ideal. Da sind andere Länder wie die USA oder China sehr viel weiter.

Prexl: Der komplizierte Teil ist also nicht die Wissenschaft, sondern der Prozess um innovative Entwicklung auf den Markt zu bringen?

Schmidt: Natürlich sind klinische Studien absolut notwendig, um dem Patienten eine hohe Sicherheit zu garantieren. Doch bei diagnostischen Tests sind die Hürden für eine Kostenübernahme durch die Krankenkassen in Deutschland größer als bei Medikamenten. Bis die Krankenkasse einen neuen Test erstattet, vergehen acht bis zehn Jahre. Während dieser Zeit müssen die Firmen viele Millionen Euro investieren. Medikamente dagegen werden sofort nach der Zulassung bezahlt. Hier wären Änderungen hinsichtlich der Kostenerstattungspraxis wünschenswert.

Prexl: Vielen Dank für dieses Gespräch.