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Biopharmazeutika: Am Sanofi BioCampus Frankfurt entstehen die Medikamente von morgen
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Frankfurt/Main (ots)
Biologika sind Medikamente, die gezielt in das menschliche Immunsystem eingreifen. Deshalb haben Biologika-Therapien nicht nur die Krebsbehandlung vorangetrieben, sondern gewinnen auch als fortschrittliche Behandlungen für chronisch-entzündliche Krankheiten wie Morbus Crohn, Colitis ulcerosa, rheumatoide Arthritis (RA) und weitere Autoimmunerkrankungen zunehmend an Bedeutung.
Biologika sind enorm zielgerichtet wirkende Moleküle, die es heute ermöglichen, Krankheiten zu behandeln, die bisher nicht oder nur schwer therapiert werden konnten. Seit Einführung des ersten biopharmazeutisch hergestellten Insulins Anfang der 80iger Jahre zählen Biologika zu den etablierten Therapieoptionen bei vielen Autoimmun- oder chronischen Erkrankungen. Beispielsweise können sie Gerinnungsfaktoren bei Blutkrankheiten ersetzen, zielgerichtet Krebszellen angreifen oder Entzündungsprozesse im Immunsystem blockieren. Dabei sind Biologika im Prinzip große Moleküle, oft 200 bis 1.000-mal so groß, wie "klassische" kleine Moleküle in chemisch hergestellten Medikamenten. Auch die Größe führt dazu, dass sie nicht als Tablette oral verabreicht werden können, sondern sich chronisch erkrankte Menschen regelmäßig spritzen müssen.
Der medizinische Fortschritt kann Patienten Lebenszeit schenken: Durch Fortschritte in der Therapie liegt die durchschnittliche Fünf-Jahres-Überlebensrate für Frauen bei diagnostiziertem Brustkrebs aktuell bei 90 Prozent, im Vergleich zu 75 Prozent Mitte der 70er-Jahre. Und die durchschnittliche Zehn-Jahres-Überlebensrate liegt dank Prävention und neuer biologischer Therapien inzwischen bei 83 Prozent. Es gibt verschiedene Biologika-Gruppen, am häufigsten sind es "Antikörper". Die wirken beispielsweise bei Autoimmunerkrankungen, wo das Abwehrsystem seine entzündungsfördernden Botenstoffe fälschlicherweise gegen gesunde Zellen losschickt. Die Antikörper unterdrücken dann die vermehrte Produktion von solchen Entzündungsstoffen und die damit überschießende Immunreaktionen. Durch diese Unterdrückung kommt diese Immunreaktion zur Ruhe: Patienten, die unter schwerem Asthma leiden, haben die Chance, wieder aktiv am Leben teilzunehmen, Neurodermitis-Behandlungen lindern den quälenden Juckreiz und bei chronischer Rhinosinusitis mit Nasenpolypen ist freies Durchatmen wieder möglich.
Mehr als Zweidrittel aller Arzneimittel von Sanofi sind heute Biologika
Wegen ihrer medizinischen Präzision machen Biologika heute mehr als Zweidrittel aller Arzneimittel des Unternehmens Sanofi aus. Am BioCampus von Sanofi im Industriepark Höchst werden diese Medikamente, die das Immunsystem gezielt beeinflussen, erforscht und entwickelt. Diese Verzahnung macht den Verbund zu einem der größten pharmazeutischen Forschungs- und Produktionsstandorte von Sanofi weltweit. Forschungsschwerpunkt ist hier wie auch global bei Sanofi die Immunoscience.
"Immunoscience umfasst verschiedene Therapiegebiete: Atemwegserkrankungen wie Asthma, entzündliche Darmerkrankungen, neurodegenerative Erkrankungen, Multiple Sklerose, Krebs, aber auch seltene, heute noch nicht behandelbare Erkrankungen", resümiert die Leiterin für die Erforschung Großer Moleküle bei Sanofi in Deutschland Melanie Fischer. Der BioCampus zähle zu den zentralen Standorten von Sanofi für die integrierte Wirkstoffforschung in der Immunologie. Genutzt werden dafür auch KI-gestütztes Design und virtuelle Patienten. "Die Moleküle werden mithilfe von KI am Computer nicht nur designt. Neuerdings werden auch die Eigenschaften von Molekülen, wie die Effektivität und Verträglichkeit, aber auch die Lagerstabilität oder Herstellbarkeit im industriellen Maßstab mittels KI simuliert", erläutert Fischer. "Die Wirkung potenzieller Therapien wird anschließend in Modellen, sognannten virtuellen Patienten analysiert."
Hergestellt werden können Biologika beispielsweise mit Hilfe von Zellen in einem Fermentationsprozess. Dazu sind die lebenden Organismen so genetisch verändert, dass sie einen Wirkstoff herstellen können. Dabei gilt für Biologika: Der Prozess bestimmt das Produkt, denn der Prozess, der von Anfang an mit einer Zelllinie definiert wird, muss während des gesamten Produktionszyklus auch im größeren Maßstab beibehalten werden.Denn die Vermehrung von Zellen kann durch geringste Schwankungen wie Veränderungen der Außentemperatur, des Salzgehaltes oder der pH-Konzentration beeinflusst werden. Mithilfe modernster digitaler Techniken werden deshalb alle Phasen der Herstellung kontrolliert, um Abweichungen vorherzusagen oder zu vermeiden.
Erst kürzlich ist am BioCampus eine Produktionseinheit in Betrieb genommen worden, die biotechnologische Wirkstoffe herstellt. Sie ist Teil des Expertise-Verbunds, an dem alle Prozesse rund um mikrobiell hergestellte Wirkstoffe in räumlicher Nähe beieinanderliegen: von der Forschung und Entwicklung über die Wirkstoffproduktion, die Abfüllung in kleine Kartuschen und das Verbauen in Applikationshilfen, den sogenannten Pens für Insuline oder Autoinjektoren für die Immunologie-Produkte.
Die nächste Generation
Mittlerweile werden auch therapeutische Antikörper erforscht, die allein oder in Kombination mit Nanobody®-Molekülen an zwei oder sogar drei verschiedene Angriffspunkte andocken können. Nanobody®-Moleküle sind nur etwa ein Zehntel so groß wie ein herkömmlicher Antikörper. Sie besitzen zwar eine vergleichbare Fähigkeit, spezifische Zielstrukturen zu binden, können jedoch in einem Baukastenprinzip wie Perlen auf einer Schnur miteinander kombiniert werden. Durch ihre geringe Größe und gute Kombinierbarkeit können Forschende neue Arzneimittel für komplexe Erkrankungen entwickeln, bei denen mehrere Signale und Signalwege gleichzeitig eine Rolle spielen. Diese Flexibilität ermöglicht einen breiten Einsatz beim Design von multispezifischen Biologika und ist eine Weiterentwicklung im Vergleich zu den Anfängen antikörperbasierter Therapien. Das macht sie zur nächsten Generation von therapeutischen Biologika mit einem enormen Potenzial zur Behandlung entzündlicher Erkrankungen, Krebserkrankungen sowie seltener Erkrankungen.
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