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Wenn große Pharmafirmen anklopfen

(05.05.2022) Dann hat das Freiburger Start-up Biocopy einiges richtig gemacht. Zum Beispiel das Screening von Bindungspartnern für T-Zell-Therapien beschleunigt.
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Bastler und CEO: Günter Roth

In der April-Ausgabe 2017 stellte Laborjournal die bis dato nur auf dem Papier existierende Firma sowie Geschäfts­führer Günter Roth bereits vor. Heute fragen wir – unter anderem: Was ist aus den Plänen von damals geworden?

Herr Roth, Anfang 2022 ist Biocopy mit einer – ich zitiere – „neuartigen ultraschnellen Screening-Technologie zur deutlichen Beschleunigung der Arzneimittel-Entwicklung in der T-Zell-Therapie“ heraus­gekommen, kurz ValidaTe. Was genau ist das?
Günter Roth: Wir haben den ursprünglichen Kopierprozess unserer Technologie modifiziert. Für T-Zell-Messungen braucht man sogenannte MHC oder HLA. Diese Protein­komplexe sind Teil der Immun­erkennung und sitzen auf der Zelloberfläche. Die MHC präsentieren zellspezifische Peptide. Bestimmte T-Zellen binden mit ihren Rezeptoren an diesen MHC-Peptid-Komplex und erkennen, ob die Peptide körpereigen oder fremd sind. Bei körper­fremden Peptiden werden die T-Zellen aktiviert und vernichten die fremden Zellen. Das können zum Beispiel Zellen sein, die mit Viren infiziert sind. Problematisch ist, dass etwa viele Peptide von Tumorzellen nicht als fremd erkannt werden. Der Körper bekämpft den Krebs dann nicht.

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Das ist aber eine Voraussetzung für T-Zell-Therapien, die deshalb oft mit modifizierten T-Zell-Rezeptoren, oder kurz TCR, arbeiten.
Roth: Deshalb müssen Entwickler von TCR für onkologische Anwendungen diese ganz genau charakterisieren: Welcher reagiert auf ein bestimmtes Peptid, welcher nicht? Wobei das Peptid einen bestimmten Tumortypen repräsentieren kann. Pharmafirmen screenen also Hunderte oder Tausende Peptide und TCR auf deren Binde­fähigkeiten. Mit bisherigen Standard­methoden, etwa SPR (Surface Plasmon Resonance, Oberflächen­plasmonen­resonanz-Spektroskopie; Anm. d. Red.) oder BLI (Bio-Layer-Interfero­metrie, beide Methoden messen markie­rungsfrei die Bindung zweier Moleküle; Anm. d. Red.) dauert das gut und gern eine Viertelstunde, pro Interaktion! Wir messen Tausende Interaktionen gleichzeitig in einer halben Stunde. Damit beschleunigen wir Screenings also um mindestens den Faktor 100. Genau das ist der Teil, weswegen aktuell auch sehr große Pharma­firmen bei uns anklopfen und Testläufe machen möchten, zum Beispiel, indem wir in wenigen Tagen ihre Messungen der letzten Monate bestätigen. [Ein Video zur Technologie gibt es hier].

Für wen sind solche Messungen interessant?
Roth: Der Schwerpunkt ist klar Onkologie, also Firmen, die entweder gegen Tumoren impfen, T-Zell-Rezeptoren anpassen oder neue Peptide als mögliche Bindungspartner charakterisieren wollen.

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Wie genau – technisch – messen Sie denn die Binde­kapazitäten?
Roth: Auf einer Oberfläche immobilisieren wir Moleküle, zum Beispiel Peptide oder Peptid-MHC-Komplexe. Die Technologie basiert auf dem Prinzip der Single Color Reflectometry (SCORE), und ist eine Spezial­auslegung der reflektro­metrischen Interferenz-Spektroskopie (RifS). Hierbei können wir in Echtzeit und markie­rungsfrei die Bindung zweier Moleküle darstellen. Das geschieht über Licht, welches an Oberflächen reflektiert wird. Je nach Dicke einer biologischen Schicht – je mehr Moleküle also aneinander binden –, ändert sich die Interferenz und damit das Signal. Entwickelt wurde das Verfahren von der Tübinger Firma Biametrics, mit der wir lange kooperiert und die wir mittlerweile aufgekauft haben.

Wie viele Bindungen können Sie parallel messen?
Roth: Wir haben Standard-Chips mit 5.500 oder 7.000 Kavitäten. Auf einem Standard-Chip können Sie also beispielsweise 5.500 unterschiedliche HLA-Peptid-Interaktionen messen, oder auch „nur“ 1.000 mit entsprechenden Replikaten. Und das alles mit Binde­kinetiken in Echtzeit. Die Firmen entscheiden dann: Welchen TCR entwickle ich weiter, um einen entsprechenden Tumor zu adressieren. Wie wirken sich Mutationen aus? In speziellen Auslegungen können wir auch bis zu 30.000 Messpunkte nutzen, dann greifen aber optische Limitierungen. Aber mit jeder neuen Kamera­generation wird die Auflösung besser und wir können die Anzahl der Messpunkte pro Chip erhöhen.

2017 haben wir uns schon einmal unterhalten. Damals ging es hauptsächlich um Ihren Biomolekül-Kopierer, der auf einem kleinen Array in kürzester Zeit verschiedene Moleküle kopieren und charak­terisieren kann, ob nun DNA oder RNA, Aptamere oder Antikörper. Sie sagten damals, dass Sie sich langfristig einen einfachen „Mittelstrecken-Kopierer“ für maximal 2.000 Euro wünschen, der in zehn Jahren in jedem zweiten Biolabor stehen soll. Die Hälfte der Zeit ist um, wie sieht‘s aus?
Roth: Also, der Microarray des Kopierers ist jetzt bei drei Millimetern Dicke nur noch so groß wie ein Mikroskop-Slide, ist also deutlich kompakter geworden. Ob es den Kopierer in fünf Jahren zu kaufen geben wird, wissen wir noch nicht. Denn im Augenblick verdienen wir mit den Kopien deutlich mehr als wir mit einem Kopierer verdienen würden.

Das heißt, sie agieren eher als Dienstleister?
Roth: Genau. Langfristig ist schon ein Produkt angedacht, aber wie genau das dann aussieht, müssen wir noch entscheiden.

Als eine Anwendung des Kopierers nannten Sie damals die Technologie Immune-2day, mit deren Hilfe Sie von Viren mit unbekanntem Erbgut innerhalb von 48 Stunden potenzielle Impfstoff-Kandidaten präsentieren wollten. Nun hat sich vor gut zwei Jahren eine unverhoffte Gelegenheit zur Anwendung ergeben. Hatte der Biokopierer die Möglichkeit, sich in der Corona-Pandemie zu beweisen?
Roth: Im ersten Lockdown, also April 2020, haben wir gerade unser Labor in Emmendingen bei Freiburg aufgebaut und quasi Grundrisse am Boden eingezeichnet. Immune-2day lag während­dessen wie auch andere Projekte auf Eis. In der Zwischenzeit haben wir die Technik aber weiterentwickelt und erproben sie aktuell an der afrikanischen Schweinepest. In Rumänien gibt es Ausbrüche, in Deutschland bislang nur bei Wildschweinen. Aber sollte das Virus in Hausschwein-Beständen auftauchen, wird es kritisch. Dann hätten wir gern eine Anwendung „off the shelf“. Daran arbeiten wir.

Und noch etwas haben Sie bei unserem ersten Gespräch gesagt: „Ich bin eher ein Forscher. Sobald die Firma läuft, soll jemand übernehmen, der an Finanzen und Geschäften mehr Freude hat. Ich gehe dann wieder in mein Labor und bastele an der nächsten Generation Biochemie.“ Laut Website sind Sie noch immer Biocopy-CEO. Haben Sie trotzdem Zeit zum Basteln?
Roth: Das ist richtig. Wir haben kürzlich jemanden eingestellt, der später das übernehmen soll, was ich jetzt mache. Den Plan gibt es also weiterhin. Ich möchte dann wieder forschen, etwa an neuen Applikationen, Erweiterungen von ValidaTe oder auch etwas in Richtung CRISPR/Cas.

Biocopy erhält dann also eine eigene Forschungs­abteilung?
Roth: Eines meiner großen Vorbilder im Aufbau von Biocopy ist Chester Carlson, der XeroX entwickelt und als Kopierpionier groß gemacht hat. Wir hatten ähnliche Fragestellungen, ähnliche Antworten. Als es irgendwann mit der Firma Xerox lief, hat Carlson seinen eigenen Forschungspark in Palo Alto aufgemacht. Dort liefen dann ein Steve Jobs und ein Bill Gates herum und brachten ihre Ideen auf den Weg. So groß muss es jetzt nicht sein. [lacht] Die Biocopy-Forschungs­abteilung wird fünf oder sechs Leute haben, mit denen zusammen ich basteln kann. Das wäre mein Wunsch.

Die Fragen stellte Sigrid März

Steckbrief Biocopy
Gründung: 2016 (operativ tätig seit 2019)
Sitz: Freiburg, Teile in Allschwil (Schweiz)
Mitarbeiter: knapp 30
Produkt: unter anderem ValidaTE zur Vermessung der Bindekinetik von T-Zell-Rezeptoren

Bild: Biocopy


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Letzte Änderungen: 05.05.2022