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Protein-Interaktomik

Zweiter Anlauf - Proteomik als Geschäftsgrundlage?
von Julia Eckhoff, Laborjournal 11/2016


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Proteom-Analysen erfordern profundes Expertenwissen und einen teuren Gerätepark, weiß Garwin Pichler von der Planegger Preomics GmbH. Foto: privat

Proteomics-Dienstleister sind in der deutschen Firmenlandschaft rar gesät. Vor rund fünfzehn Jahren sah das noch ganz anders aus. Woran liegt das, und was taugt das Firmenkonzept „Proteomics“?

Wer in Deutschland ein Unternehmen sucht, das sich auf Protein-/Proteom-Analyse spezialisiert hat, der wird keine große Auswahl finden. Es gibt lediglich ein rundes Dutzend solcher Firmen. Namen wie Toplab aus Martinsried fallen einem da ein, 1993 mitgegründet von der Münchener Massenspektrometrie-Eminenz Friedrich Lottspeich, oder die Hannoveraner Mosaiques Diagnostics & Therapeutics AG, die auf klinische Proteomdiagnostik spezialisiert ist.

Die Geschichte deutscher Proteomics-Firmen ist aber auch mit Leichen gepflastert: Viele Unternehmen wurden um die Jahrtausendwende gegründet, verschwanden jedoch nach wenigen Jahren wieder von der Bildfläche. Heute findet man von ihnen nur noch uralte Websites, Schließungsmitteilungen und abgemeldete Telefonnummern. Wie kommt das? Woher kam die Welle, und wieso brach sie so schnell? Ist Proteomics als Geschäftsmodell nicht tragbar?

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Hohe Kosten, viel Expertenwissen

Proteomik beziehungsweise Proteinanalytik in großem Stil als Dienstleistung anzubieten, sei „speziell“, sagt Karola Lehmann, Geschäftsführerin der Berliner Proteome Factory (siehe dazu auch unser Portrait auf www.laborjournal.de).

Garwin Pichler, Mitbegründer der oberbayerischen Preomics GmbH, erläutert, wieso: „Die Kosten für die Hardware sind – momentan noch – sehr hoch, und man benötigt für jeden Analyseschritt Expertenwissen.“ Die Kombination dieser beiden Faktoren sei es, was den Proteinanalytikern ihre Arbeit so erschwert.

Das ist ein entscheidender Unterschied zur Nukleotidanalyse: Bei einer PCR-Maschine muss man lediglich wissen, wie man den Deckel zuschraubt, und ist mit rund 20.000 Euro Materialkosten dabei.

„Für Proteomics braucht man eingangs zumindest ein Massenspektrometer. Das ist mindestens um den Faktor 10, eher Faktor 30 teurer. Somit fängt man mit einem ganz anderen Kostenmodell an“, erklärt Roland Kellner, Verwaltungsratsmitglied bei der Deutschen Gesellschaft für Proteomforschung (DGPF) und Leiter des Protein-Labors bei der Merck KGaA. Das beziehe sich nicht nur auf die Firmengründung, auch die potentiellen Auftraggeber müssten sich auf massive Investitionen einstellen.

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„Wenn man das alles korrekt gegenrechnet, kommt man – allein für ein Pilotprojekt – mindestens auf Summen im sechsstelligen Bereich. Wenn man dann noch die Kosten für die Dienstleistung miteinbezieht, sodass es sich auch als Geschäftsmodell rechnet, kommt man in ein Preissegment, das selbst die Pharmaindustrie etwas zurückhaltend gemacht hat“, so Kellner.

Doch woher kamen dann die vielen Start-ups vor rund fünfzehn Jahren? Wie bei so vielen rückblickend verrückten Phänomenen ist auch hier die Antwort: Hype.

Aufs falsche Pferd gesetzt?

Als Anfang des Jahrtausends internationale Forschungsinitiativen die Proteomik als „Next Big Thing“ ausriefen, trieb insbesondere das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) die Entwicklung auch in Deutschland voran. Neben der Gründung der DGPF gab es verschiedene Fördertöpfe („Grants“), auf die sich Proteinanalytiker bewerben konnten. Vielen Forschergruppen wurde so die Anschaffung eines Massenspektrometers ermöglicht.

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Roland Kellner, Leiter des Protein-Labors bei der Merck KGaA in Darmstadt und Verwaltungsratsmitglied bei der Deutschen Gesellschaft für Proteomforschung. Foto: privat

„Damals war ich neidisch auf meine Kollegen in Academia, denn die konnten sich leichter ein Massenspektrometer kaufen als ich in der Industrie“, erinnert sich Roland Kellner. Aus der komfortablen Situation technischer Stärke und monetärer Förderung heraus sei es dann verhältnismäßig einfach gewesen, die Geschäftsidee „Proteomik“ auszuprobieren. Es entstand eine Vielzahl kleiner Firmen – betrieben von akademischen Wissenschaftlern, ihren Doktoranden und sonstigen Mitarbeitern. Allein, es rechnete sich nicht. Spätestens „als das erste Massenspektrometer hätte ersetzt werden müssen, war es schwer, Geldgeber dafür zu finden. Und dann war das Licht aus“, so Kellner.

Auch die pharmazeutische Forschung hatte sich von der Proteomik Großes versprochen und entsprechend investiert. „Allerdings waren die Methoden noch nicht so weit, dass man da vernünftige Ergebnisse erzielen konnte“, erklärt Marc Kipping, Proteomik-Spezialist beim Gerätehersteller Waters. Die Resultate blieben weit hinter den Erwartungen zurück: „Das, was man sich damals vorgenommen hat – wir schauen einfach mal auf alle Proteine in der Zelle und finden dann irgendwelche symptomatischen Zusammenhänge – das war damals gar nicht möglich. Damals hat man nicht einmal fünf Prozent aller Proteine einer Probe gesehen“, berichtet Kipping. Die enormen Investitionen hätten sich aus wirtschaftlicher Sicht als Flop erwiesen. Die Pharmaindustrie zog sich dementsprechend nach wenigen Jahren radikal zurück; in den Vorständen entwickelte sich eine nachhaltige Abneigung gegenüber diesem Forschungsthema.

„Selbst wenn Leute in der Proteomik unterwegs waren, wurde das nicht so genannt, weil es einfach verpönt war damals“, erinnert sich Kipping.

Bessere Methoden, neuer Anlauf

Daher zog sich die Proteomik fürs Erste fast gänzlich in die Hochschulen zurück. Dort entwickelte man Technologie und Methoden weiter. Offenbar mit Erfolg: „Die Verfahren sind heute viel besser als vor zwanzig Jahren. Heute sehen wir vielleicht 80 Prozent aller Proteine“, sagt Kipping, „nutzen das aber nicht, weil die großen Projekte, wie sie die Pharmaindustrie durchführen könnte, nicht stattfinden.“

Doch die Aussichten für angewandte Proteomik verbessern sich seit Jahren. Da die Technologie mittlerweile aufgeholt hat und schnellere, genauere Analysen möglich sind, steigen auch die Einsatzmöglichkeiten. „Die klinische Anwendung ist stark im Kommen – momentan noch mit eher kleinem Marktanteil, aber der Trend geht dahin, dass auch klinisch-diagnostische Tests mit massenspektrometrischen Methoden durchgeführt werden“, meint Pichler.

Kipping wiederum erkennt eine Tendenz universitärer Proteomik-Arbeitsgruppen, sich zusammenzuschließen, um große Datenmengen zu untersuchen. Momentan etwa werde geplant, das Proteom der Proben, die im Rahmen der Gesundheitsstudie NAKO, der bisher größten bundesweiten Gesundheitsstudie, gesammelt wurden, zu analysieren. „Mit diesen Proben sind bisher im Wesentlichen Experimente auf Genomebene durchgeführt worden“, so Kipping. Jetzt gebe es Bestrebungen, dies auch mit Proteinen zu beginnen.


Mark Kipping, Geräte-Spezialist beim Gerätebauer Waters, glaubt, dass die in der Proteomik angewandten Methoden den Ansprüchen lange hinterher hinkten. Foto: privat

Könnte man exemplarisch zeigen, dass das geht, würde sich wahrscheinlich auch das gebrannte Kind „Pharmaindustrie“ wieder näher ans Proteomik-Feuer wagen. Wahrscheinlich müssen sie es früher oder später sowieso: Da für das dynamische Gleichgewicht einer Zelle maßgeblich Proteine verantwortlich sind, liegt es nahe, neue Medikamente ebenfalls auf Proteinbasis zu entwickeln. „Diejenigen, die momentan auf dem Markt sind, sind teilweise noch zufällig oder als Nebenprodukte anderer Forschungsprojekte gefunden worden. Aber irgendwann wird man neue Targets brauchen. Und die kann man quasi nur über Proteomik finden“, spekuliert Kipping.

Fehlende Einigung

Doch was ist mit einer inhärenten Forschungsmotivation? Vor 22 Jahren startete das Human Genome Project. Im Juni diesen Jahres wurde dann das „Human Genome Project – Write“ angekündigt, das sich zum Ziel gesetzt hat, das menschliche Genom zu synthetisieren. Der logische nächste Schritt wäre ein Großprojekt auf Proteinbasis. Doch die Zeichen dafür scheinen schlecht zu stehen. Zu divers sind die Interessen.

„Es gab von Anbeginn der Proteomik den Wunsch, eine Art „Mondprojekt“ zu formulieren; alle Kräfte zu bündeln und sich auf eine Aufgabe zu fokussieren. Die Landung auf dem Mond quasi – übertragen auf die Proteomik“, erzählt Roland Kellner. Allerdings konnten sich die beteiligten Disziplinen (Medizin, Lebenswissenschaften, Ingenieurwissenschaften), so Kellner, „nie auf eine Fragestellung, nicht einmal auf eine grobe Formulierung einigen“. Auch Pichler kann keine klare Zielsetzung benennen, führt allerdings an: „Konferenzen zur Massenspektrometrie – sowohl deutschland- als auch weltweit – haben zunehmend mehr Teilnehmer.“

Die Homepage der DGPF bietet ein trauriges Bild. Unter www.dgpf.org langweilen ein verstaubtes Layout und vorgestrige Nachrichten. Wäre sie ein Badezimmer, wäre sie braun gekachelt, mit vergilbten Prilblumen-Aufklebern mittendrin und knarzenden Doppelglas-Fenstern. Der Gründungsgedanke der Gesellschaft war einst, 2001, Ressourcen und Know-how zu bündeln, um die Proteomik voranzutreiben. Doch der große Wurf blieb aus. Zwar habe man Techniken und Methoden weiterentwickelt, doch weder habe die DGPF daran einen entscheidenden Anteil gehabt, noch hätten die Erkenntnisse den nötigen ‚Glamour’ aufgewiesen, bemängelt Kellner. „Es wurde viel erreicht. Aber es ist eben nicht das Spektakuläre. Die Proteomik musste erst einmal die Grundlagen erarbeiten, um dann in die Breite gehen zu können“, erklärt er.

Momentan steht die DGPF jedoch vor einem weiteren Bremsblock: Ihre Führungsriege ist ähnlich veraltet wie das Layout ihres Online-Auftritts. „Diejenigen, die diese Gesellschaft gegründet haben, sind Pioniere in der Proteomforschung gewesen. Jetzt sind sie alle im Rentenalter. Es gibt zwar eine neue Generation von Wissenschaftlern, allerdings haben die noch nicht vollständig übernommen. In der Phase befinden wir uns gerade“, kommentiert Kipping.

Fazit: Die Zeichen stehen gut

Abschließend lässt sich sagen: Die Zeichen stehen gut für die Proteomik im Biobusiness. Die Techniken werden stetig verbessert; neue Methoden wie die label­freie Quantifizierung erlauben es, die Kosten für den Hochdurchsatz zu reduzieren. Die Symbiose aus beidem erweitert die Anwendungsmöglichkeiten massenspektrometrischer Analysen und damit auch die Anzahl potentieller Auftraggeber für Dienstleister. Momentan ist es noch ein riskantes Unterfangen, ein solches Start-up zu gründen, doch Proteomik wird langsam wieder „Hot Shit“. Und in ein paar Jahren könnten die Bedingungen noch mal ganz anders aussehen: nämlich bestens.

Last Changed: 02.07.2018

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