Partnerschaftsportrait

Die Aufgabe, Volkskrankheiten wie Diabetes oder Krebs gezielt und individualisiert zu diagnostizieren, zu therapieren und im besten Falle zu heilen, ist höchst komplex. Ein Schlüssel dazu liegt in der intelligenten Nutzung biomolekularer Informationen. Es gilt, Unmengen von Daten zu erfassen, zu verarbeiten und zielgerichtet auszuwerten. Zudem sollen Arzneimittel effektiver und umweltschonender hergestellt werden. Diesen Herausforderungen an der Schnittstelle von Biomedizin und Informationstechnologie stellt sich die Forschungspartnerschaft M²Aind. Die Partnerschaft stärkt damit die Rhein-Main-Neckar-Region als zentrale Anlaufstelle für Technologiekooperationen mit der Gesundheitsindustrie.

Das Gebiet zwischen Rhein, Main und Neckar ist die Heimat zahlreicher namhafter Unternehmen aus der Gesundheitsindustrie. Internationale Top-Player wie Merck, Roche, BASF und Sanofi haben hier ebenso Standorte wie hoch spezialisierte KMU (kleine und mittlere Unternehmen). Hinzu kommen innovative Anbieter aus den Bereichen Biomedizin, Analytik und Informationstechnologie sowie ambitionierte Forschungscluster. Insofern bietet die Region ideale Voraussetzungen für eine praxisnahe Forschungsallianz, deren Ziel es ist, die gewaltigen Potenziale biomolekularer Informationen primär für die Gesundheitsindustrie nutzbar zu machen: Willkommen bei M²Aind (gesprochen: Mind), einer von der Hochschule Mannheim Anfang 2017 ins Leben gerufenen Forschungskooperation. Mehrere Dutzend kleine und große Unternehmen aus der Gesundheitsindustrie, der Analytik und der Informationstechnologie arbeiten zusammen, um die Potenziale biomolekularer Daten für konkrete Anwendungskontexte zu nutzen.

Informationsquelle Biomolekül

Im Zentrum der vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Partnerschaft steht die Erforschung biomolekularer Informationen bzw. deren intelligente Nutzung. Biomoleküle sind Stoffe, die in biologischen Materialien vorkommen, also in Pflanzen, tierischem und menschlichem Gewebe, aber auch in Lebensmitteln. Ein Beispiel sind Fette, von denen es allein im menschlichen Körper rund 50.000 verschiedene Variationen gibt. Auch Eiweiße gehören zu den Biomolekülen, sie sind in etwa 30.000 unterschiedlichen Ausprägungen im Organismus unterwegs.

Breites Anwendungsspektrum

Vom Wissen über Art, Anzahl und Zusammensetzung von Biomolekülen im Gewebe profitiert beispielsweise die Pharmabranche. Mithilfe von biomolekularen Daten lässt sich etwa in der industriellen Forschung erkennen, ob Entwicklungskandidaten für künftige Krebsmedikamente den Tumor erreichen und ob dieser auf eine Behandlung reagiert. Dies beschleunigt die Entwicklung neuartiger Medikamente. Ein weiteres viel versprechendes Anwendungsfeld ist die umweltschonende Herstellung von Arzneimitteln. Der Weg dorthin führt über die permanente Erhebung und automatisierte Auswertung molekularer Informationen während des Herstellungsprozesses. So lassen sich Abweichungen in Echtzeit feststellen und entsprechende Reaktionen zügig einleiten. In einem weiteren Anwendungsfeld, der Lebensmittelindustrie, könnte die Qualitätssicherung effizienter gestaltet werden. Zuckerersatzstoffe für eine gesündere Ernährung sind ebenfalls denkbare Produkte auf der Basis digitalisierter biomolekularer Informationen.

Ambitionierte Projekte

Es gibt allerdings eine zentrale Voraussetzung dafür, dass sich die schier unüberschaubare Menge an biomolekularen Informationen tatsächlich sinnvoll nutzen lässt: Die Informationsflut muss zunächst gebändigt, kanalisiert und zielgerichtet ausgewertet werden. Hier kommt das Stichwort Big Data Analytics mit ins Spiel: Erst auf Basis dieser komplexen Analysemethoden ist es möglich, die Fülle an Informationen zu erfassen, zu verarbeiten und miteinander zu verknüpfen, so dass sich daraus aussagekräftige Schlüsse ziehen lassen. Genau daran arbeitet M²Aind.

Im Fokus stehen drei Impulsprojekte, die sich auf verschiedenen Ebenen mit der beschriebenen Forschungsthematik beschäftigen. So geht es in einem der Projekte darum, mithilfe digitalisierter molekularer Daten die gesamte Produktionskette von Pharmaka zu optimieren, von der Entwicklung bis zur Wirkstofftestung. In einem anderen Projekt entwickeln die Teilnehmer digitalisierte Methoden für die Analyse von Gewebe sowie die Herstellung von Gewebepräparaten und komplexen Zellkulturen für die praxisnahe Forschung. Das dritte Projekt widmet sich der Geräteentwicklung. Ziel ist es, hoch sensible Messgeräte und Methoden für die zuverlässige Erfassung biomolekularer Daten zu entwickeln. Die genannten Projekte sind Meilensteine in der anwendungsorientierten Forschung zum Wohle von Patienten und Verbrauchern – in der Region und weit darüber hinaus.