Erfolgsgeschichten

Wie aus Wissen Wirtschaft wird

Die Max-Planck-Gesellschaft produziert neben geballtem Wissen auch jede Menge Patente und praktisch nutzbare Erfindungen aus der Grundlagenforschung. Ideen, die die industrielle Entwicklung voranbringen und die Grundlage für neue Produkte legen – die vielen Menschen zugutekommen.

Text: Tim Schröder / Markus Berninger

Die Max-Planck-Gesellschaft betreibt Grundlagenforschung. Das ist ihre Aufgabe. In den über ganz Deutschland verstreuten Instituten lauschen Astronomen dem Echo des Urknalls, ergründen Anthropologen das Hirnwachstum von Homo erectus und Materialwissenschaftler die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Rissen. Die Forschenden gehen den Dingen auf den Grund. Sie wollen die Welt erklären und fördern manchmal Erkenntnisse zutage, die das Weltbild ein Stück weit verändern. „Frei und unabhängig“ soll die Arbeit sein. So schreibt es die Satzung vor.

Und tatsächlich wirkt manches Forschungsprojekt so frei, unabhängig und zugleich entrückt, dass es beinahe ätherisch scheint, wie jene kosmischen Staubwolken, in denen neue Sterne entstehen – übrigens ebenfalls ein Thema der Max-Planck-Forschenden. Doch das ist nur die eine Seite. Denn die Max-Planck-Gesellschaft produziert nicht allein geballtes Wissen, sondern auch eine Menge Patente und praktisch nutzbare Erfindungen; Ideen, die die industrielle Entwicklung voranbringen und die Grundlage für neue Produkte legen – die vielen Menschen zugutekommen. Eines davon ist das Flash-Verfahren.

Flash revolutioniert die Magnetresonanztomografie

Vor Flash benötigten die üblichen Instrumente länger als eine Stunde, um einzelne Körperabschnitte von Patientinnen und Patienten abzubilden. Das Flash-Verfahren reduzierte dank einer neuen Messmethode die Zeit auf wenige Minuten und war derart schnell, dass man erstmals bewegte Bilder des Herzens aufnehmen konnte – eine Sensation.

„Diese Entwicklung war so einschneidend, dass fortan kein Hersteller mehr ohne sie leben konnte“, sagt Jens Frahm, Kopf der damaligen Flash-Mannschaft am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen (heute Max-Planck-Institut für Multidisziplinäre Naturwissenschaften). „Das war für uns natürlich eine einzigartig gute Marktposition.“ Doch bis die Wissenschaftler den Lohn ihrer Entwicklung ernten konnten, sollten Jahre vergehen. Zunächst erlebten sie mit Flash ihren eigenen Wirtschaftskrimi.

Flash entwickelte sich zu einer Patentrechtsschlacht ungeahnten Ausmaßes: Die großen Elektronikhersteller erkannten sofort die Bedeutung der Erfindung. Frahm und das für den Technologietransfer verantwortliche Max-Planck-Team wollten die Technik mehreren Firmen zur Verfügung stellen und handelten zunächst mit General Electric in den USA und Siemens Kooperationen und Nutzungsrechte aus. Aus der Vereinbarung mit Siemens floss anfangs immerhin genug Geld, um die Patentanmeldungen in der EU, in den USA, in Japan und in Israel zu finanzieren.

Als die Gerichte 1993 ihr Urteil zugunsten der Göttinger fällten, mussten etliche Unternehmen rückwirkend Lizenzgebühren zahlen. Der Richterspruch bescherte der Max-Planck-Gesellschaft Einnahmen in dreistelliger Millionenhöhe. Inzwischen ist das Patent abgelaufen. Die Technik bildet jedoch noch heute die Basis eines jeden neuen Magnetresonanztomografen.

Auch FLASH entwickelte sich weiter: Mit FLASH 2 wird die MRT-Bildgebung noch schneller und effizienter. Das Verfahren, das Vorgänge im Körper auch in Bewegung sichtbar macht, ermöglicht erstmals eine Untersuchung von kleinen Kindern ohne Sedierung und Narkose. Dies stellt eine Sensation in der Kinderradiologie dar.

Sunitinib – wenn der Tumor stirbt

Der Biochemiker und Entwickler von Krebsmedikamenten Axel UllrichAxel Ullrich , Emeritus-Direktor am Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried bei München, zählt wohl zu den geschäftstüchtigsten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Max-Planck-Gesellschaft. In rund 40 Jahren Forschungsarbeit hat er vier Firmen gegründet und 60 Patente angemeldet.

Der Biochemiker und Entwickler von Krebsmedikamenten Axel Ullrich ist Emeritus-Direktor am Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried bei München und zählt wohl zu den geschäftstüchtigsten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Max-Planck-Gesellschaft. In rund 40 Jahren Forschungsarbeit hat er vier Firmen gegründet und 60 Patente angemeldet.

Zu Ullrichs erfolgreichsten Entwicklungen gehört das Brustkrebsmedikament Herceptin®, das aus seiner Zeit bei der, Ende der 1970er-Jahre gegründeten, US-Firma Genentech stammt. Inzwischen hat mit Sutent® ein neuer Krebswirkstoff den großen Durchbruch geschafft.

Die Entwicklung von Medikamenten ist zeitaufwendig und gipfelt in teuren klinischen Studien, die kaum eine Forschungseinrichtung allein schultern kann. Auch Sutent® hätte es ohne die Potenz eines großen Pharmakonzerns nicht gegeben. Sutent® (bzw. der darin enthaltene Wirkstoff Sunitinib) ist ein Multikinasehemmer, der mehrere zelluläre Schalter gleichzeitig blockiert, die für das Wachstum von Tumoren und der sie versorgenden Blutgefäße wichtig sind. Der Wirkstoff blockiert Rezeptoren an der Oberfläche von Krebszellen. Wenn an diese Rezeptoren bestimmte Moleküle, sogenannte Wachstumsfaktoren, andocken, löst der Rezeptor eine Reihe fataler Signale aus. Sunitinib verhindert dies und der Tumor stirbt ab.

Bereits Anfang der 1990er-Jahre wurde Axel Ullrich dieser zelluläre Stoffwechselmechanismus klar. Genauso klar war ihm, dass er Unterstützung benötigt, wenn daraus jemals ein Arzneimittel werden soll. „Mir lag viel daran, die Idee selbst bis zur Anwendung weiterzuentwickeln”, sagt der Max-Planck-Forscher. Eine Auslizenzierung kommt also nicht infrage. Ullrich entschließt sich daher, mit seinem Kollegen Joseph Schlessinger eine Firma zu gründen. In Deutschland hat zu dieser Zeit kaum ein Unternehmen Interesse an der biotechnologischen Forschung. Die beiden entscheiden sich deshalb für den Standort USA. Die New York University steigt als Kooperationspartner mit ein.

Um einen Alleingang zu vermeiden, fragt Ullrich beim Max-Planck-Team für Technologietransfer nach. Die Mitarbeitenden des Teams glauben an Ullrichs Idee, setzen sich für die Firma ein und erreichen schließlich, dass die Max-Planck-Gesellschaft Mitgründer der neuen Firma Sugen wird. Später wird Sugen an das schwedische Unternehmen Pharmacia verkauft, welches wiederum von Pfizer übernommen wird. Der Pharmariese treibt die klinischen Studien in Rekordzeit voran. Ihre Anteile am Sutent®-Geschäft behalten jedoch die Max-Planck-Gesellschaft und Ullrich, wofür sich Max-Planck-Innovation einsetzt. Pfizer ist weiterhin verpflichtet, vom Umsatz abhängige Lizenzgebühren zu zahlen.

Für Axel Ullrich ist es wenig überraschend, dass viele biochemische Erkenntnisse den Weg in die Praxis finden. „Das Gebiet ist einfach sehr anwendungsnah, den Möglichkeiten für künftige Therapien kann man kaum aus dem Weg gehen.“

RNA-Interferenz zur Ausschaltung kranker Gene

Den Grundstein für eine dieser bahnbrechenden Therapien legte Thomas Tuschl, der frühere Forscher am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen. Er ist an der Rockefeller-Universität in New York tätig und Mitbegründer des Unternehmens Alnylam. Tuschl gehört zu den Wissenschaftlern, die Ende der 1990er-Jahre eine völlig neue Methode zum Ausschalten krankhafter Gene entdeckt und etabliert haben. Diese Technologie wurde 2006 mit dem Nobelpreis ausgezeichnet: die RNA-Interferenz. Sie ermöglicht das selektive Ausschalten von Genen durch kleine RNA-Schnipsel, kurz siRNA (engl. „small interfering RNA”).

Tuschl analysierte die Struktur dieser doppelsträngigen RNA-Moleküle und konnte erstmals deren Wirkung in Säugetierzellen nachweisen. Mit siRNAs lassen sich gezielt Gene ausschalten, sodass die in den Genen enthaltenen Informationen nicht weitergegeben werden. Das Verfahren stellt daher einen vielversprechenden Ansatz zur Behandlung verschiedener Krankheiten wie Stoffwechselerkrankungen und Krebs dar.

Mit ONPATTRO© (Wirkstoff: Patisiran) von Alnylam ist seit 2018 das weltweit erste RNAi-Medikament auf dem Markt. 2019 erhielt Alnylam von der FDA die Zulassung für Givlaari (Wirkstoff: Givosiran), ein weiteres RNAi-Medikament. 2020 wurde mit Oxlumo© (Lumasiran) ein drittes Medikament in den USA und Europa zugelassen. 2022 folgte schließlich eine Zulassung für AMVUTTRA™ (Vutrisiran).

Mit mathematischen Modellen für das All Knochenschwund erkennen

Es gibt jedoch auch Beispiele für Grundlagenwissen, das aus weiter Ferne den Weg zu irdischen Anwendungen gefunden hat – aus dem All zum Beispiel. Die Mitarbeiter von Gregor Morfill, emeritierter Direktor am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, blicken für gewöhnlich in die Tiefen des Kosmos. Mit mathematischen Methoden beschreiben die Münchner die Verteilung von Galaxienhaufen und die Anordnung der Materie in den Weiten des schwarzen Firmaments.

Vor wenigen Jahren trafen die Forscher mit Medizinern der Technischen Universität München zusammen und diskutierten die Frage, ob sich ihre Rechenmodelle nicht auch für die Untersuchung des menschlichen Körpers eignen. Galaxien sind nämlich nicht gleichmäßig über das All verteilt, sondern ordnen sich zu Strukturen, die denen eines Schwamms ähneln. Dieser enthält viele hohle Kammern, die von dünnen Wänden getrennt sind. Ähnlich ist auch der menschliche Knochen aufgebaut.

Den Astronomen und Medizinern kam gemeinsam die zündende Idee: Könnte man mit den Programmen die Dichteverteilung im Knochen beschreiben? Schnell zeigte sich, dass dies möglich ist. Mithilfe der Gleichungen zur Charakterisierung großräumiger kosmischer Strukturen kann anhand von Abbildungen aus dem Computertomografen nun ermittelt werden, ob eine Patientin oder ein Patient an Osteoporose erkrankt ist.

Die Entdeckungen der Forschenden sind also durchaus alltagstauglich, auch wenn sie manchmal noch so entrückt erscheinen.