Biotech 2.O (Six Bags statt Six Packs)
Dr. Hermann Allgaier
Sehr geehrter Leser des TechnoPharm Journals,
die erste kommerzielle Nutzung der rekombinanten Biotechnologie liegt bereits über 30 Jahre zurück. 1983 wurde rekombinantes Insulin, von Genentech entwickelt, von der FDA zur Vermarkung durch Eli Lilly zugelassen. Warum wird die Biotechnologie trotz dieses gereiften Alters immer noch als Zukunftstechnologie angesehen? Die Antwort ist einfach: alle stakeholder dieser Querschnittstechnologie haben dazu beigetragen, dass relevante Technologiebausteine weiterentwickelt, zum Teil neu erfunden wurden und sich jetzt zu einem Stand der Technik mit völlig neuen Perspektiven synergistisch integrieren.
Der erste Fermenter zur Herstellung von rekombinanten Proteinen aus tierischen Zellkulturen im 10 000 l Maßstab war ein umgebauter E.coli Fermenter, das erste Gerät zur großtechnischen Ultra- und Diafiltration war der Konzentrierung von Orangensaft entliehen, die Fermentationstiter lagen bei 0,1 g pro Liter und die ersten Anlagenbetreiber waren keine Biotechnologen, sondern Chemiker bzw. Mikrobiologen, die der Naturstoffchemie entliehen waren. Lange Zeit waren die „Six Packs“ Anlagen zur Herstellung von rekombinanten Proteinen aus tierischer Zellkultur im 6 × 10 000 l Maßstab das Maß aller Dinge. Welche wesentlichen Elemente haben zu einem Paradigmenwechsel bei der Entwicklung und Herstellung rekombinanter Proteine beigetragen?
Die Fermentations-Titer als Maß der Produktivität erhöhten sich von 0,1 g/l auf bis zu 5 – 10 g/l, eine Steigerung um den Faktor von 50 – 100.
Das Produkt-Portfolio fokussiert sich auf monoklonale Antikörper aus tierischen Zellkulturen; deren Spezifität und Wirksamkeit wurden erheblich gesteigert, auch durch Derivatisierungen („armed antibodies“), was zur Reduzierung der notwendigen Dosis und damit zur Reduktion der zu produzierenden Mengen führt.
Die Fokussierung auf monoklonale Antikörper erlaubt die Etablierung einer Plattformtechnologie mit entsprechenden Vorteilen für Entwicklung und Herstellung.
Die fragmentierte Zulieferindustrie wurde konsolidiert und ist heute in der Lage „one stop shop“ Lösungen für die Plattformtechnologie anzubieten.
Single-use Anwendungen ersetzen mehr und mehr Edelstahllösungen und führen zu einem Paradigmenwechsel im Anlagenbau.
Biosimilars wurden Realität und erhöhen in positiver Weise den Innovationsdruck für die biopharmazeutische Industrie.
Der Studiengang Biotechnologie ist an vielen Universitäten und Hochschulen in Forschung und Lehre etabliert und erweist sich als Innovationsbeschleuniger.
Die Integration all dieser Entwicklungen wird zur Ablösung der klassischen Six Packs mit 6 × 10 000 l Reaktorkapazität führen. In vielen Fällen werden modulare Produktionsanlagen mit 6 × 2 000 l single-use Reaktoren genügen, um die entsprechenden Märkte zu beliefern. Der Nachteil des „economy of scales“ wird durch geringere Investitionskosten und -risiken, geringere Anlagenkomplexität und durch einen schnelleren Marktzugang kompensiert.
Diese Fakten können in einem Satz aggregiert werden: „Six Bags statt Six Packs“. In diesem Sinne: Auf die nächsten 30 Jahre Biotechnologie!
Ihr Hermann Allgaier
Dr. Hermann Allgaier
Sterile, Respiratory & Specialty
Operations, TGO
Teva Pharmaceuticals