Fachbereich Chemie (Biochemie)

Einer Arbeitsgruppe des Instituts für Biochemie gelangen die Isolierung und der Funktionsnachweis eines Enzyms, das eine wichtige Rolle für die Diagnose und Therapie der Alzheimer-Erkrankung spielen könnte. Die Alzheimer-Erkrankung ist gekennzeichnet durch Proteinablagerungen im Gehirn des Patienten, welche die Nervenzellen zerstören. Das nun identifizierte Enzym spaltet das Vorläufer-Protein und verhindert oder verringert damit die Bildung der so genannten senilen Plaques. Die Aktivitätssteigerung des Enzyms ist daher ein neuer therapeutischer Ansatz. Die Arbeitsgruppe wies kürzlich nach, dass eine solche Aktivitätssteigerung durch eine Verringerung des zellulären Cholesterins erzielt werden kann, sodass Medikamente, die bereits bisher erfolgreich zur Cholesterinerniedrigung eingesetzt werden, auch für die Prävention der Alzheimer-Erkrankung von Interesse sein können.

Fachbereich Biologie

Ein Schwerpunkt des Instituts für Molekulargenetik und gentechnologische Sicherheitsforschung ist die gentechnologische Sicherheitsforschung. Hier ist es gelungen, die Entwicklung von empfindlichen Methoden zum Nachweis gentechnisch veränderter Organismen voranzutreiben. Mit Hilfe dieser Methode können auch geringste Spuren gentechnischer Veränderungen in biologischem Probematerial detektiert werden. Das Institut unterstützt die rheinland-pfälzischen Überwachungsbehörden durch Bereitstellung von Labortechnik und Dienstleistungen auch in der Nukleinsäureanalytik.

Aus dem Bereich der Medizin sind folgende Ergebnisse der Universität Kaiserslautern bekannt:

­ Funktionen des Proteinabbaus aus Enterobakterien und Milchsäurebakterien: Enzyme mit (potenzieller) Bedeutung für die Evaluierung blutdrucksenkender Medikamente, die Herstellung semisynthetischer Penicilline und die Produktion biologisch aktiver Peptide wurden gentechnisch modifiziert.

­ Mechanismen, die bei dem humanpathogenen Bakterium Streptococcus pneumoniae zur Resistenz gegen Antibiotika (Penicillin) führen.

­ Wirkungsmechanismen und Biosynthesewege von Wirkstoffen aus der Natur werden untersucht. Zum Auffinden neuer Wirkstoffe (Naturstoffe) wurden Testsysteme mit Mikroorganismen und Zellkulturen etabliert.

­ Für das Bakterium Streptomyces coelicolor wurde eine geordnete Cosmid-Genbank angelegt, die als Basis zur Sequenzierung des gesamten Genoms diente.

Es wurden lineare Streptomyceten-Vektoren etabliert, die zur Klonierung von großen Antibiotikagenclustern und zur gerichteten Modifikation dieser Gene eingesetzt werden können.

­ Die Häufigkeit des Chromatinmaterials der verschiedenen menschlichen Chromosomen wird in spontanen und induzierten Mikrokernen aus Blutlymphozyten bestimmt. Dies soll zur Risikoabschätzung (potenziell) genotoxischer Chemikalien beitragen.

­ Neue Erkenntnisse zur Regulation von Transportproteinen und fremdstoffmetabolisierenden Enzymen aus Säugetieren wurden gewonnen.

­ Testsysteme wurden entwickelt, die eine Analyse toxischer und chemopräventiver Eigenschaften von Lebensmittelinhaltsstoffen in intakten humanen Zellen erlauben.

­ Als molekularer Ansatz zur Entwicklung eines neuartigen Therapeutikums zur Behandlung der Autoimmunkrankheit Myasthenia gravis wurden Teile des Acetylcholinrezeptors exprimiert und isoliert. Ein wichtiges Enzym aus dem Fettsäure-Metabolismus des Menschen wurde mit gentechnischen Methoden produziert.

Die Universität Trier meldet folgende Forschungsergebnisse (im S 1-Labor):

a) Nachweis von Resistenz gegen Viren (Schweinepest-Virus)

b) Nachweis von humanpathogenen Viren und Bakterien in Kleinsäugern und deren genetische Variabilität (Risikopotenzial)

c) Aufklärung der genetischen Mechanismen von Resistenzen gegen verschiedene Antibiotika.

Für eine Einschätzung der wissenschaftlichen Erfolge von Unternehmen liegen keine systematischen Grundlagendaten vor. Im Übrigen steht bei Unternehmen mehr der wirtschaftliche Nutzen als der wissenschaftliche Erfolg im Vordergrund.

10. Welchen Wissenstransfer (Methoden, Forschungsergebnisse) etc. zwischen Forschungseinrichtungen und der Industrie hat es gegeben?

Zwischen Forschungseinrichtungen und der Industrie findet ein sehr intensiver Wissenstransfer statt. Dieser erfolgt durch die Zusammenarbeit bei Forschungsvorhaben, dem Austausch bei Symposien und Kongressen sowie durch die Veröffentlichungen in den einschlägigen Fachzeitschriften. Er wird unterstützt durch Technologievermittlungs- und Transferstellen an Hochschulen und Forschungsinstituten, durch Technologie- und Innovationsberatung sowie durch Gemeinschaftsstände bei Fachmessen.

Die Universität Mainz gibt an, dass ihrerseits typische Firmenkontakte zu Unternehmen der chemischen Großindustrie bestehen ebenso wie zu jungen Start-up-Unternehmen der Biomedizin. Seit Anfang des Jahres 2000 sind an der Universität 159 Kooperationsverträge abgeschlossen worden, darunter 55, die die moderne Molekularbiologie und im weiteren Sinne die Gentechnologie betreffen. Darin enthalten sind auch Transferagreements, durch die entwickelte Zell-Linien bzw. Toxine oder Enzyme anderen Einrichtungen für Forschungszwecke zur Verfügung gestellt werden.

Im Klinikum wurden seit Anfang 2000 ca. 480 Verträge, vorwiegend zu klinischen Studien, Gutachten und klinischen Beobachtungen abgeschlossen.

Exemplarisch werden einige Verträge der Universität aufgelistet:

­ Entwicklung eines Testsystems zur schnellen Detektion von Mutagenen (Großindustrieunternehmen)

­ Identifizierung der zell- und gewebespezifischen Expressionsmuster von Proteinen (Jungunternehmen)

­ Entwicklung hoch sensitiver Detektionsmethoden für die Proteonanalyse (Jungunternehmen)

­ therapeutische Behandlung von Arthritis (Pharmakonzern)

­ Entwicklung valodierter Bronchialkarzinomantigene (Pharmaunternehmen).

Von der Universität Kaiserslautern wurden folgende Projekte des Wissenstransfers gemeldet:

­ Industrieprojekte mit den Firmen BASF und Syngenta, Merck, Boehringer, Roche und Agowa, Pliva, Mixix.

­ Wissen und Methoden zu toxikologischen Studien werden mit industrienahen Forschungsnetzwerken über das BMBF gefördert und mit europäischen Industriepartnern ausgetauscht.

An der Universität Trier besteht zwischen Wissenschaftlern der Fachrichtung Biogeographie und der Industrie der folgende Wissenstransfer:

­ Zusammenarbeit mit Pharmakonzern wegen genetischer Resistenzbildung

­ Zusammenarbeit mit Großunternehmen wegen genetischer Prädispositionen beim Menschen

­ Zusammenarbeit mit Chemiekonzern wegen genetischer Resistenzbildung.

11. Welche Produkte wurden entwickelt? Welche Patente wurden angemeldet? Welche Lizenzierungen hat es gegeben?

Da die Universität Mainz primär in der Grundlagenforschung tätig ist, kann von „direkten Produkten" im industriellen Sinne nur selten geredet werden, da diese nur in Einzelfällen anfallen und die Forschung primär auf den Erkenntniszuwachs abgestellt ist.

Typische Produkte sind die oben genannten Zell-Linien, Toxine, Enzyme. Darüber hinaus werden Testkits (z. B. zur BSE-Testung), Verfahren (z. B. zur Aufreinigung von Zellen), Zytokine (für die Tumorbehandlung) und andere Pharmazeutika aus der Grundlagenforschung heraus entwickelt. Patente werden zz. noch primär von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern (Hochschullehrerprivileg) angemeldet. Dies bedingt, dass die Hochschule nur Kenntnis von Patentanmeldungen erlangt, wenn der Patentbeauftragte eingeschaltet wird. Dies gilt auch für entsprechende Lizenzen aus diesen Patenten. Zur Information wurden in Anlage III einige einschlägige Patente zusammengestellt, die das Themenspektrum der Anmeldungen gut umreißen.

Produkte und Patente aus der Universität Kaiserslautern waren:

­ Neue Klonier- und Expressionssysteme für Enterobakterien und Milchsäurebakterien wurden zur Verfügung gestellt. Zwei Patente über die Charakterisierung und Anwendungsmöglichkeiten von Peptidasen aus Lactobacillus wurden angemeldet.

­ Ein Patent für einen Teststamm zum Screening neuer Targets antimikrobieller Wirkstoffe wurde angemeldet.

­ Patente zu biologisch aktiven Wirkstoffen wurden gemeinsam mit den Firmen BASF und Bayer angemeldet.

­ Haptenmarkierte DNA-Sonden zur Detektion unkondensierter, humaner Chromosomen im Zellkern wurden hergestellt.

Für den Bereich der Unternehmen stehen auch hier keine Grundlagendaten zur Verfügung, um eine eingehende Beantwortung zu ermöglichen.

Allgemein kann ausgeführt werden, dass nach dem Kenntnisstand der Landesregierung die Produktbereiche Virusforschung, Diagnostika, Analytika und Pharmazeutika im Fokus von Forschung und Umsetzung stehen. Die betreffenden Unternehmen arbeiten, wie in Frage 6 bereits ausgeführt, stark forschungsorientiert. Insoweit spiegelt sich in diesem Teilsegment der Biotechnologie die bundesweite Situation dieser gesamten Schlüsseltechnologie wider.

Die aus den spezifischen Forschungs- und Entwicklungsvorhaben auf dem Sektor der Humanmedizin resultierenden Ergebnisse sind analog zur traditionellen Humanmedizin auf Zeiträume von zehn bis zwölf Jahren angelegt. Auf Grund von Patentanmeldungen aus diesen Forschungs- und Entwicklungsvorhaben wurden einige Firmengründungen realisiert. Marktfähige Produkte sind nach unserem Kenntnisstand nicht vor Ablauf eines Zeitraumes von sechs bis acht Jahren zu erwarten.

12. Wie ist die finanzielle Ausstattung bzw. Förderung der o. g. Einrichtungen und Anlagen durch das Land, den Bund und/oder durch Mittel von Dritten?

Generell muss bei den Antworten zur finanziellen Ausstattung sowie zur Drittmitteleinwerbung beachtet werden, dass die überwiegende Mehrzahl aller mit medizinischer Forschung befasster Einrichtungen bzw. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auch mit gentechnischen Methoden arbeiten. Die folgenden Zahlenangaben sind auf den engen, allein mit gentechnischen Methoden arbeitenden Personalbereich bezogen. Der tatsächliche Umfang aller gentechnologischen Arbeiten und deren finanzielle Unterstützung übersteigt die unten stehenden Angaben, ist allerdings nicht ermittelbar. Dies gilt auch für die Antworten zu den Fragen in Abschnitt III, Ziffern 4, 5 und 6.

Wie die gesamte Hochschulforschung werden an der Universität Mainz auch die Forschungsprojekte im Rahmen der Gentechnologie sowohl aus Landes-, Bundes- und aus Mitteln Dritter bestritten, deren klare Differenzierung in diese drei Teilbereiche nicht generell möglich ist. Dennoch soll an einer Beispielrechnung der Drittmittel-Ist-Ausgaben des Jahres 2000 die Größenordnung der eingesetzten Mittel in diesem Bereich abgeschätzt werden:

Die Universität Mainz hat im Jahr 2000 über 92 Mio. DM an Drittmitteln verausgabt (Einzelheiten im Bericht des Präsidenten der Universität Mainz). Davon haben die Fachbereiche Medizin und Biologie allein über 50,3 Mio. DM eingeworben. Auf Basis der Projekttitel lassen sich ca. 570 drittmittelgeförderte Forschungsprojekte mit einem Volumen von 34,6 Mio. DM dem biomedizinischen Bereich zuordnen. Davon sind dem humangenetischen Bereich wiederum 134 Projekte mit einem Volumen von 6,5 Mio. DM direkt zuzuordnen.

Gemessen an dem Gesamtdrittmittelaufkommen der Universität von etwa 100 Mio. DM nimmt die gentechnische Forschung einen wichtigen, aber mit 6,5 Mio. DM noch kleinen Anteil in der universitären Forschung ein. Dies wird sich auf Grund der großen Dynamik in den kommenden Jahren sicherlich ändern.

Legt man die Quoten der Mittelwerte der Zuwendungsgeber zu Grunde, so ist an dieser Drittmitteleinwerbung das Land (einschließlich Stiftung Innovation des Landes Rheinland Pfalz) mit 7,6 % = 494 000,­ DM, der Bund mit 16,5 % = 1,07 Mio. DM und die Deutsche Forschungsgemeinschaft mit 41 % = 2,7 Mio. DM beteiligt. Der Rest sind andere z. T. private Mittel oder Stiftungen.

Indirekt fließen als Grundausstattung in jedes Drittmittelprojekt weitere Landesmittel über Personalmittel und die Titelgruppe 71 sowie Investitionsmittel in einer Größenordnung von mehr als 13 Millionen.

Gentechnische Projekte wurden/werden an der Universität Kaiserslautern finanziert durch die Grundausstattung (fünf Projekte), den Forschungsschwerpunkt Biotechnologie (drei Projekte) und die Stiftung Innovation des Landes Rheinland Pfalz (zwei Projekte) sowie durch Drittmittel der Deutschen Forschungsgemeinschaft (fünf Projekte), des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (drei Projekte), der Europäischen Union (zwei Projekte) und der Industrie (vier Projekte). (Einzelheiten befinden sich in Anlage IV.)

Auch die Angaben der Universität Trier befinden sich in Anlage IV.

13. Wie viele Spin-offs bzw. Auslagerungen aus welchen Forschungseinrichtungen und Unternehmen gibt es und welche sind dies im Einzelnen? Wann wurden die Ausgründungen mit welchem Ziel vorgenommen?

Aus der Universität Mainz haben sich in den vergangenen Jahren mehrere Spin-off-Unternehmen ausgegründet. Eine konkrete Differenzierung nach Betrieben, die ausschließlich gentechnisch arbeiten, kann nicht vorgenommen werden. Die Anzahl liegt bei elf Firmen. Anlage V gibt einen Überblick über die in den letzten fünf Jahren im Bereich Biomedizin ausgegründeten Firmen mit deren „Ausgründungsidee".

Aus der Universität Kaiserslautern werden folgende Spin-offs gemeldet:

­ Aus dem Bereich Mikrobiologie ging im Jahr 2000 eine Auslagerung hervor. Sie befasst sich mit der mikrobiologischen Charakterisierung von Proben aus der Umwelt und Arbeitsstätten sowie der Überprüfung genetisch modifizierter Organismen.

­ Eine Firmengründung aus dem Bereich Genetik ist in Vorbereitung.

­ Aus der Fachrichtung Biochemie wurde im Jahr 1999 die Firma Gene Products GbR ausgegründet. Sie befasst sich mit der Entwicklung neuer DNA-Schalter als Therapeutika oder zur Verwendung in biotechnologischen Prozessen.

An der Universität Trier gibt es keine Spin-offs aus diesem Bereich.