Scientist@Sanofi - Philipp Höß: Mit CRISPR und Mikroben zu neuen Wirkstoffen
Viele moderne Medikamente wie Biologika entstehen mithilfe winziger Mikroorganismen. Philipp Höß sorgt bei Sanofi dafür, dass diese mikrobiellen Zellstämme so leistungsfähig und zuverlässig wie möglich sind. Der promovierte Molekularbiologe arbeitet an der mikrobiellen Produktionsplattform – und nutzt dort modernste Gentechnologien, digitale Analyseverfahren und automatisierte Abläufe, um die Entwicklung innovativer Medikamente zu ermöglichen.
Philipp Höß ist Wissenschaftler in der globalen Entwicklungsorganisation „Microbial Platform“ von Sanofi. Hier werden unter anderem die Grundlagen für die Wirkstoffentwicklung geschaffen, zum Beispiel Mikroorganismen wie Bakterien oder Hefen. Höß fokussiert sich dabei auf die Entwicklung mikrobieller Produktionsstämme. Sie sind sozusagen die „Mini-Bioreaktoren“, in denen Wirkstoffe entstehen. Je robuster, produktiver und stabiler ein solcher Stamm ist, desto schneller und effizienter lassen sich Wirkstoffe produzieren.
Damit steht der Wissenschaftler am Anfang eines komplexen Prozesses: „Wir entwickeln die mikrobiellen Produktionsstämme, um möglichst große Wirkstoffmengen mit hoher Qualität in einem robusten Prozess herzustellen.“ Seine Aufgabe ist es, sicherzustellen, dass die für den Prozess angepassten Organismen exakt so reagieren, wie geplant. Dafür arbeitet der Molekularbiologe in einem internationalen Team beispielweise auch eng mit Kolleg*innen in Belgien zusammen und nutzt modernste Werkzeuge: „Eine unserer Technologien dafür ist die Genschere CRISPR, mit der wir die Genome der mikrobiellen Organismen noch genauer und schneller anpassen können.“
CRISPR ist ein molekulares Werkzeug, mit dem sich das Erbgut von Zellen gezielt und präzise verändern lässt. Die Technik funktioniert wie eine programmierbare Schere, die an einer gewünschten Stelle im Genom ansetzt, um dort gezielt genetische Informationen zu entfernen, zu ersetzen oder hinzuzufügen.
Die anschließende Kontrolle erfolgt bei Sanofi mithilfe digitaler Tools: Die Genome der Organismen werden sequenziert, die Rohdaten analysiert und dies vollautomatisiert über eine Cloud-Computing-Plattform. „So überprüfen wir, dass nur die gewünschten Veränderungen vorgenommen wurden“, erklärt Höß. Auch bei der Sequenzierung spielen digitale Fortschritte eine immer größere Rolle: „Die Weiterentwicklungen in diesem Technologiebereich ermöglichen mittlerweile die Sequenzierung von mehreren mikrobiellen Genomen mit einem Gerät in der Größe eines Smartphones – und das über Nacht.“
Den Wissenschaftler treiben die Neugierde und der Erkenntnisgewinn aus jedem neuen Experiment an: „Mich motiviert, dass wir tagtäglich neueste wissenschaftliche Erkenntnisse und Technologien direkt auf die Entwicklung und Produktion von biopharmazeutischen Arzneimitteln anwenden können.“
Digitale Werkzeuge für die Forschung
Neben der Analyse der gesamten Genome nutzt Höß auch die sogenannte digitale PCR. Die Polymerase-Kettenreaktion ist eine Methode, mit der sich bestimmte genetische Veränderungen besonders schnell und einfach nachweisen lassen. Die Technik ergänzt die umfassendere, aber aufwendigere Sequenzierung optimal. „Damit können wir die genetische Stabilität während eines Produktionsprozesses zuverlässig überwachen“, erklärt Höß.
Sanofi treibt die Digitalisierung auch in diesem Forschungsbereich weiter voran. Ziel ist es, KI-basierte Lösungen zu ermöglichen, etwa durch automatisch generierte Berichte aus Experimentprotokollen. Für Philipp Höß ist das essenziell, um die Entwicklung neuer Produktionsstämme effizienter und transparenter zu machen, denn ein optimierter Produktionsstamm ist der erste Schritt auf dem Weg zu einem neuen Medikament. „Die Arbeit unseres Teams ist die Grundlage für einen guten Produktionsprozess – und diese wiederum entscheidend dafür, wie schnell ein Medikament letztlich bei den Patient*innen ankommt, das treibt uns an“, betont er.
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