Die Grenzen der Wissenschaft erweitern

Ab 2012 erhielt die Pharmaindustrie einen unerwarteten Schub, der die Branche mit einer seit dem Aufkommen der Biotechnologie in den 1970er-Jahren nicht mehr gesehenen Hoffnung und Begeisterung erfüllte und einen Innovationsrausch auslöste, der sich mit dem Aufkommen neuer Technologien, darunter künstliche Intelligenz, nur noch weiter beschleunigte. Die ersten Anzeichen dafür, dass die Pharmaindustrie vor einem tiefgreifenden Wandel stand, zeigten sich um die Jahrtausendwende, als es Forschern gelang, das menschliche Genom zu entschlüsseln – begleitet von grossem politischem Trara und Science-Fiction-Szenarien. Doch wie immer in Zeiten von Hypes liessen sich die Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung nicht ohne Weiteres in praktikable Therapien umsetzen – zumindest nicht gleich. Nur wenige Behandlungen schafften es in den 2000er-Jahren über die Ziellinie, wobei die meisten Unternehmen gar nicht erst versuchten, in diesen Bereich einzusteigen, nachdem sich die Branche nach dem vielbeachteten Tod eines Patienten mit einer intensiven behördlichen Überprüfung zu befassen hatte. Novartis, die in den 1990er- und frühen 2000er-Jahren an einem Hirntumorprojekt arbeitete, hatte die Gentherapie aufgegeben und konzentrierte sich weiterhin auf die Entwicklung niedermolekularer Medikamente und biotechnologischer Therapien, wobei es zu viele Hürden als Grund anführte. Mit dem Aufkommen der mit dem Nobelpreis ausgezeichneten Gen-Scheren-Technologie CRISPR im Jahr 2012, die eine präzise DNA-Manipulation ermöglichte, rückte die Gentechnologie erneut ins Rampenlicht. Sie liess Gentherapien nicht nur als erreichbares Ziel erscheinen. Sie gab den Forscherinnen und Forschern auch ein hocheffizientes Werkzeug an die Hand, um die Genetik besser zu verstehen und biologische Mechanismen zu ergründen, die mit früheren genetischen Werkzeugen wie Zinkfinger-Nukleasen und anderen unerreichbar gewesen waren. Novartis gehörte zu den ersten Unternehmen der Branche, die in dieser Phase die Initiative ergriffen. Das Bestreben des Unternehmens, in dieses Gebiet zurückzukehren, bewies, dass das Scheitern seines früheren Vorstosses in die Gentherapie kein endgültiger Rückschlag gewesen war. Die im Rahmen des Projekts gesammelten Erfahrungen zeigten dem Unternehmen vielmehr die Vor- und Nachteile solcher Forschungen auf, machten es auf potenzielle Fallstricke aufmerksam und gaben ihm insofern genügend Mut, dieses Gebiet wieder in Angriff zu nehmen, als es die Wissenslücken erkannte, die zum Scheitern seines früheren Vorhabens geführt hatten. Bis 2014 eröffnete Novartis eine eigene Abteilung für Gentherapie, um eine von der University of Pennsylvania entwickelte CAR-T-Behandlung weiterzuverfolgen, bei der T-Zellen genetisch umprogrammiert werden, um Krebszellen zu erkennen und anzugreifen. Die Ergebnisse waren nicht nur aus wissenschaftlicher Sicht überzeugend, sondern veränderten auch die Aussichten für die gesamte Branche, da viele Wettbewerber in die Fussstapfen von Novartis traten und selbst eigene Abteilungen für Gentherapie gründeten. Einige Jahre später erhielt Novartis nicht nur die erste Zulassung für eine CAR-T-Therapie, sondern führte die Branche erneut in eine neue Ära, so wie es bereits 15 Jahre zuvor geschehen war, als das Unternehmen die erste personalisierte Krebsbehandlung entwickelte und damit eine neue Ära für eine Branche einläutete, die jahrzehntelang nur über begrenzte Mittel zur Bekämpfung von Krebs verfügt hatte.

An Dynamik gewinnen Mit der Ernennung von Vas Narasimhan zum CEO im Jahr 2018 beschleunigte sich die Dynamik in Richtung bahnbrechender wissenschaftlicher Durchbrüche noch weiter. Während Novartis die Forschung im Bereich der Gen- und Zelltherapie vorantrieb und die Produktionskapazitäten des Unternehmens stärkte, baute das Unternehmen seine Reichweite durch Übernahmen weiter aus. Dies trug dazu bei, dass Novartis ihren Vorsprung in diesem Bereich ausbauen konnte. Neben Krebstherapien war das Unternehmen auch in anderen therapeutischen Bereichen wie neuromuskulären Erkrankungen und der Augenheilkunde tätig. Gen- und Zelltherapie waren allerdings nicht der einzige Schwerpunktbereich. Novartis erschloss auch neue Bereiche, darunter die Radioligandentherapie, und verlieh damit einer Branche neue Dynamik, die zuvor hochspezialisierten Krankenhäusern vorbehalten war, die jeden Patienten individuell behandelten, was den Zugang und die Zuverlässigkeit zu einer zentralen Herausforderung machte. Novartis strebte die Industrialisierung dieses Ansatzes an, der aus der Idee hervorgegangen war, dass wenn sich Krebszellen anhand spezifischer molekularer Marker auf ihrer Oberfläche identifizieren lassen, sie auch mit ausserordentlicher Präzision gezielt angesteuert werden können. Durch die Anlagerung eines radioaktiven Isotops an ein Molekül, das selektiv an Tumorzellen bindet, schufen die Forscher eine Behandlung, die in der Lage ist, Strahlung direkt an den Krebs abzugeben und dabei das umliegende gesunde Gewebe weitgehend zu schonen.

Der Ansatz vereint Diagnostik und Therapie auf einer einzigen Plattform, sodass Ärzte Tumore zunächst sichtbar machen und sie anschliessend über denselben biologischen Signalweg bekämpfen können. Was bereits in den 1950er-Jahren als hochspezialisierte Form der Nuklearmedizin begann, entwickelte sich nach und nach zu einer neuen Säule der Präzisionsonkologie. Neben mehreren Akquisitionen trieb Novartis auch den Bau einer hochmodernen Forschungseinrichtung in Basel voran. «Das war wirklich eine sehr grosse Herausforderung», erinnert sich Markus Reschke, der beim Aufbau des Betriebs mitwirkte. Die Arbeit mit radioaktivem Material erforderte die Einrichtung stark abgeschirmter Labore, die Installation spezieller Sicherheitssysteme und die Bündelung von Fachwissen, das selten unter einem Dach vereint war. Die Herausforderung war nicht nur technischer, sondern auch kultureller Natur. Bei der Nuklearmedizin handelt es sich um ein vergleichsweise kleines Fachgebiet, und viele der Wissenschaftler, die sich dem Projekt anschlossen, verliessen damit die traditionellen pharmazeutischen Disziplinen. Was sie anzog, war die Möglichkeit, etwas von Grund auf neu aufzubauen. «Wir versuchen hier, etwas wirklich Neues zu schaffen», sagt die Forscherin Josefine Reber, die nach ihrer Tätigkeit in der Wissenschaft zum Radioliganden-Team stiess. Das Ziel bestand nicht einfach darin, bestehende Therapien zu verbessern, sondern eine völlig neue Klasse von Medikamenten zu entwickeln, die Krankheiten bekämpfen können, welche sich mit herkömmlichen Arzneimitteln oder Biologika als schwer behandelbar erwiesen hatten.

Dieses Ziel spiegelte einen breiteren Wandel wider, der sich in der gesamten Branche vollzog. In dem Masse, wie Forscher ein tieferes Verständnis der Krankheitsbiologie erlangten, überschritt die Medizin zunehmend die Grenzen der klassischen Chemie und Biotechnologie. Radioliganden wurden zu einer von mehreren neuen Plattformen, mit denen Novartis die Behandlung von Krankheiten neu zu überdenken suchte. Was als wissenschaftliches Nischengebiet begann, entwickelte sich nach und nach zu einem der vielversprechendsten onkologischen Ansätze, der Biologie, Bildgebung und Kernphysik auf eine Weise verband, die noch eine Generation zuvor fast unvorstellbar erschienen wäre. Zusätzlich zu zwei bereits zugelassenen Therapien hat Novartis einen neuen Radioliganden-Kandidaten in der Pipeline und investiert rund 40 Prozent ihrer onkologischen F&E in diesen vielversprechenden Bereich, der – natürlich – eine Reihe von Nachahmern in der Pharmabranche angezogen hat. Echte Fortschritte mit künstlicher Intelligenz Etwa zur gleichen Zeit, als Novartis ihre Fühler in Richtung Gen-, Zell- und Nuklearmedizin ausstreckte, trieb das Unternehmen auch seine Bemühungen im Bereich der künstlichen Intelligenz voran, die um 2015 einen massiven Schub erhielten, als das erste KI-gesteuerte System einen menschlichen Spieler bei einem hochkomplexen Brettspiel schlagen konnte. Das zu Google gehörende KI-Unternehmen DeepMind unter seinem CEO Demis Hassabis, der inzwischen für seine Arbeiten zur Vorhersage von Proteinstrukturen mit dem Nobelpreis für Chemie ausgezeichnet wurde, gelang dieses Kunststück, nachdem die KI-Branche jahrelang in einer Art Winterschlaf gesteckt hatte, in dem Fortschritte minimal und grosse Durchbrüche selten waren. Vor 2015 war KI bestenfalls ein Thema, das auf Fachkonferenzen oder in Science-Fiction-Romanen oder -Filmen zur Sprache kam. Doch mit dem Sieg von AlphaGo über den südkoreanischen Go-Meister Lee Sedol wurde KI rasch allgegenwärtig. Begriffe wie maschinelles Lernen wurden in Zeitungen und Fernsehsendungen diskutiert, und Science-Fiction wurde plötzlich unheimlich real. Novartis erkannte schnell, dass KI ein enormes Potenzial für eine Branche barg, die reich an Daten und mit fundiertem wissenschaftlichem Wissen ausgestattet war. Innerhalb kurzer Zeit richtete das Unternehmen eine eigene Abteilung ein und begann mit der Arbeit an mehreren Grossprojekten, darunter ein Überwachungssystem für klinische Studien und ein Data Lake, der die Millionen von Patientenjahren an Daten nutzen sollte, die das Unternehmen über Jahrzehnte klinischer Studien gesammelt hatte.

Novartis wollte nicht nur auf Datenhäppchen stossen, die dem Unternehmen helfen könnten, Forschung und Entwicklung zu beschleunigen, sondern schuf auch die Plattform data42, um Erkenntnisse zu gewinnen, die in Dateien im gesamten Unternehmen verborgen lagen und die vor der Einrichtung des Systems niemand auswerten konnte. Heute bietet data42 Forschern nicht nur Zugang zu einer riesigen Datenbank. Das KI-gestützte System, das über einen längeren Zeitraum hinweg strukturiert und bereinigt wurde, war auch einer der Hauptgründe, warum Fiona Marshall sich darauf freute, als Präsidentin von Novartis Biomedical Research zu Novartis zu wechseln. «Ich hatte schon vor meiner Ankunft von dieser Initiative gehört und wollte mich nach meinem Eintritt sofort näher damit befassen», erzählte sie später dem live-Magazin und fügte bei, dass sie und ihr Team begonnen hätten, verstärkt in die Plattform zu investieren, die nun ein integraler Bestandteil der Forschungs- und Entwicklungsbemühungen des Unternehmens sei und entscheidend dazu beitrage, dessen Anstrengungen zu nutzen, da KI in allen Branchen an Dynamik gewinne.

Früher wurden pathologische Proben unter dem Mikroskop untersucht. Heute können Forscher Proben digital analysieren und zwar in grossen Mengen.

Zurück zu den Wurzeln Während künstliche Intelligenz mittlerweile ein wesentlicher Bestandteil aller täglichen Aktivitäten ist, hat Novartis auch den Bereich der RNA erschlossen, der während der Pandemie einen grossen Aufschwung erlebte. Der Vorstoss in den Bereich der RNA-basierten Therapien ermöglichte es dem Unternehmen – in gewisser Weise – auch, wieder zu seinen Wurzeln zurückzufinden, als es seine erste siRNA-Produktionsplattform in Schweizerhalle errichtete, der Wiege der Basler Chemieindustrie, die auf den hier im 19. Jahrhundert entdeckten Salzlagerstätten aufgebaut wurde. Die Ingenieure und Fertigungsspezialisten von Novartis bauten innerhalb einer bestehenden Fabrik eine völlig neue Produktionskapazität auf und integrierten kilometerlange Rohrleitungen, spezialisierte Synthesegeräte und grosstechnische Reinigungsanlagen in eine komplexe dreistöckige Anlage, während der Betrieb um sie herum weiterlief. Für den ausgebildeten Chemiker Michael Wessels war das Projekt mehr als nur eine technische Herausforderung. Es war der Beweis dafür, dass die Chemie in eine neue Ära eintrat. Die Reinraumumgebung, die hochentwickelten Herstellungsprozesse und die Kombination aus chemischen und biologischen Prinzipien unterschieden sich stark von den traditionellen Produktionslinien, die die Branche seit Generationen geprägt hatten. Die neue Anlage produziert kleine interferierende RNA (siRNA), eine Technologie, die krankheitsverursachende Proteine bereits vor ihrer Bildung stilllegt. Die Wissenschaft entstand in den 1990er Jahren, benötigte jedoch Jahrzehnte der Innovation, bevor sie klinisch einsetzbar wurde. Heute betrachten Forscher RNA-Medikamente als eine neue Klasse von Therapeutika, die zwischen traditionellen kleinen Molekülen und Biologika angesiedelt ist.

Für Schweizerhalle bietet die Technologie mehr als nur eine neue Produktlinie. Nach Jahren, in denen die Produktionsmengen zurückgingen, als sich die Branche in Richtung Biotechnologie verlagerte, hat die RNA-Produktion dem Standort eine neue Bestimmung gegeben. Was einst als Relikt der industriellen Vergangenheit Basels galt, wird zunehmend als Blaupause für die Zukunft der pharmazeutischen Produktion angesehen. Die Renaissance in Schweizerhalle ist in gewisser Weise eine symbolische Bewegung, die das gesamte Unternehmen geprägt hat, das innerhalb eines Jahrzehnts neue technologische Plattformen entwickelt und neue therapeutische Bereiche erschlossen hat und damit seiner Vision gerecht wird, die Medizin neu zu denken und neue Therapien für Millionen von Menschen weltweit zu entwickeln. Der Pioniergeist ähnelt in vielerlei Hinsicht dem, der vor einem Jahrhundert zum Ausdruck kam, als die Vorgängerunternehmen von Novartis den Schritt in die Pharmabranche wagten. Ihr Mut läutete damals eine neue Ära ein, so wie es heute der Mut von Novartis tut, indem er die Möglichkeiten neu definiert und die Technologie in den Dienst der Patienten überall auf der Welt stellt.

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History of Novartis Medizin neu denken. Die Grenzen der Wissenschaft erweitern Text Goran Mijuk. Fotos Brint Stirton, Laurids Jensen und Adriano Biondo. Videos Nicolas Heitz. Fast ein Jahrhundert nachdem die Novartis-Vorgängerunternehmen Sandoz, Ciba und J.R. Geigy in Basel ihre eigenen pharmazeutischen Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten aufgenommen hatten, wagte das Unternehmen den Schritt über den klassischen Bereich der kleinmolekularen Wirkstoffe und der Biotechnologie hinaus und betrat neue Forschungsfelder, die das Potenzial haben, die Medizin zu revolutionieren und die Entwicklung innovativer Therapien für Patienten weltweit zu ermöglichen.

Einige Jahre nach dem Start der CAR-T-Produktion in den Vereinigten Staaten eröffnete Novartis seinen ersten Standort in der Schweiz, in Stein.

Die Patientenchargen werden in einem hochkomplexen, individualisierten Herstellungsprozess verarbeitet, der als „Vein-to-Vein“-Verfahren bekannt ist.

Novartis hat in der Schweiz eine der weltweit grössten RNA-Anlagen errichtet.