Die Anwendungsmöglichkeiten der Chemie haben sich drastisch erweitert

Die Chemie mit ihrer jahrhundertealten Tradition wird vom grossen Interesse, das den neuen Therapieoptionen mit ihren revolutionären Möglichkeiten für die Pharmaindustrie zukommt, scheinbar in den Hintergrund verdrängt. Neue Technologien wie bahnbrechende Gen- und Zellinterventionen sorgen für Schlagzeilen und wecken die Hoffnungen von Patientinnen und Patienten. Doch nichts könnte weiter von der Wahrheit entfernt sein, sagt Muneto Mogi, der seit 2023 die Aktivitäten von Global Discovery Chemistry bei Novartis leitet. In Wirklichkeit bringen neue Therapieplattformen wie Radioliganden- und RNA-Therapien, die in den letzten zehn Jahren auf der Bildfläche erschienen sind, die Chemie voran, anstatt sie zu einer musealen Technologie zu machen. «Unser Aufgabenbereich hat sich gewaltig erweitert», sagte Mogi, als wir ihn in Basel trafen, um über die Zukunft der wissenschaftlichen Forschung bei Novartis zu sprechen. «Die Chemie wurde traditionell mit der niedermolekularen Arzneimittelforschung in Verbindung gebracht. Aber neue Therapiebereiche wie Radioliganden- und RNA-Therapien erweitern unser Arbeitsgebiet.»

Interview with Muneto Mogi

Muneto Mogi: "Ich liebe die Chemie."

Die Chemie habe ebenfalls enorme technologische Fortschritte gemacht, so Mogi, was dazu beigetragen habe, sie effizienter und umweltfreundlicher zu machen. Auch Künstliche Intelligenz, so fügt er hinzu, dürfte in der Arzneimittelforschung eine immer wichtigere Rolle spielen. Sie werde wohl kein Patentmittel für alle Fragen sein, aber sie dürfte dazu beitragen, die Entwicklungszeiten zu beschleunigen. Die Begeisterung für diesen technologischen Quantensprung war in jedem Wort von Mogi spürbar, als er uns seinen Werdegang schilderte und uns die Geschichte erzählte, die ihn dazu veranlasste, einen beruflichen Weg in der Wissenschaft und Medizin einzuschlagen. Seine Faszination für die Pharmaindustrie wurde bereits im Teenageralter geweckt. «Mein Vater, der für die Vereinten Nationen arbeitete, hatte einen Auftrag in Somalia. Er nahm mich regelmässig mit in die Flüchtlingslager, wo ich hautnah miterleben konnte, was es heisst, ein Medikament zu haben oder nicht – sei es Aspirin oder etwas anderes.» Diese Erfahrung grub sich tief ein: «Ich kann mich noch gut an die Gesichter der Patienten und ihrer Familien erinnern, an ihr Leid und wie sich ihr Gesichtsausdruck in ein Lächeln verwandelte, sobald sie ihre Medikamente erhielten.» Bei dieser Begebenheit machte Mogi auch eine entscheidende Beobachtung, die seine spätere Arbeit beeinflussen sollte. «Ein Medikament hilft nicht nur dem Einzelnen, sondern der gesamten Gemeinschaft. Das hat mich tief beeindruckt. Ich war mir zwar nicht sicher, welchen Beruf ich ergreifen wollte, aber ich hatte immer vor, etwas mit Medizin zu machen.» Nach dem Abitur entschied sich Mogi für ein Chemiestudium. Aber das lag nicht daran, dass er Medizin abgelehnt hätte. Im Gegenteil, er entschied sich für Chemie, weil er erkannte, dass er nicht nur Patienten behandeln, sondern auch neue Medikamente entwickeln wollte, um «ein Lächeln auf die Gesichter der Patienten zu zaubern» und die Erfahrungen aus den Flüchtlingslagern, die er mit seinem Vater besuchte, wieder aufleben zu lassen. «Ich habe in Erwägung gezogen, Medizin zu studieren», sagt Mogi. «Dass ich es schliesslich nicht getan habe, hängt mit meiner Kindheitserfahrung zusammen. Es gibt viele Ärzte, aber ohne Medikamente können sie ihre Arbeit nur begrenzt leisten. Ich hatte also wirklich das Gefühl, dass ich mehr Menschen erreichen und etwas für die Gesellschaft bewirken könnte, wenn ich an der Entwicklung neuer Medikamente arbeite.» Nach seinem Studium an der Kyoto Pharmaceutical University und der University of Boston ging Mogi in die Pharmaindustrie, zuerst bei Bayer, dann bei Shionogi, bevor er 2005 zu Novartis kam, wo er in verschiedenen Funktionen in der Medizinalchemie tätig war, bevor er letztes Jahr den gesamten Bereich übernahm. Mogis Einstellung zu seiner Arbeit hat sich in all dieser Zeit nicht verändert. «Von meinen Anfängen in der Branche bis heute habe ich nur einen Traum: mindestens ein Medikament zu den Patienten zu bringen.» Die Chancen dafür stehen gut, denn er war massgeblich an der Entwicklung eines Wirkstoffs beteiligt, der erst kürzlich die Spätphase erreicht hat. In seiner neuen Funktion wird er in den kommenden Jahren wahrscheinlich auch die Entwicklung zahlreicher weiterer Medikamente leiten. Dies wird ihm dabei zu helfen, seinen Kindheitstraum zu verwirklichen und der Mission von Novartis gerecht zu werden, das Leben der Menschen zu verbessern und zu verlängern.

Herr Mogi, das Wort Chemie löst häufig negative Assoziationen wie Toxizität oder Umweltverschmutzung aus. Pharmaunternehmen scheinen auch in andere Bereiche vorzudringen. Ist das der Anfang vom Ende der Chemie in der Medizin? Nein, ganz bestimmt nicht. Obwohl die Chemie die älteste im Pharmasektor verwendete Methode ist, hat sie sich in den letzten Jahrzehnten enorm weiterentwickelt und ist auch für die Entwicklung neuer Technologien wie RNA- und Radioligandentherapien von entscheidender Bedeutung. Darüber hinaus verfügen wir über eine umfassende Erfahrung in dieser Disziplin, die dank ihrer inhärenten Fähigkeit, neue Molekülkombinationen zu schaffen, ein nahezu unbegrenztes Potenzial besitzt. Können Sie uns etwas über die neusten technologischen Entwicklungen erzählen? Ein wichtiger Aspekt ist, dass wir heute in einer völlig anderen Umgebung arbeiten. Beispielsweise ist der Massstab, in dem wir chemische Synthesen durchführen, deutlich kleiner als in der Vergangenheit. Heute können wir Tests mit wenigen Tropfen durchführen, was zu mehr Effizienz und weniger Umweltbelastung beiträgt. Wir verzichten auf altmodische Lösungsmittel und arbeiten an einer nachhaltigen und umweltfreundlichen Chemie. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist der Grad an Automatisierung, der es uns erlaubt, schneller und präziser zu arbeiten. In welchen Bereichen treiben Sie die Automatisierung voran? Ein wichtiger Bereich ist unsere Wirkstoffbibliothek, die Millionen kleiner Moleküle enthält, welche wir traditionell in klassischen Hochdurchsatz-Screenings testen. Dabei setzen wir Roboter ein, die uns dabei helfen, die Wirkstoffe auszuwählen und in spezielle Platten zu geben, wo sie gegen biologische Targets getestet werden. Dieses Verfahren haben wir über die Jahre kontinuierlich verbessert. Wir haben auch sogenannte DNA-kodierte Bibliotheken geschaffen, welche die Arzneimittelforschung revolutionieren. Können Sie uns mehr über DNA-kodierte Bibliotheken erzählen? DNA-kodierte Bibliotheken enthalten kombinatorische chemische Bausteine, die mit einem DNA-Strang markiert sind. Dadurch erhalten wir im Wesentlichen einen DNA-Barcode, mit dem wir sie leicht identifizieren können. Da wir chemische Bausteine verwenden, um neue chemische Kombinationen herzustellen, können wir in einer Woche buchstäblich hunderte Millionen neuer Moleküle erzeugen und sie in einem einzigen Reagenzglas gegen ein biologisches Target testen. Um zu sehen, ob ein Wirkstoff mit einem Target reagiert, spülen wir das Reagenzglas einfach aus. Dadurch sind wir nicht nur effizienter, sondern können durch die Identifizierung verschiedener Bindungsstellen auch schwierigere Ziele ins Visier nehmen. Wie bringt man eine solche technologische Entwicklung voran? Wir arbeiten mit Hochschulen und anderen Institutionen zusammen, um stets auf dem neuesten Stand zu sein. Zudem eröffnen neue Technologien wie die Radioligandentherapie und RNA-basierte Therapien neue Möglichkeiten im Bereich der Chemie, wo wir mit führenden Unternehmen auf der ganzen Welt zusammenarbeiten. Darüber hinaus verfügen wir weltweit über Top-Talente, die sich für Innovationen begeistern und diese kontinuierlich weiterentwickeln, um unsere Arzneimittelforschung zu optimieren. Wie hilft Ihnen die Chemie in der Nuklearmedizin und im Bereich der RNA? Auch wenn RNA-basierte Therapien keine klassischen niedermolekularen Arzneimittel sind, so erfordert die Herstellung synthetischer RNA umfassende chemische Kenntnisse. Auch in der Nuklearmedizin bieten niedermolekulare Liganden eine Alternative zu Antikörpern oder grossen Peptiden, um radioaktive Partikel zu Tumoren zu transportieren. Bei der Verwendung von Antikörpern oder Peptiden können Probleme entstehen, wenn diese Liganden über die Nieren ausgeschieden werden. Niedermolekulare Liganden können hier Abhilfe schaffen. Welche weiteren Vorteile haben niedermolekulare Verbindungen? Niedermolekulare Verbindungen spielen eine wichtige Rolle bei der Behandlung chronischer Erkrankungen, beispielsweise kardiovaskulärer Erkrankungen, bei denen Patienten orale Therapien bevorzugen. Aufgrund ihrer Grösse und Fähigkeit, die Blut-Hirn-Schranke zu überwinden, sind niedermolekulare Verbindungen auch eine wichtige Option im Bereich der Neurowissenschaften, um ein weiteres Beispiel zu nennen. Das zeigt, dass diese Verbindungen für die pharmazeutische Industrie nach wie vor unverzichtbar sind. Welche Rolle spielt die künstliche Intelligenz bei diesen Entwicklungen? Wir setzen maschinelles Lernen sowohl in der Wirkstoffentwicklung als auch im Synthesedesign ein. Damit beschleunigen wir nicht nur unsere Projekte, sondern – und da bin ich sehr zuversichtlich – erhöhen auch unsere Erfolgswahrscheinlichkeit, was letztendlich wichtiger ist. In diesem Bereich arbeiten wir mit Microsoft zusammen. Wir stehen zwar noch am Anfang, aber wir erwarten, dass wir mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung unserer Algorithmen einen grossen Durchbruch erzielen können. Schon heute sehen wir eine erhebliche Steigerung der Effizienz. Welche Vision haben Sie in Bezug auf den Einsatz von Künstlicher Intelligenz? Die langfristige Vision ist, dass Künstliche Intelligenz ein Molekül hervorbringen könnte, das sich zu einem Medikament weiterentwickeln lässt. Dieses Idealziel mag selbst auf lange Sicht schwer zu erreichen sein. Auf kurze Sicht jedoch können wir mit dieser Technologie eine signifikante Wirkung zu erzielen. Wo könnte das Ihrer Ansicht nach erreicht werden? In typischen medizinisch-chemischen Projekten werden durchschnittlich 4000 Wirkstoffe pro Projekt hergestellt und getestet. Ich denke, mit Künstlicher Intelligenz könnten wir die Dinge wirklich beschleunigen. Gibt es weitere Anwendungsfälle für Künstliche Intelligenz? Ich glaube auch, dass uns Künstliche Intelligenz helfen kann, bessere Moleküle mit höherer Erfolgswahrscheinlichkeit zu entwickeln. Heute werden Projekte oft aufgrund von Toxizitätsproblemen gestoppt. Künstliche Intelligenz kann hier helfen. Schon vor dem Einzug der Künstlichen Intelligenz konnten wir unsere Vorhersagemodelle im Bereich der Pharmakokinetik verbessern. Von daher bin ich äusserst zuversichtlich, dass wir dasselbe mit künstlicher Intelligenz erreichen können, wenn es um Toxizität geht. Sie sind seit fast 20 Jahren im Unternehmen. Was macht Novartis zu einem interessanten Arbeitgeber für Sie? Novartis ist deshalb so einzigartig, weil uns eine enorme Vielfalt an Fähigkeiten und Technologien zur Verfügung steht. Unsere Kolleginnen und Kollegen kommen aus allen Teilen der Welt und weisen hervorragende Leistungen in unterschiedlichen Wissenschaftsbereichen auf. Darüber hinaus ist die Zusammenarbeit zwischen den verschiedenen Funktionen sehr ausgeprägt, verbessert noch durch unser neues Governance-Modell, das von Projektbeginn an eine deutlich engere Zusammenarbeit zwischen den Forschungs-, Entwicklungs- und kommerziellen Teams vorsieht. Warum ist diese Zusammenarbeit so wichtig? Chemie kann man nicht allein machen. Sie funktioniert immer in Zusammenarbeit mit anderen Abteilungen. Ich denke, das ist der eigentliche Grund, warum ich zu Novartis gekommen bin. Diese enorme Vielfalt, die wir innerhalb der Organisation haben, und die Kultur der Zusammenarbeit, die diese verschiedenen Disziplinen zusammenbringt. Wenn Sie auf Ihr langjähriges Berufsleben zurückblicken und sich Ihren Kindheitstraum in Erinnerung rufen, sind Sie dann zufrieden mit der Entwicklung? Wenn man sieht, wie Patienten ihr Gefühl der Selbstständigkeit zurückerlangen, einfach dadurch, dass sie die Behandlung erhalten, die sie benötigen, dann kann ich mir kaum etwas vorstellen, was mehr Zufriedenheit verleiht. Mit einer neuen Behandlungsoption einer ganzen Gruppe von Menschen helfen zu können, ist mein Traum seit meiner Studienzeit. In einem so erstklassigen Unternehmen wie Novartis arbeiten zu dürfen, erfüllt mich nicht nur persönlich mit Stolz, sondern gibt mir auch die tiefe Befriedigung, gemeinsam mit meinen Kolleginnen und Kollegen, die mit mir dieselbe Leidenschaft und Vision teilen, zu einem grösseren gesellschaftlichen Ziel beizutragen.

Muneto Mogi: Globaler Leiter von Discovery Chemistry bei Novartis Biomedical Research.