Von Farbstoffen zu bahnbrechenden Therapien

Über mehr als ein Jahrhundert hinweg wurden hier Moleküle entwickelt, die die Medizin veränderten. Forschende schufen Therapien gegen Entzündungs- und Herz-Kreislauf-Erkrankungen ebenso wie gegen Krebs. Sie leisteten Pionierarbeit in der Hormonforschung, trugen zur Entwicklung psychotherapeutischer Wirkstoffe bei und machten zielgerichtete Krebstherapien zu einer wissenschaftlichen Realität. Was im späten 19. Jahrhundert mit synthetischen Farbstoffen begann, entwickelte sich Schritt für Schritt zu einem der weltweit bedeutendsten pharmazeutischen Ökosysteme. Die Geschichte von Klybeck und St. Johann ist deshalb weit mehr als eine Unternehmensgeschichte. Sie erzählt von wissenschaftlicher Beharrlichkeit, interdisziplinärer Zusammenarbeit und der stillen Überzeugung, dass selbst die schwierigsten medizinischen Probleme irgendwann lösbar werden.

Die chemischen Wurzeln der Pharmaforschung Wie so vieles in Basel begann auch diese Geschichte mit Farben. Im späten 19. Jahrhundert gehörte die synthetische Farbstoffchemie zu den fortschrittlichsten wissenschaftlichen Disziplinen Europas. Die Entdeckung der Anilinfarben löste einen industriellen Boom aus, der Basel zu einem Zentrum der chemischen Produktion machte. Unternehmen wie Ciba, Geigy und Sandoz konzentrierten sich zunächst auf Textilfarbstoffe aus Steinkohlenteer und entwickelten dabei eine enorme Expertise in organischer Chemie und industrieller Synthese. Was zunächst wie ein rein industrielles Geschäft wirkte, legte bald den Grundstein für die Pharmaforschung. Forschende erkannten, dass sich dieselben Synthesemethoden, die zur Herstellung von Farbstoffen dienten, auch auf biologisch aktive Moleküle anwenden liessen. Einige Farbstoffe zeigten zudem antibakterielle Wirkungen in biologischen Geweben – ein Hinweis darauf, dass Chemie direkt in Krankheitsprozesse eingreifen konnte. Der Übergang von der Farbstoffchemie zur Medizin verlief schrittweise, war aber tiefgreifend. Früh entstanden Wirkstoffe aus natürlichen Substanzen, gewonnen aus Pflanzen oder Pilzen. Bald jedoch begannen Chemiker, Moleküle direkt im Labor zu synthetisieren. Bereits zu Beginn des 20. Jahrhunderts bewegten sich die Basler Chemieunternehmen deutlich über die industrielle Produktion hinaus in Richtung pharmazeutischer Forschung. In St. Johann gründete Sandoz während des Ersten Weltkriegs eine eigene Forschungsabteilung. Arthur Stoll, der an der ETH Zürich studiert hatte, entwickelte aus Mutterkornalkaloiden das Medikament Gynergen, eines der ersten erfolgreichen Arzneimittel des Unternehmens. Kurz darauf folgte Calcium-Sandoz, das sich zu einem kommerziellen Durchbruch entwickelte und zeigte, dass pharmazeutische Forschung zu einem eigenständigen Kerngeschäft werden konnte. Gleichzeitig baute Ciba im Klybeck ihre biologischen und pharmakologischen Forschungsaktivitäten aus. Was 1908 mit wenigen Forschenden und improvisierter Laborausstattung begonnen hatte, entwickelte sich später zu einem der bedeutendsten pharmazeutischen Forschungsstandorte der Welt.

Aufbau einer Forschungskultur Ein prägendes Merkmal der Basler Pharmaindustrie war ihre aussergewöhnlich enge Verbindung zur akademischen Welt. Wissenschaftler wechselten früh zwischen Universität und Industrie. ETH Zürich, Universität Basel und die Pharmaunternehmen bildeten ein eng vernetztes wissenschaftliches Ökosystem. Forschende arbeiteten interdisziplinär zusammen – zu einer Zeit, als dies noch alles andere als selbstverständlich war. Besonders deutlich zeigte sich dies in der Hormonforschung der Zwischenkriegszeit. Ciba arbeitete eng mit den Nobelpreisträgern Leopold Ruzicka und Tadeus Reichstein auf dem Gebiet der Steroid- und Hormonforschung zusammen. Diese Kooperationen führten später zu wichtigen Therapien wie Percorten und Cortison und machten Basel zu einem Zentrum der Endokrinologie und pharmazeutischen Chemie. Parallel dazu wurde die Forschungsinfrastruktur massiv ausgebaut. Im Klybeck entwickelte sich das Gebäude 122 zu einem zentralen Knotenpunkt pharmazeutischer Forschung. Chemiker, Biologen und Pharmakologen arbeiteten immer öfter Seite an Seite. Diese Kultur der Zusammenarbeit wurde später zu einer der grossen Stärken von Ciba-Geigy und Novartis. Ebenso wichtig war jedoch die Atmosphäre innerhalb der Labore selbst. Viele Forschende, die im Klybeck arbeiteten, beschreiben rückblickend eine Kultur, die weniger von Hierarchien als von wissenschaftlicher Neugier geprägt war. Junge Wissenschaftler wurden ermutigt, schwierige Fragestellungen zu verfolgen. Erfahrene Forschende unterstützten jüngere Kolleginnen und Kollegen eng. Scheitern galt als Teil des wissenschaftlichen Prozesses. Martin Missbach, der 1990 zu Ciba-Geigy stiess, schilderte später, wie attraktiv dieses Umfeld für Forschende war, die an der Schnittstelle von Chemie und Biologie arbeiten wollten: «Mich faszinierte besonders das Zusammenspiel von Chemie und Biologie», erinnerte er sich später. Diese Offenheit gegenüber schwierigen Fragestellungen wurde zu einem Markenzeichen der pharmazeutischen Forschung in Basel.

Voltaren und das Zeitalter moderner Therapeutika In den Jahrzehnten nach dem Zweiten Weltkrieg wurde die Pharmaforschung zunehmend zum strategischen Zentrum der Unternehmen. Einer der wichtigsten Durchbrüche dieser Zeit war Voltaren, das entzündungshemmende Medikament des Geigy-Forschers Alfred Sallmann. Auch wenn die Entdeckung im Rosental und nicht im Klybeck oder St. Johann stattfand, verkörperte die Entwicklungsgeschichte des Medikaments exemplarisch die Basler Forschungskultur. Die Entwicklung von Voltaren dauerte mehr als zehn Jahre. Bereits 1963 skizzierte Sallmann die Strukturformel des Moleküls begeistert auf eine Serviette. Doch aus dieser Idee ein sicheres und wirksames Medikament zu machen, erforderte enorme Geduld. Das Projekt stand zeitweise kurz vor dem Abbruch. Das Management sorgte sich wegen möglicher Nebenwirkungen und wollte die Entwicklung einstellen. Sallmanns Vorgesetzter Ruedi Pfister testete das Medikament schliesslich an sich selbst, um dessen Verträglichkeit zu demonstrieren und das Projekt zu retten. Voltaren entwickelte sich später zu einem der erfolgreichsten entzündungshemmenden Medikamente weltweit und zeigte eindrücklich, dass medizinische Durchbrüche selten geradlinig entstehen. Sie benötigen Ausdauer, Mut und institutionelle Unterstützung für wissenschaftliches Risiko. Diese Haltung sollte einige Jahrzehnte später erneut entscheidend werden.

Voltaren war einer der ersten Blockbuster des Unternehmens mit einem Jahresumsatz von über 1 Milliarde Franken.

Die Fusion, die die Krebsforschung veränderte 1970 fusionierten Ciba und Geigy zur Ciba-Geigy AG – die sogenannte Basler Hochzeit. Die Fusion stärkte nicht nur Vertrieb und Marktpräsenz, sondern auch die wissenschaftliche Forschung. Neue Talente kamen ins Klybeck. Die Investitionen in Biologie und Molekularmedizin stiegen und die Krebsforschung gewann zunehmend an Bedeutung. In den 1970er- und frühen 1980er-Jahren galt die Onkologie allerdings noch als extrem schwieriges Feld. Die meisten Krebstherapien waren toxisch und wenig gezielt. Für viele Leukämiepatienten bedeutete ihre Diagnose praktisch ein Todesurteil. In dieser Situation begann Alex Matter einen radikal neuen Ansatz zu verfolgen. Matter, Arzt und Biochemiker bei Ciba-Geigy, war überzeugt, dass bestimmte Krebsarten durch gezielte Eingriffe in molekulare Signalwege behandelt werden könnten. Viele Kollegen hielten dies für unrealistisch. Protein-Kinasen – die «Schalter» der Zellen – galten als viel zu komplex, um pharmakologisch beeinflusst zu werden. Doch Matter hielt an seiner Idee fest. Seine Forschung konzentrierte sich auf die chronische myeloische Leukämie (CML), eine Erkrankung, die durch ein fehlerhaftes Fusionsprotein ausgelöst wird, das später als BCR-ABL bekannt wurde. Die Herausforderung bestand darin, ein Molekül zu finden, das genau diese krankheitsauslösende Kinase blockieren konnte, ohne die übrigen zellulären Prozesse zu stören. Zur Lösung dieses Problems wandte sich Matter an einen jungen Chemiker namens Jürg Zimmermann. Jürg Zimmermann und die Entstehung von Glivec Zimmermanns Lebensweg ist beinahe archetypisch für die Basler Wissenschaftsgeschichte. Aufgewachsen auf einem Bauernhof in Adelboden, wollte er ursprünglich Fussballspieler werden. Weil die finanziellen Mittel für den Besuch des Gymnasiums fehlten, absolvierte er zunächst eine Lehre als Laborant, bevor er später an der ETH Zürich unter Albert Eschenmoser und Dieter Seebach Chemie studierte. Schon früh zog es ihn zu schwierigen wissenschaftlichen Fragestellungen hin. Seine Diplomarbeit beschäftigte sich mit einer der grössten Fragen überhaupt: Wie entsteht Leben aus einfachen Molekülen? Wissenschaftlich scheiterte das Projekt zwar, prägte jedoch seine Denkweise nachhaltig: «Die Zeit, in der ich versuchte, dieses Problem zu lösen, war unglaublich faszinierend.»

Jürg Zimmermann

Als Alex Matter ihn fragte, ob er an Kinasehemmern arbeiten wolle, erkannte Zimmermann sofort die Dimension der Herausforderung. «Das Problem bestand darin, einen chemischen Schlüssel zu finden, der die krankheitsauslösende Kinase ausschalten konnte, ohne die anderen Schalter zu beeinflussen», sagte Zimmermann später. Die Arbeit wurde zu einer Obsession. Zimmermann verbrachte Jahre damit, Moleküle zu synthetisieren und zu testen, oft auch an Wochenenden. Schliesslich entwickelte er STI571, das Molekül, das später als Glivec auf den Markt kam. Die Bedeutung dieser Entdeckung ist kaum zu überschätzen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Chemotherapien griff Glivec gezielt die molekulare Ursache der Leukämie an. Das Medikament blockierte die fehlerhafte BCR-ABL-Kinase und schonte dabei gesunde Zellen weitgehend. Die klinischen Resultate waren spektakulär. Patientinnen und Patienten, die zuvor kaum Überlebenschancen hatten, zeigten plötzlich dramatische Remissionen. Rund 95 Prozent sprachen positiv auf die Therapie an. Für viele wurde Leukämie von einer tödlichen Krankheit zu einer chronisch behandelbaren Erkrankung. Doch die Bedeutung von Glivec reichte weit über Leukämie hinaus. Das Medikament bewies erstmals, dass sich Krebs durch hochpräzise molekulare Therapien behandeln lässt. Jahrzehnte der Forschung zu Signalwegen, Genetik und Kinasebiologie wurden dadurch bestätigt. Die moderne Präzisionsonkologie war geboren. «Für mich war die Entwicklung von Glivec beinahe ein Wunder», sagte Zimmermann später, «weil sie zeigte, dass eine Idee, die ich entwickelt hatte, tatsächlich das Leben von Menschen verändern konnte.» Der Durchbruch veränderte die Krebsforschung weltweit und etablierte Novartis als eines der führenden Onkologieunternehmen der Welt.

Eine neue Ära der Innovation Die Entwicklung von Glivec fiel in eine Zeit tiefgreifender Veränderungen. 1996 fusionierten Ciba-Geigy und Sandoz zu Novartis. Die Investitionen in die Forschung stiegen massiv an. Bis 2020 beliefen sich die jährlichen Forschungsausgaben auf beinahe neun Milliarden US-Dollar. Gleichzeitig wandelte sich die wissenschaftliche Arbeitsweise grundlegend. Die Digitalisierung erleichterte die Zusammenarbeit enorm. Daten konnten in Echtzeit zwischen Teams ausgetauscht werden. Chemiker, Biologen und Kliniker arbeiteten enger zusammen als je zuvor. Missbach beschrieb später, wie sehr sich die Forschungskultur verändert hatte. «Früher bewachten Chemiker ihre Laborjournale beinahe eifersüchtig», sagte er. «Heute ist alles viel offener.» Auch die Forschungsgebäude selbst veränderten sich. Bauten wie das Forschungsgebäude K-136 im Klybeck wurden gezielt so konzipiert, dass sie spontane Begegnungen fördern. Büros, Labore und Cafeterien sollten den Austausch zwischen Forschenden erleichtern. Mit dem Aufbau des Novartis Campus auf dem St.-Johann-Areal wurde dieses Konzept nochmals konsequenter umgesetzt. Unter dem Masterplan des Architekten Vittorio Magnago Lampugnani entstand aus dem ehemaligen Industrieareal ein Campus des Wissens, der Offenheit, Kommunikation und Kreativität fördern sollte. Wissenschaftler unterschiedlichster Disziplinen – und zunehmend auch externe Partner – arbeiteten dort in unmittelbarer Nähe zusammen. Architektur wurde Teil der Innovationsstrategie.

Neue therapeutische Horizonte Mit der Zeit weitete Novartis ihre Forschung weit über klassische niedermolekulare Arzneimittel hinaus aus, zu denen auch Blockbuster wie Diovan gehörten, das noch im Klybeck entwickelt wurde. Hinzu kamen Fortschritte in der Immunologie und Neurowissenschaft. In jüngerer Zeit investierte Novartis stark in Gentherapien, Radioligandentherapien, Zelltherapien und RNA-basierte Medikamente. Die wissenschaftliche Komplexität dieser Technologien übersteigt alles, was sich die frühen Farbstoffchemiker des 19. Jahrhunderts vorstellen konnten. Und doch bleiben einige Dinge konstant, nämlich der Wille, schwierige Probleme anzugehen, das Zusammenspiel von Chemie und Biologie sowie die Überzeugung, dass wissenschaftlicher Fortschritt nur durch Zusammenarbeit möglich wird. Selbst Rückschläge gehören dazu. Missbach weist darauf hin, dass trotz des Scheiterns eines grossen Alzheimer-Projekts nach Jahren intensiver Forschung bereits neue Ansätze verfolgt werden. Pharmazeutische Innovation bleibt ein riskantes Geschäft. Die meisten Projekte scheitern. Durchbrüche sind selten. Doch wenn sie gelingen, verändern sie Millionen Leben. Das Vermächtnis von Klybeck und St. Johann Heute hat Novartis ihre Forschung aus dem Klybeck-Quartier abgezogen. Doch das wissenschaftliche Vermächtnis des Standorts bleibt enorm. Von frühen Hormontherapien über entzündungshemmende Medikamente bis hin zu zielgerichteten Krebstherapien haben Klybeck, aber auch St. Johann die moderne Medizin entscheidend geprägt. Ebenso wichtig war jedoch die Forschungskultur, die dort entstand. Immer wieder betonen Wissenschaftler, die dort arbeiteten, die Bedeutung von Mentoring, Offenheit und intellektueller Neugier. Auch Jürg Zimmermann selbst wurde später zum Mentor für jüngere Forschende. Vielleicht liegt genau darin die wichtigste Lehre der Basler Pharmageschichte. Medikamente werden oft als Produkte wahrgenommen, etwa Voltaren, Glivec, Diovan oder Gynergen. Doch hinter jedem Molekül stehen Jahre voller Fehlversuche, Gespräche im Labor, Mut, Geduld und Zusammenarbeit. Der Weg von der Farbstoffchemie zur modernen Life-Sciences-Industrie war nicht vorgezeichnet. Er wurde von Generationen von Forschenden geschaffen, die bereit waren, bestehende Grenzen zu überschreiten und schwierige Ideen zu verfolgen. Und genau deshalb wirkt die Geschichte von Klybeck und St. Johann bis heute nach. Nicht, weil sie von Gebäuden oder Unternehmen erzählt. Sondern weil sie von Menschen handelt, die daran glaubten, dass Wissenschaft Leben verändern kann – und dies tatsächlich bewiesen haben.

History of Novartis Ein neues Universum.

Von Farbstoffen zu bahnbrechenden Therapien: Wie Klybeck und St. Johann die moderne Pharmaforschung prägten An manchen Morgen, wenn das Licht weich über den Rhein fällt und die Industriesilhouetten bei Muttenz aus dem Dunst auftauchen, wird verständlich, weshalb die Stadt zu einem der bedeutendsten Zentren pharmazeutischer Innovation werden konnte. Kaum ein Ort in Europa hat Chemie, Biologie, Medizin und Industrie so eng miteinander verwoben wie Basel. Und kaum zwei Areale verkörpern diese Entwicklung deutlicher als Klybeck und St. Johann. Von Goran Mijuk

Die Entwicklung des St.-Johann-Areals.

1895 Sandoz Flugaufnahme

1951 Sandoz Flugaufnahme

1969 Sandoz Flugaufnahme

1995 Sandoz Flugaufnahme

Wie im Kloster – der Physic Garden im St. Johann.

«Für mich war die Entwicklung von Glivec beinahe ein Wunder, (…) weil sie zeigte, dass eine Idee, die ich entwickelt hatte, tatsächlich das Leben von Menschen verändern konnte.» Jürg Zimmermann

Blick auf die Fabrikstrasse auf dem St.-Johann-Areal.