Dass es trotz zahlreicher Wartesignale aus der Weltwirtschaft im Kleinen vorangehen kann, zeigt das junge, 1999 gegründete Start-up-Unternehmen Zeptosens AG in Witterswil bei Basel. Binnen vier Jahren ist die Hightech-Firma mit ihren hoch empfindlichen und schnellen DNA- und Proteinanalysesystemen zur Weltspitze auf dem Gebiet der Bioanalytik vorgestossen. Der neu designte «Zeptochip», der demnächst die zweite Entwicklungsphase durchlaufen wird, gibt Anlass zu grossen Erwartungen.
von zwei auf 30 Mitarbeiter
Seit März 1999 ist Zeptosens im Technologiezentrum Witterswil in der Nordwestschweiz operativ. «Wir begannen mit zwei Mitarbeitern», sagt Gerhard M. Kresbach, zuständig für Bioinformatik und Informationstechnologie. Heute sind es 30 Mitarbeiter. Das kontinuierliche Wachstum des Start-ups basiert auf hoch empfindlichen DNA-Biochips samt entsprechenden Auslesegeräten. Die Leistungsfähigkeit der Systeme beruht auf der «proprietären planaren Wellenleiter- Technologie.» Die nachweisempfindlichen und schnellen Messungen heben die Zeptosens-Produkte aus der Masse der konkurrenzierenden Systeme heraus.
Für die Produktion des Herzstücks dieser Systeme den Biochip als biologisch aktiven Mikroprozessor wurden 1 Mio Fr. in Reinräume investiert, die grösste Aufwendung in der noch jungen Firmengeschichte. Durch die mögliche Eigenproduktion unter kontrollierten Bedingungen ist höchste Qualität der DNA- und Protein-Microarrays gewährleistet. DNA-Biochips werden vor allem im Bereich Pharmaforschung und -entwicklung etwa bei der Identifikation und der Validierung von Biomarkern angewendet. Biomarker sind Substanzen, mit denen schwer messbare Veränderungen in Geweben und Organen nachgewiesen werden.
Der Vertrieb der DNA-Produkt-Linie wurde der Qiagen in Hilden bei Düsseldorf anvertraut, die sich gleichzeitig mit Venture-Kapital am Unternehmen beteiligte. Die Produkte von Qiagen, weltweit Nummer eins auf dem Gebiet der DNA-Reinigung, werden praktisch in allen Biochemie- und Molekularbiologie-Laboratorien verwendet. Qiagen ist ein geeigneter Partner, um Produkte in einem zwar stark wachsenden, aber auch ebenso hart umkämpften Markt einzuführen. Die Protein-Microarrays werden von der Zeptosens AG zurzeit direkt vertrieben.
Neuer Biochip erkennt Bakterien
Neue Perspektiven für Zeptosens eröffnet der Biochip, der zusammen mit dem Genfer Universitätsspital entwickelt wird. Die molekularbiologischen Grundlagen des bioaktiven Microarrays mit dem Arbeitstitel «Zeptochip» haben Medizinforscher um die Professoren Daniel Lew und Jacques Schrenzel in Genf vorbereitet. Die Machbarkeitsstudie sowie die Leistungsfähigkeit des Verfahrens wurden an einem kleinen Set ausgewählter Bakterien getestet. Bis heute müssen die Bakterien aus Speichel-, Blut- oder Urinabstrichen von Patienten in einem mikrobiologischen Labor untersucht werden. Dabei werden die Erreger in mehreren zeit- und materialintensiven Prozessen isoliert und vermehrt. Erst nach zwei bis drei Tagen kann ihre Identität getestet und das Endresultat dem behandelnden Arzt mitgeteilt werden. Der neue «Zeptochip» soll eine Zuordnung mit hoher Sicherheitsquote innert sechs bis acht Stunden erlauben.
Fördergelder sind nötig
Doch bis ein solches Produkt in den Kliniken zur Diagnose eingesetzt wird, werden noch rund zwei Jahre vergehen, sagt Schrenzel. Ìm Endstadium soll der neue Biochip die 50 wichtigsten Bakterien im klinischen Umfeld nachweisen können. Dies entspricht 98% aller bakteriellen Infektionen, die in einer Klinik behandelt werden. Bis es soweit ist, muss der Chip in mehreren Stufen weiterentwickelt und validiert werden: Es muss getestet werden, ob das Gerät in jedem Labor, in dem es eingesetzt wird, korrekte Ergebnisse liefert. Diese Stufe beansprucht erhebliche Mittel. Die Verantwortlichen der Zeptosens sind zuversichtlich, Fördermittel beim Bund zu erhalten, damit dieses Erfolg versprechende Produkt nicht an zu knappen finanziellen Ressourcen scheitert.
Zeptosens wird es nicht bei den Biochips auf DNA-Basis belassen die nächste Entwicklungsrunde ist bereits eingeläutet: Biochips mit Proteinen als Erkennungselemente oder Zellextrakte für die Messung sind in der Entwicklung und werden bereits extern auf ihren Nutzen geprüft. Für solche Projekte benötigt ein junges Unternehmen wie die Zeptosens AG weitere Geldmittel, erklärt Geschäftsleiter Markus Ehrat. Sowohl Investitionen über Venture-Kapital von Investoren wie auch eine Zusammenarbeit mit Partnerfirmen werden erwogen, um im Markt der neuen Biochips, der auf rund 3 Mrd Dollar geschätzt wird, bestehen zu können.