„Wenn alles gut läuft, könnte auf Basis unserer Forschung in ein paar Jahren ein Medikament gegen COVID-19 auf den Markt kommen.“ — Interview mit Dr. Ruben R. Rosencrantz

Im Potsdam Science Park arbeiten Institute und Unternehmen an Therapien und Lösungen, um die Ausbreitung des Coronavirus weiter einzudämmen oder die Heilung zu beschleunigen. Dr. Ruben R. Rosencrantz leitet den Forschungsbereich „Life Science und Bioprozesse“ sowie die Abteilung „Biofunktionalisierte Materialien und (Glyko)Biotechnologie“ am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP. Der Forschungsbereich ist an vier Initiativen im Kampf gegen COVID-19 beteiligt. Die Ansätze und Anwendungschancen sind dabei äußerst vielversprechend.

Herr Dr. Rosencrantz, das Coronavirus hat lange Zeit das öffentliche Leben lahmgelegt und verursacht weiterhin drastische Folgen für Wirtschaft und Gesellschaft. Woran forschen Sie, um das Virus einzudämmen?

Wir forschen in insgesamt vier Projekten an Lösungen zur aktuellen Pandemie. In einem Projekt entwickeln wir innovative Beatmungsmasken. Stellen Sie sich folgende Situation vor: Jemand ist bewusstlos und muss reanimiert werden. Hat die Person COVID-19, stellt das ein hohes Risiko für den Ersthelfenden dar. Hier können innovative Membranen mehr Sicherheit bieten. Unser System filtert die Viren aus der ein- und ausgeatmeten Luft, so dass Patienten und medizinisches Personal besser geschützt werden. Zudem forschen wir an antiviralen Masken. Diese sind mit Biomolekülen beschichtet, welche Viruspartikel bei Kontakt mit der Maske direkt abtöten.  In einem dritten Projekt beschäftigen wir uns gemeinsam mit einem Industriepartner mit hochsensitiven Schnelltests zur Diagnostik von SARS-CoV-2 Viren, aber auch anderen Krankheitserregern. Dafür ist die Nachfrage nach wie vor groß. Im vierten Projekt, BEAT-COVID, sind wir an der Entwicklung eines Medikaments gegen COVID-19 beteiligt.

Worum genau geht es bei BEAT-COVID?

BEAT-COVID ist im September 2020 gestartet und ist unser größtes medizinisches Projekt. Das Projekt ist Teil einer Initiative der Fraunhofer-Gesellschaft zur Bekämpfung von COVID-19 und wird auch von dieser finanziert. Mehrere Fraunhofer-Institute entwickeln gemeinsam Therapien und Plattformtechnologien gegen COVID-19 und andere Infektionskrankheiten. In BEAT-COVID werden unter anderem neue RNA-Wirkstoffe und Methoden der Verabreichung entwickelt, mit denen eine Therapie gegen COVID-19 möglich sein soll. Zum Beispiel sollen RNA-Wirkstoffe via Inhalation verabreicht werden, denn in den Atemwegen vermehren sich die Viren besonders. Der Wirkstoff hemmt den Eintritt von SARS-CoV-2 in die Zelle, indem die Andockstellen des Virus auf der Zelle ausgeschaltet werden. Oder wir erreichen, dass wir die Vermehrung von bereits eingedrungenen Viren unterdrücken können. Unser Beitrag in diesem Projekt ist die Entwicklung biofunktionalisierter Polymere, die die RNA umhüllen und stabilisieren und so die Aufnahme in die Zielzellen im Körper verbessern. Dies ermöglicht somit einen zielgerichteteren Wirkstofftransport zur effizienteren Behandlung von COVID-19.

Biofunktionalisierte Polymere – das klingt etwas sperrig für Personen, die nicht in dem Fachgebiet arbeiten. Könnten Sie das erläutern?

Polymere sind langkettige Moleküle, die äußerst vielfältig in der Natur vorkommen, aber auch künstlich hergestellt werden können. Meist werden Polymere vor allem mit Kunststoffen oder Plastik in Verbindung gebracht. Doch ihre Einsatzgebiete sind weitaus umfangreicher. Beispielsweise sind Medizintechnik oder Pharmazie ohne Polymere heute gar nicht mehr denkbar. Ein Beispiel dafür ist Polyethylenglykol, das eine Komponente des Coronavirus-Impfstoffes von BioNTech-Pfizer ist. Es ist ein Teil der Lipidnanopartikel, die die Stabilität des mRNA-Impfstoffs erhöhen. Biofunktionalisierte Polymere sind Polymere, die mit biologischen Einheiten wechselwirken oder mit Biomolekülen kombiniert werden können. In BEAT-COVID werden Glykopolymere, eine besondere Klasse der biofunktionalisierten Polymere, genutzt, um RNA zu umhüllen. Sie funktionieren im übertragenen Sinn wie eine Art Verpackung, damit die RNA unversehrt durch die Schleimschicht in der Lunge zur Zelle gelangt.

Bei BEAT-COVID stehen vor allem Therapiemöglichkeiten im Vordergrund. Warum ist das aus Ihrer Sicht so wichtig?

Das Coronavirus wird uns wohl noch einige Zeit beschäftigen. Es wird eine Weile dauern, bis alle geimpft sind und es ist sehr wahrscheinlich, dass durch Mutationen von SARS-CoV-2 wieder neue Impfungen und möglicherweise neue Impfstoffe notwendig werden. Zudem schützt kein Impfstoff zu 100 Prozent. Darum ist es sehr wichtig, effiziente Therapien zu entwickeln, um die Krankheit zu heilen oder schwere Krankheitsverläufe zu minimieren.

Wann wird es ein solches Medikament gegen COVID-19 zu kaufen geben?

Das ist schwer zu sagen, weil wir noch mitten in der Forschung stecken. Wenn alles gut läuft, kann durch unsere Forschung in ein paar Jahren ein Medikament gegen COVID-19 auf den Markt kommen. Die Technologien, die wir erarbeiten, dienen aber als Plattformtechnologie und können ebenso bei anderen Infektionskrankheiten und Wirkstoffen eingesetzt werden.

Was haben Sie aus der Pandemie gelernt? Inwiefern helfen Ihre jetzigen Forschungsarbeiten bei zukünftigen Pandemien?

Wenn die Pandemie etwas Gutes hatte – so paradox das auch klingen mag – dann ist es, dass die RNA-basierte Technologie weit vorangebracht wurde – von den Impfstoffen bis zu dem, was wir mit BEAT-COVID zur Behandlung entwickeln. Diese Technologien von BEAT-COVID sind wahrscheinlich sehr universell einsetzbar, was uns bei einer möglichen zukünftigen Pandemie helfen würde. Der persönliche Schutz durch Masken wird auch weiterhin und auch bei neuen Viren in der Zukunft wichtig sein. Das System, das Ersthelfende bei der Reanimation vor Viren schützen kann, könnte sogar ein neuer Standard werden.

Inwieweit profitieren Sie bei Ihrer Forschungsarbeit vom Standort des Fraunhofer IAP im Potsdam Science Park? Wie stark tauschen Sie sich mit anderen Personen & Organisationen am Standort aus?

Es hilft uns enorm, dass wir uns im Potsdam Science Park befinden. Es gibt viel Interaktion mit dem Fraunhofer IZI-BB [Fraunhofer-Institut für Zelltherapie und Immunologie, Institutsteil Bioanalytik und Bioprozesse, Anm. d. Redaktion] und einen regen Austausch mit der Universität Potsdam sowie mit den Max-Planck-Instituten am Standort. Wir haben ein sehr gutes Umfeld, und es gibt viele Synergien, die wir nutzen können. Aber der Potsdam Science Park ist inzwischen mehr als das. Einrichtungen wie die Innovationszentren GO:IN und GO:IN 2 sowie weitere Büro- und Laborgebäude bieten viel Platz für Unternehmensgründungen.

Sie haben in Aachen promoviert und sind seit 2015 am Fraunhofer IAP im Potsdam Science Park. Wie stark hat sich der Standort seit Ihrem ersten Tag gewandelt?

Seit 2015 hat sich der Standort extrem entwickelt. Inzwischen ist der Potsdam Science Park nicht nur ein Standort für Wissenschaft, sondern auch ein Unternehmensstandort. Das finde ich sehr wichtig, um die Vermarktung von Forschungsergebnissen zu erleichtern. Auch in unserem Forschungsbereich existieren Initiativen, die zur Gründung von Startups führen können. Im Potsdam Science Park gibt es immer mehr Angebote, die das unterstützen. Die Entwicklung des Standorts ist sehr deutlich sichtbar. Dennoch kann ich nach wie vor vom Büro aus auf viel Grün schauen. Das finde ich für meine Arbeit sehr inspirierend.

Herr Dr. Rosencrantz, wir danken Ihnen für das Gespräch.

Dieser Blog und die Projekte der Standortmanagement Golm GmbH im Potsdam Science Park werden aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und des Landes Brandenburg finanziert.

Bildhinweis: Dr. Ruben R. Rosencrantz © Fraunhofer IAP, Foto: Jadwiga Galties