Klinische Tests

96 Trichter führten Schlieremer Start-up zum Welterfolg

Wolfgang Moritz zeigt das Kernstück der Technologie von InSphero.

Wolfgang Moritz zeigt das Kernstück der Technologie von InSphero.

Die Erfindung von «InSphero» könnte die Anzahl der Tierversuche senken.

Der Schlieremer Bio-Technopark beherbergt das beste Start-up der Schweiz. Die «Life Science»-Firma InSphero gewann Ende letzten Jahres den renommierten «Top 100 Start-up Award 2014». Das Unternehmen zählt dank einer revolutionären Technologie heute die grössten Pharmafirmen zu seinen Kunden.

Die Gründer Wolfgang Moritz und Jens Kelm forschten 2008 in der chirurgischen Forschungsabteilung des Universitätsspitals Zürich: Sie versuchten stecknadelkopfgrosse «Mikroorgane» herzustellen, die später einmal für die Behandlung von Diabetes oder Herzinfarktpatienten eingesetzt werden könnten. Die mikroskopisch kleinen Gewebe bestanden aus menschlichen Zellen der Bauchspeicheldrüse oder der Herzmuskeln.

Der Knackpunkt dabei sei das Herstellungsverfahren für diese Kleinstorgane gewesen, sagt Moritz. Dazu trugen er und Kelm Zellen in einer Nährlösung auf Petrischalen auf und stellten diese «mit einer geschickten Handbewegung» so auf den Kopf, dass aus der Flüssigkeit ein «hängender Tropfen» entstand, wie er erklärt. In diesen Tropfen organisierten sich die Zellen unter körperähnlichen Bedingungen und dem Einfluss der Schwerkraft binnen drei bis fünf Tagen selbst zu Mikroorganen.Das grosse Manko dieser Methode: Für Zelltherapien müssten unter Umständen bis zu mehrere Hunderttausend solcher Kleinstgewebe hergestellt werden «Der Aufwand war riesig und daher nicht ökonomisch», erinnert sich Moritz. Er und Kelm hätten deshalb nach einer Möglichkeit gesucht, den Prozess automatisierbar zu machen.

So gross wie ein Taschenbuch

Zur Lösung des Problems entwickelten sie eine Kunststoffplatte von der Grösse eines Taschenbuchs, welche der gängigen Industrienorm für Laborrobotik entspricht. Deren Kernstück ist ein Element mit 96 kleinsten Trichtern, in die Roboter in einer Nährlösung schwimmende Zellen einfüllen können. Am unteren Ende der Trichter ist eine Öffnung. Dort bildet sich schliesslich – wie früher in den Petrischalen – ein hängender Tropfen, in dem sich die Mikroorgane entwickeln. Anschliessend bringen Roboter die Tropfen zum Abreissen. So landen die 96 Kleinstgewebe in Vertiefungen einer darunterliegenden Kunststoffplatte. Darin bleiben sie bis zu ihrer Verwendung.

Moritz und Kelm stiegen bald aus den Forschungsprojekten des Unispitals aus: Ihnen wurde klar, dass ihre Technologie in viel breiteren Feldern der Medizinalforschung genutzt werden könnte. So etwa bei der Entwicklung von Medikamenten. Dort werden Wirkstoffe nämlich zunächst an kleinen Mengen von Zellen – etwa aus tierischen oder menschlichen Organen wie Leber, Herz oder Niere – darauf getestet, ob sie die gewünschte Wirkung entfalten oder toxische Nebenwirkungen haben. Das Gewebe stammt in dieser Phase von toten Organismen. Erst dann werden sie an lebenden Tieren und schliesslich an Menschen getestet.

Solche Vorstudien wurden bislang an Zellen in Petrischalen oder auf schwammartigen Trägermaterialien durchgeführt. «Weil sie dabei im Kontakt mit Kunststoff sind und nicht als autonomes Gewebe funktionieren, sind solche Versuche biologisch nicht vollkommen zuverlässig», erklärt Moritz. Anders in Mikroorganen, die in den hängenden Tropfen entstehen: Weil sich die Zellen dabei zu einem voll funktionierenden Organ zusammenschliessen üben sie auch die Funktionen des Ursprungsorgans aus. Die neue Zellkulturtechnologie von Moritz und Kelm schliesst damit die Lücke zwischen der Untersuchung in der Petrischale und den Tierversuchen. «Das Fernziel ist es, damit die Anzahl an Tierversuchen zu reduzieren», sagt Moritz.

2009 gelang der Durchbruch

Die beiden Erfinder beschlossen, eine Firma namens «InSphero» zu gründen. Bald stiess mit Jan Lichtenberg ein erfolgreicher Start-up-Gründer zu ihnen, der zu jener Zeit die Entwicklungsabteilung einer Medizinaltechnikfirma leitete. Beim Start-up-Wettbewerb «Venture 2008» der ETH gelangten die drei unter die Finalisten. Von der privaten Förderinitiative «Venture kick» erhielten sie ein Jahr später 130 000 Franken Startkapital. So konnten sie 2009 den ersten industriell gefertigten Prototyp der Mikroorgan-Kunststoffplatte produzieren. Über weitere Wettbewerbe und Unterstützungsprogramme stieg die Bekanntheit von InSphero rasch an. So gelang es dem Management, das nötige Kapital bei Investoren zu beschaffen, und die Firma auf den Wachstumskurs zu bringen.

Wirkstoffe in Schlieren getestet

Dann ging es Schlag auf Schlag. Heute verkauft das Unternehmen voll entwickelte Mikroorgane tierischer oder menschlicher Herkunft, wie beispielsweise Herz, Leber, oder Haut, an Kunden der Pharma, Chemie und Kosmetikindustrie. InSphero führt in ihren Labors in Schlieren gegen Bezahlung aber auch ganze Versuchsreihen mit Wirkstoffen ihrer Auftraggeber durch.

15 der grössten Pharmafirmen wie Roche, Pfizer, oder Sanofi und Kosmetikhersteller wie L’Oréal gehören bereits zum Kundenstamm von InSphero. Als nächstes, strategisches Ziel versuchen Moritz und seine Partner zu erreichen, dass europäische und amerikanische Behörden ihre Analysetechnologie als Standardprüfverfahren bei der Zulassung für alle neuen Medikamente und Kosmetika festlegen. Moritz ist zuversichtlich: «Wir sind bereits mit Behörden mehrerer Länder im Gespräch», sagt er.

Verwandtes Thema:

Meistgesehen

Artboard 1