Bioprospektion, ABS und neue Medikamente aus der Natur

1940-1980: Goldene Ära der Naturstoffforschung und industriellen Produktion

Vermutlich ist das legendäre Penicillin-Projekt das erste pharmazeutische Naturstoffprojekt, das über ein gelegentliches Sammeln von biologischen Proben hinausging und die Kriterien der Bioprospektion erfüllte. Während des Zweiten Weltkrieges war das britisch-amerikanische Projekt an einem kritischen Punkt angelangt, und die industrielle Produktion des Antibiotikums für eine flächendeckende Versorgung der alliierten Soldaten schien in unerreichbare Ferne gerückt zu sein. Der Mikroorganismus produzierte den lebensrettenden Naturstoff nicht in ausreichenden Mengen. Wissenschaftler der US-Armee wurden angehalten, wo immer sie sich aufhielten, Bodenproben zu sammeln und an die Penicillin-Gruppe nach Illinois in den USA zu schicken. Labormitarbeiter des Projektteams suchten zu Hause in ihren Kühlschränken nach verschimmelten Essensresten – stets auf der Suche nach einem neuen Pilzstamm, der das Penicillin besser produzieren könnte. Schliesslich erlöste eine verschimmelte Zuckermelone, die eine Laborassistentin auf einem Markt in Peoria in den USA gekauft hatte, das Penicillin-Projektteam. Der sensationelle Erfolg des «Wundermittels» löste in der pharmazeutischen Industrie eine umfangreiche Suche nach neuen Antibiotika aus. Die Jahre zwischen 1940 und 1980 werden gerne auch als die «Goldene Ära» der Naturstoffforschung bezeichnet. In dieser Zeit wurden Bakterien aus weniger systematisch als eher gelegentlich gesammelten Bodenproben isoliert, die Arbeitsgruppenmitglieder meist aus dem Urlaub mitbrachten, in der Hoffnung, darin den Produzenten eines neuen Antibiotikums zu entdecken.

Ab 1992: Rio-Konventionen und Kooperationsvereinbarungen

Diese Form der Suche – oft als Bioprospektion bezeichnet – hielt bis zur Verabschiedung der Konvention über die biologische Vielfalt auf dem Erdgipfel in Rio de Janeiro 1992 (eine der drei «Rio-Konventionen») Mittlerweile hat die Konvention über biologische Vielfalt über 190 Mitglieder; die USA sind jedoch keine Vertragspartei. an. Die Unterzeichnung erfolgte zu einem Zeitpunkt, als die industrielle Naturstoffforschung bereits ihren Zenit überschritten hatte. In der zweiten Hälfte der Achtzigerjahre war man der ebenso festen wie falschen Überzeugung, den Kampf gegen bakterielle Infektionen gewonnen zu haben. Hinzu kam die rasante Entwicklung neuer, sehr effizienter Technologien in der Wirkstofffindung, wie das Hochdrucksatz-Screening und die kombinatorische Chemie. Den oftmals sehr komplexen Naturstoffen, die aus biologischen Extrakten erst isoliert werden mussten, um sie untersuchen zu können, standen nun Millionen massgeschneiderter Synthetika gegenüber.  Die Unterzeichnung der Konvention über die biologische Vielfalt stellt seit der Unterzeichnung der Konvention die Naturstoffforschung vor eine weitere Herausforderung, die jenseits des wissenschaftlichen Alltags lag: Die Suche nach neuen Wirkstoffen aus der Natur ist in Kooperationsverträgen zu vereinbaren, welche die Hauptpunkte der Konvention über biologische Vielfalt berücksichtigt – namentlich den freien Zugang und die nachhaltige Nutzung der verwendeten genetischen Ressourcen, den Technologietransfer, die Ausbildung beteiligter lokaler Wissenschaftler sowie den fairen Vorteilsausgleich, der sich aus der Erwirtschaftung von Gewinnen aus der Nutzung der Naturstoffe ergibt. Die Welt der Naturstoffforschung ist mit den neuen Verpflichtungen – bei gleichzeitig unklarer Rechtslage – deutlich komplexer geworden. Fragen und Schwierigkeiten, die dies verdeutlichen, sind: Mit welchen Personen oder Institutionen müssen in einem Land überhaupt entsprechende Vereinbarungen getroffen werden? Und wie lassen sich traditionelles, indigenes sowie öffentlich zugängliches Wissen voneinander abgrenzen? Allein diese Problemfelder benachteiligen Naturstoffe gegenüber Synthetika, die frei von derartigen Verpflichtungen und Einschränkungen hergestellt werden konnten.  Vor diesem Gesamtbild ist es verständlich, dass eine Vielzahl von pharmazeutischen Unternehmen das Investitionsrisiko in Naturstoffe seit der «Goldenen Ära» scheute und diese Form der Wirkstofffindung zu Gunsten der Synthetika aufgab.

Wiederbelebung von Bioprospektionskooperationen

In den vergangenen Jahren haben sich die damaligen Einschätzungen und Strategien in der pharmazeutischen Wirkstofffindung gewandelt: Naturstoffe werden heute in manchen Firmen wieder als Diversifikationsmöglichkeit verstanden, die einen kompetitiven Vorteil gegenüber den Unternehmen darstellt, die dieses Forschungsgebiet verlassen haben.  Die spezifischen Aktivitäten dieser Moleküle können heute mit Hilfe neuartiger Zellsysteme wesentlich genauer untersucht werden. Biochemische Methoden, die erst in den letzten Jahren in die pharmazeutische Forschung eingeführt wurden, erlauben es, deren Zielproteine schnell zu identifizieren. Das vermehrte Auftreten von nicht mehr oder noch nicht ausreichend zu behandelnden Infektionskrankheiten und die Wiederaufnahme dieses Krankheitsgebietes in das Portfolio mehrerer pharmazeutischer Unternehmen löste dort eine konstruktive Diskussion über die zukünftige Bedeutung von Naturstoffen aus. Gerade diese neuen Entwicklungen lassen wiederum auf eine Wiederbelebung von Bioprospektionskooperationen hoffen, die seit der Unterzeichnung der Konvention über biologische Vielfalt weltweit stark zurückgegangen sind.

Kein zu eng gefasstes internationales Regelwerk anvisieren

Novartis ist davon überzeugt, dass die mehrfach geforderte und dringend notwendige Rechtssicherheit über eine Gesetzgebung erreicht werden kann, die den Zugang zu genetischen Ressourcen regelt. Auf dieser verlässlichen Grundlage können die beidseitigen Vorteile am besten genutzt werden, die aus der Verwertung der biologischen Quellen entstehen können. Mit diesem Ansatz würden Regierungen die nötige Flexibilität erhalten, ihre nationalen Programme umzusetzen und gleichzeitig zum Nutzen beider Seiten den Freiraum schaffen, vertragliche Vereinbarungen zu treffen, die auf die länderspezifischen Bedürfnisse optimal angepasst sind. Ein zu eng gefasstes internationales Regelwerk und schwerfällige administrative Abläufe könnten nicht nur zu einer weiteren Belastung der Naturstoffforschung führen und damit zukünftige Entdeckungen von therapeutisch relevanten Naturstoffen behindern. Die industriellen und akademischen Naturstoffgruppen werden auch zunehmend ihren Explorationsfokus auf die Biodiversität im eigenen Land setzen, wie wir es bereits heute in Japan feststellen können. Darüber hinaus würde eine übermässige Einengung des Verhandlungsspielraumes jene Länder benachteiligen, die nicht die notwendigen wissenschaftlichen Voraussetzungen besitzen, ein Biosourcing-Projekt rasch aufzubauen.

Praktische Anwendbarkeit der Regelung erforderlich

Auf dem Weg zu einem internationalen Regime werden in naher Zukunft Themen wie «Prior Informed Consent» und Deklaration der Herkunft des genetischen Materials sowie ihre Relevanz für den Schutz des geistigen Eigentums an Intensität gewinnen, wie es sich bereits jetzt in der WTO-Doha-Runde abzeichnet. Prior Informed Consent schafft die notwendige Transparenz und damit erst die Voraussetzung für eine gemeinsame, vertrauensvolle Zusammenarbeit.  Um das Potenzial der Naturstoffforschung auch in Zukunft voll ausschöpfen zu können, ist es wichtig, die praktische Anwendbarkeit bei der Ausgestaltung von internationalen und nationalen Regelungen in Verbindung mit dem Schutz des geistigen Eigentums zu berücksichtigen. So sollte eine mögliche Informationspflicht über die Quelle oder den Ursprung von genetischem Material in Patentanmeldungen für Erfindungen, die direkt das genetische Material benutzen, so ausgestaltet sein, dass dem Anmelder eines Patents nicht auferlegt wird, die ursprüngliche Herkunft des genetischen Materials aufwendig recherchieren zu müssen, wenn ihm diese nicht bekannt ist. Gerade bei Mikroorganismen, die sich seit Jahrzehnten in firmeneigenen Stammsammlungen befinden, sind Informationen über den ursprünglichen Fundort oftmals nicht mehr zu eruieren. Unter diesen Umständen sollte es ausreichend sein, die dem Patentanmelder unmittelbar bekannte Bezugsquelle des genetischen Materials anzugeben, z.B. die Stammsammlung einer Universität oder eines botanischen Gartens, von dem der Anmelder das genetische Material bezogen hat. Überdies ist es nicht sinnvoll, die Gültigkeit oder Durchsetzbarkeit eines erteilten Patents an die Offenbarung der Quelle von genetischem Material zu knüpfen. Jede Massnahme, die es dem Patentinhaber schwerer oder gar unmöglich macht, seine Patente effektiv durchzusetzen, verringert auch die Chancen auf einen gerechten Vorteilsausgleich, da eine verlässliche Patentlage Grundvoraussetzung dafür ist, die massiven Investitionen in eine Medikamentenentwicklung zu wagen, um später einen finanziellen Vorteil zu erwirtschaften.

Regelungen ausserhalb des Patentssystems treffen

Regelungen zum freien Zugang zu genetischem Material und zum gerechten Vorteilsausgleich haben sachlich nichts mit Rechten an geistigem Eigentum wie Patenten zu tun, die dazu da sind, ausreichende Anreize für Investitionen in Innovationen zu schaffen. Daher sollten solche Regelungen ausserhalb des Patentsystems getroffen werden. Zudem benötigen die Partner einer Kooperation um genetisches Material neben klaren rechtlichen Rahmenbedingungen genügend Flexibilität, um in massgeschneiderten Verträgen auf die besonderen Bedürfnisse und Aspekte der jeweiligen Kooperationspartner eingehen zu können. So sollte es den Vertragsparteien überlassen bleiben, welche Elemente im Einzelfall zu einem gerechten Vorteilsausgleich zwischen den Kooperationspartnern, wie von der Konvention über Biodiversität gefordert, beitragen können. Wie schon oben ausgeführt, können dabei wissenschaftlicher Austausch oder Know-how-Transfer deutlich wichtiger sein als rein finanzielle Aspekte.

Wissenschaftler in die Diskussion einbeziehen

In den kommenden Jahren wird es sehr darauf ankommen, dass Wissenschaftler von Industrie und Universität, die die biologische Vielfalt anwendungsorientiert erforschen, vermehrt in die Diskussionen einbezogen werden. Ihre praktische Erfahrung kann einen wichtigen Beitrag leisten, wenn es um die Folgenabschätzung eines internationalen Regimes geht.  Und schliesslich sollte die Interessengruppe nicht vergessen werden, der wir alle in hohem Masse verpflichtet sind: die Patienten, die auf eine wirkungsvolle Therapie ihrer Erkrankungen warten. Es bleibt daher zu hoffen, dass die kommenden internationalen Verhandlungen im Rahmen der Konvention für biologische Vielfalt zu einem einfach zu handhabenden System führen, das das volle Ausschöpfen der Innovationspotenziale der Naturstoffforschung für das Auffinden neuer Behandlungsmethoden erleichtert und dabei trotzdem den berechtigten Interessen aller Beteiligten gerecht wird.

Kasten 1: Lange Tradition von Novartis und ihren Vorläuferfirmen Novartis und ihre Vorläuferfirmen (Sandoz und Ciba-Geigy) entwickeln seit mehr als 90 Jahren Naturstoffe für die Humantherapie. Heute ist Novartis eines von nur noch drei grossen westlichen pharmazeutischen Unternehmen, die Bioprospektionskooperationen und eine aktive Naturstoffforschung betreiben. In der öffentlichen Wahrnehmung werden solche Zusammenarbeiten oft auf finanzielle Kenngrössen wie «Milestone Payments» oder Lizenzzahlungen verkürzt. Demgegenüber werden die grossen Anstrengungen, in den Partnerländern eine Fachexpertise nachhaltig zu verankern, nicht ausreichend wahrgenommen, obwohl nach unserer Erfahrung doch gerade dieser Aspekt die eigentlichen Bedürfnisse der Forschungspartner wiedergibt. Novartis hat von Anfang an die Umsetzung der Konvention über biologische Vielfalt unterstützt und in umfangreichen Bioprospektionspartnerschaften mit Instituten in Asien, Europa und Lateinamerika bis heute umgesetzt.Neben finanziellen Aspekten kommt gerade der Ausbildung involvierter Wissenschaftler und Labortechniker an den Partnerinstituten eine hohe Bedeutung zu. Nur sie stellt sicher, dass die vertraglich vereinbarten Leistungen den gewünschten Qualitätskriterien entsprechen und gleichzeitig eine wissenschaftliche Expertise aufgebaut werden kann. Hierbei organisieren wir vor Ort Seminare und Ausbildungskurse, die von Novartis-Wissenschaftlern geleitet werden, laden Fachkräfte des Kooperationspartners zu unseren Laboratorien in die Schweiz ein, organisieren Trainingsprogramme, führen neueste Technologien und Datenbanksysteme bei unseren Partnern ein und begleiten und kontrollieren den fachgerechten Aufbau der benötigten Forschungskapazitäten. Gerade Aus- und Weiterbildungsmöglichkeiten an unseren Forschungsstandorten und der Chance des persönlichen wissenschaftlichen Austausches räumen unsere Kooperationspartner einen hohen Stellenwert ein.Ob diese Form von Capacity Building nachhaltig ist, hängt vom Engagement der jeweiligen Regierungen und von den länderspezifischen Strategien ab. Ein Industriepartner kann die Kooperation – z.B. im Rahmen einer mikrobiellen Bioprospektion – nur über einen begrenzten Zeitraum fortführen. Es darf in der Nachhaltigkeitsdiskussion der Fachexpertise nicht ausser Acht gelassen werden, dass mit dem Ausscheiden des Industriepartners den zuständigen Länderregierungen eine grössere Verantwortung zukommt, diesen Wissensnukleus zu erhalten und weiterzuentwickeln. Nur so können auch spätere Studenten- und Wissenschaftlerjahrgänge aus dem einstmaligen Bioprospektionsprojekt in ihrem Land Nutzen ziehen.