Uğur Şahin │ BioNTech

Coronavirus-Impfstoff zeigt langfristigen Wert von Grundlagenforschung

mRNA-Idee in Sonderforschungsbereich entwickelt

"Es ist wichtig, dass man immer wieder grundlagen- und anwendungsoriernterte Forschung miteinander kombiniert", sagt der Wissenschaftler Uğur Şahin. Denn: Die zügige Entwicklung des mRNA-Vakzins von BioNTech gegen das Corona-Virus hat ihren Ursprung in der DFG-geförderten Krebsforschung.

Der erste in Europa zugelassene Impfstoff gegen das Coronavirus ist auch ein Beispiel für den langfristigen Wert erkenntnisgeleiteter Grundlagenforschung und ihrer Förderung durch die DFG. Die mRNA-Vakzine-Plattform, die das Mainzer Unternehmen BioNTech bei seinem mit dem US-Pharmaunternehmen Pfizer entwickelten COVID-19-Impfstoff einsetzt, geht auf Vorarbeiten zurück, die von 2006 bis 2008 in einem Teilprojekt eines DFG-geförderten Sonderforschungsbereichs zur Krebsforschung an der Universität Mainz durchgeführt wurden. Diese wiederum knüpften bereits an vorherige DFG-Förderungen an.

Leiter des Teilprojekts war der spätere Gründer und heutige Vorstandsvorsitzende von BioNTech, Professor Dr. Uğur Şahin, dessen Name und Person eng mit dem Impfstoff namens BNT162b2 verbunden ist. Das Vakzin war bis Mitte Dezember in Großbritannien und den USA bereits zugelassen worden und kommt nach seiner Zulassung für die EU inzwischen auch in Deutschland zum Einsatz.

Neben Şahin war auch Privatdozentin Dr. Özlem Türeci, die als Medizinischer Vorstand von BioNTech ebenso maßgeblich an der Impfstoffentwicklung beteiligte Ehefrau Sahins, mit einem Teilprojekt in dem SFB vertreten. Sprecher des SFB war der Immunologe und Onkologe Professor Dr. Christoph Huber, der später ebenfalls zu den BioNTech-Gründern gehörte und nun im Aufsichtsrat sitzt.

"Grundsteinlegung für die Entwicklung unseres Impfstoffs"

Uğur Şahin bezeichnet die von der DFG-geförderten Arbeiten als "wichtige Beiträge" zur Erforschung grundlegender wissenschaftlicher Fragestellungen auf dem Weg zu der jetzt eingesetzten mRNA-Impfstoff-Plattform: "Diese frühen Arbeiten gehörten zur Grundsteinlegung für die Entwicklung
unseres Impfstoffs." Der SFB, in dem Şahins Arbeiten stattfanden, wurde von 1997 bis 2008
mit rund 19 Millionen Euro gefördert und erforschte "Mechanismen der Tumorabwehr und ihre therapeutische Beeinflussung".

Şahin war ab 2000 zunächst als Leiter einer Nachwuchsgruppe tätig. Sein Teilprojekt wurde 2006 in der letzten Förderperiode des SFB eingerichtet und von ihm zunächst als Privatdozent geleitet, ehe er eine Professur für Experimentelle Onkologie erhielt. Bis zum Ende des SFB im Jahr 2008 wurde das Teilprojekt mit gut 300.000 Euro gefördert.

Genetischer Bauplan als Schablone

Unter dem Titel "Entwicklung mRNA-basierter Impfstoffe zur Induktion integrierter T- und B-Zell-
Immunantworten gegen molekular definierte Tumorantigene" zielte das Teilprojekt darauf ab, Tumore durch eine direkte Aktivierung des körpereigenen Immunsystems zu kontrollieren und zu zerstören, was ein grundlegend anderer Therapieansatz als Bestrahlungen oder Chemotherapien ist. Dabei werden die sogenannten Tumorantigene auf der Oberfläche der Tumorzellen identifiziert und ihre
Erbinformationen entschlüsselt. Der so gewonnene genetische Bauplan lässt sich als Schablone oder Plattform für die Entwicklung und technologische Herstellung eines spezifisch gegen die Antigene gerichteten Impfstoffs einsetzen.

Als Impfstoffsubstanz werden Ribonukleinsäuren (mRNA) verwendet, die das Immunsystem über die zu bekämpfenden Antigene informieren, dann zügig abgebaut werden und so keine dauerhaften genetischen Veränderungen im Erbgut hinterlassen.

Dieser Ansatz einer mRNA-Vakzinierung wiederum basiert auf anderen Vorarbeiten aus den 1990er-Jahren. Hierzu zählten unter anderem auch Arbeiten in einem weiteren SFB, der von 1997 bis 2004 von der DFG an der Universität Tübingen gefördert wurde. Zu den Mitarbeitern des von dem Immunologen Professor Dr. Hans-Georg Rammensee geleiteten SFB zum Oberthema "Stammzellen und Anti-generkennung im hämatopoetischen System: Von der Stammzelle zur Immuntherapie" gehörte unter anderem Dr. Ingmar Hoerr, der hier promoviert wurde und im Anschluss das Biotech-Unternehmen Curevac gründete, das derzeit ebenfalls an der Entwicklung eines Coronavirus-Impfstoffs arbeitet.

Uğur Şahin selbst führte die in dem SFB-Teilprojekt begonnenen Arbeiten im Rahmen mehrerer Förderungen des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) und in dem von ihm 2010 mitgegründeten und ebenfalls DFG-geförderten Forschungszentrum Translationale Onkologie (TRON) an der Mainzer Universitätsmedizin sowie seit 2008 auch in seiner Ausgründung BioNTech weiter, wo sie jetzt in die Entwicklung des Coronavirus-Impfstoffs einflossen:

"Unsere frühe Forschung hat sich mit der Frage beschäftigt, wie wir unsere Immunmechanismen weiter verbessern und zur Bekämpfung von Krebszellen ausnutzen können. Auf diesem Wissen konnten wir jetzt aufsetzen. Das Immunsystem gegen SARS-CoV-2 mit einem Impfstoff zu aktivieren, ist eine einfachere Herausforderung als die Überwindung der Selbsttoleranz gegen Krebs. Dabei ist uns auch die jahrelange Erfahrung als Wanderer zwischen den Welten der Grundlagenforschung und der Anwendung zugutegekommen."

DFG-Präsidentin Katja Becker: "Das zeigt, wie essenziell Forschung auf Basis wissenschaftlicher
Neugier ist"

Zusätzlich zu seiner Tätigkeit bei BioNTech ist der Wissenschaftler weiterhin Professor an der Mainzer Universität und wird als Teilprojektleiter in drei derzeit laufenden SFB auch weiterhin von der DFG gefördert.

DFG-Präsidentin Katja Becker beglückwünschte Uğur Şahin und seine Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter zur Entwicklung ihres Impfstoffs und hob dabei hervor: "Die DFG freut sich sehr, auf ihre Weise und in einem frühen Stadium einen Beitrag zu den Erkenntnissen geleistet zu haben, die jetzt in einer erfolgreichen universitären Ausgründung für den Impfstoff genutzt werden können, mit dem sich so große Hoffnungen verbinden. Seine Entwicklung zeigt, wie essenziell eine Forschung ist, die allein auf Basis wissenschaftlicher Neugier Erkenntnisse erzielt und deren eigentlicher Wert oft darin liegt, dass er sich gerade nicht vorhersehen lässt. Niemand konnte bei der Einrichtung des SFB etwas von der Coronavirus-Pandemie ahnen, und doch begründeten die damaligen Forschungen einen Wissensspeicher, der Jahre später und auf einem ganz anderen Gebiet die Bekämpfung dieser globalen Herausforderung entscheidend voranbringen kann."

Der Beitrag ist ursprünglich in der Ausgabe des Magazins "forschung" 4/2020 erschienen. Interner LinkZum Heft