Neuland

Die Probe aufs virtuelle Exempel

Wie die Ausgründung GoSilico die Biopharma-Branche mit Simulationssoftware revolutionieren will.

„Was uns antreibt“, so die Mathematikerin Dr. Teresa Baumann, „ist die Mission, biopharmazeutische Wirkstoffe schneller und günstiger an den Markt zu bringen.“ Gemeinsam mit Dr. Tobias Hahn, Dr. Thiemo Huuk und Prof. Dr. Jürgen Hubbuch gründete sie 2016 das Unternehmen GoSilico GmbH, ein Spin-off des KIT. Getreu ihrem Werbeslogan „Stop Experimenting. Go Silico“ haben es sich die vier Unternehmer zum Ziel gesetzt, Biopharma-Unternehmen beim bevorstehenden Paradigmenwechsel von experimenteller hin zu einer computergestützten Prozessentwicklung zu begleiten. 

Der Weg zur Zulassung eines biopharmazeutischen Wirkstoffs gegen komplexe Krankheiten, wie Krebs, Alzheimer oder Diabetes, erfordert viel Durchhaltevermögen. Zehn Jahre dauert die Entwicklung im Schnitt, verbunden mit unzähligen Experimenten und Kosten in Milliardenhöhe. Grund dafür sind die hohen Anforderungen an Arzneimittel, die neben der Verträglichkeit und Wirksamkeit auch die Robustheit des Herstellungsprozesses und die Reinheit der Wirkstoffe betreffen.

"Um Innovationen im Bereich der Biopharmazie voranzutreiben, muss man vor allem geduldig sein. Der Glaube an unser Produkt und der positive Zuspruch unserer Kunden spornen uns dabei enorm an."

Dr. Teresa Baumann

GoSilico hat eine Lösung gefunden, um einen Großteil der Labor-Experimente einzusparen, die bisher zur Entwicklung des Herstellungsprozesses notwendig sind. Kernprodukt des Unternehmens ist die Software ChromX, mit der sich chromatografische Experimente in Sekundenschnelle am Computer – in silico – simulieren lassen. 

Eingesetzt wird die Software zur Entwicklung von Aufreinigungsprozessen der jeweiligen Wirkstoffe: Bei der Herstellung von Biopharmazeutika werden genetisch modifizierte Zellen, wie beispielsweise Hefe oder E. coli-Bakterien, kultiviert, um das gewünschte Protein, etwa Antikörper, zu produzieren. Diese Zellen enthalten jedoch nicht nur den reinen Wirkstoff, sondern auch fremdartige Proteine oder Viren, die herausgefiltert werden müssen. Zur Prozessentwicklung sind derzeit hunderte chromatografischer Laborexperimente notwendig, die nicht nur in der Durchführung, sondern auch in der Vor- und Nachbereitung mit großem manuellem Aufwand verbunden sind. „Zwei bis drei Tage muss man durchschnittlich für einen klassischen Versuch einrechnen“, so Thiemo Huuk. 

Mit ChromX tragen die Gründer nicht unerheblich zum digitalen Wandel der Branche bei. Seit längerem vereinfachen bereits digitale Labortagebücher oder Big-Data-Ansätze Prozesse in der biopharmazeutischen Industrie. GoSilico geht nun noch einen Schritt weiter. Huuk erklärt: „Wir liefern nicht nur eine digitale Lösung, sondern ein smartes Modell mit vergleichsweise wenigen Daten, die mit wenigen Klicks ausgewertet werden können.“ 

Die Idee zur Software kam Hahn und Huuk im Zuge ihrer Promotion am Institut für Bio- und Lebensmitteltechnik (BLT) bei Professor Hubbuch am KIT, in deren Verlauf sie sich mit der Frage beschäftigten, ob man die Hypothesen chromatografischer Experimente nicht durch Simulation validieren könnte. Als die Beiden ihre Ergebnisse auf verschiedenen Kongressen präsentierten und auf großes Interesse seitens der Industrie stießen, zogen sie erstmals die Option der Unternehmensgründung in Erwägung. Von da an ging es Schlag auf Schlag. 2015 wurde der Antrag auf Bundesfördermittel im Rahmen des EXIST-Gründerstipendiums bewilligt, Teresa Baumann stieß als weiteres Gründungsmitglied hinzu, das Team zog in neue Büroräume im CyberLab des CyberForums e.V. und akquirierte erste Pilotkunden. Hubbuch hat sich seitdem zunehmend aus dem Tagesgeschäft herausgezogen und unterstützt das Team nun als Berater bei strategischen Fragestellungen. Mit ihrer Geschäftsidee haben die Gründer bereits mehrere namhafte Preise gewonnen. So erzielten sie beispielsweise 2016 landesweit den ersten Platz beim Elevator Pitch Baden-Württemberg (zum Video), erhielten 2017 den CyberChampions Award in der Kategorie Best Startup und gewannen im selben Jahr die Konzeptphase des Wettbewerbs Science4Life. Heute hat das Team bereits neun Kunden aus der Biopharma-Branche, welche die Software testen. Ergänzend bietet GoSilico Trainings an, um den Unternehmen die Arbeit mit der Software zu erleichtern. Baumann blickt optimistisch in die Zukunft: „Unser Produkt lässt sich natürlich noch in weiteren Bereichen anwenden, in der es um die Herstellung von hochreinen Stoffen geht: seltene Erden, Feinchemie oder Lebensmittelzusätze. Zunächst wollen wir aber unsere Software als Standard für die behördliche Zulassung von Aufreinigungsprozessen etablieren. Zur Zulassung vor der FDA oder EMA müssen Pharmakonzerne nachweisen, dass deren Prozesse stabil und robust sind. Seit einigen Jahren legen die Behörden nun nahe, diesen Nachweis durch Simulation zu unterstützen. Bislang gibt es dafür aber noch keinen Präzedenzfall. Wir sorgen dafür, dass dieser möglichst bald geschaffen wird.“

GoSilico beim Elevator Pitch BW Landesfinale 2016

Dr. Teresa Baumann

Dr. Teresa Baumann studierte zunächst Meteorologie am Karlsruher Institut für Technologie und promovierte anschließend von 2012 bis 2015 in der angewandten Mathematik an der Universität Heidelberg. Während Ihrer Promotion erwarb sie fundiertes Wissen in numerischen Methoden und im Bereich Hochleistungsrechnen, sowie praktische Fertigkeiten in der Software-Entwicklung. Während dieser Zeit koordinierte sie zudem die Entwicklung einer Open-Source Simulations-Software und sammelte so essentielle Erfahrung im Projektmanagement. Als Chief Operating Officer verantwortet sie den allgemeinen Geschäftsbetrieb, Qualitätsmanagement und Kommunikation.

Dr. Thiemo Huuk

Dr. Thiemo Huuk studierte molekulare Biotechnologie an der Universität Bielefeld und promovierte anschließend von 2012 bis 2016 am Karlsruher Institut für Technologie. Während seiner Promotion am Institut für Molekulare Aufarbeitung von Bioprodukten befasste er sich mit der Modellierung von industriellen Prozessen seines Projektpartners Roche Diagnostics. Während dieser Zeit gewann er wertvolle Einblicke in die Entwicklung von Aufreinigungsprozessen in der Industrie. So konnte er ein tiefgehendes Verständnis für industrielle Anforderungen entwickeln. Als CoCEO von GoSilico verantwortet er Direktmarketing und Vertrieb sowie finanzielle Administration. 

Dr. Tobias Hahn

Dr. Tobias Hahn studierte Technomathematik am Karlsruher Institut für Technologie. Nach Abschluss des Diplom-Studiums 2009 war er zunächst als wissenschaftlicher Mitarbeiter in der angewandten Mathematik tätig, wo er seine Expertise in aktuellen mathematischen Methoden, Hochleistungsrechnen und Softwareentwicklung weiter ausbaute. 2012 wechselte er von der Mathematik in die Biotechnologie. Im Rahmen seiner Promotion am Institut für Molekulare Aufarbeitung von Bioprodukten entwarf und implementierte er die Simulations-Software ChromX, die heute Kern des Geschäftsmodells von GoSilico ist. Neben seiner Funktion als CoCEO von GoSilico ist er verantwortlich für Produktentwicklung und Beratung.

Prof. Dr. Jürgen Hubbuch

Prof. Dr. Jürgen Hubbuch ist seit 2008 Lehrstuhlinhaber des Instituts für Molekulare Aufarbeitung von Bioprodukten am KIT. Nach seinem Studium des Chemie-Ingenieurwesens am KIT promovierte er von 1997 bis 2000 in der Biotechnologie in Lyngby, Dänemark. Anschließend arbeitet er zunächst als Gruppen-, dann als Abteilungsleiter am Institut für Biotechnologie des Forschungszentrums Jülich. Aufgrund seiner Position und seiner fachlichen Expertise hat er einen hervorragenden Überblick über neue Technologien und Trends in der Entwicklung von Bioprodukten und unterstützt GoSilico so als Technologiescout und wissenschaftlicher Berater. Weiter bringt er sein weitreichendes industrielles mit ins Unternehmen ein.