Enzyan: Lego bauen mit Enzymen

Fangen wir von vorne an: Enzyme sind Stoffe, die chemische Reaktionen beschleunigen und so einen Stoffwechsel bewirken. In der Natur gibt es Millionen unterschiedlicher Enzyme mit ganz speziellen Eigenschaften. Diese macht sich der Mensch zunutze. Zum Beispiel, um Bier zu brauen oder aber auch um in Bioreaktoren Wirkstoffe für die Pharmaindustrie herzustellen – mit der sogenannten Biokatalyse. Bioreaktoren sind im Prinzip Behälter, die für spezielle Idealbedingungen sorgen, um gewisse biochemische Reaktionen in ihrem Inneren in Gang zu bringen und damit Substanzen für Medikamenten-Wirkstoffe zu erzeugen. Genau hier setzt Enzyan an. Das Grazer Unternehmen entstand mit Hilfe der  SFG aus einem Spin-off der Karl-Franzens-Universität Graz. CEO Stefan Payer erklärt das Enzyan-Know-how: „Wir können Enzyme mit den gewünschten Eigenschaften auch künstlich mit Hilfe von Bakterien herstellen. Enzymreaktionen haben viele Vorteile, unter anderem die Vermeidung von für den Menschen giftige Reagenzien und extremen Bedingungen im Reaktor, was den Umgang mit ihnen einfacher und nachhaltiger macht. Die Produktion des Enzyms funktioniert mit Hilfe eines bestimmten Bakteriums. Dieses produziert anhand bestimmter DNA-Informationen das gewünschte Enzym für uns.“

Alles in einem Schritt

Was sich grundsätzlich schon faszinierend liest, wird im Alltag der Pharmakonzerne noch interessanter. „In der konventionellen chemischen Herstellung von Wirkstoffen werden Einzelsubstanzen Schritt für Schritt zu Molekülen zusammengesetzt“, erklärt Stefan Payer. „Nach jedem Schritt muss das Zwischenprodukt aus dem Reaktor geholt, gereinigt und für den nächsten Schritt vorbereitet werden. Das ist teuer und aufwändig. Wir gestalten und entwickeln Prozesse mit Enzymen, die gemeinsam im Bioreaktor ans Werk gehen und das gewünschte Molekül gleich in einem Schritt erzeugen statt in vielen einzelnen. Wir gestalten sozusagen einen künstlichen Stoffwechsel. Das ist möglich, weil Enzyme selektiv, präzise und – wenn man so will – kooperativ sind.“ Mit Hilfe von Enzyan-Enzymen wird also aus den einzelnen Substanzen ein fertiges Produktmolekül zusammengebaut, fast wie in einem Lego-Baukasten. Und: Enzyan kann Enzyme nach Maß und Kundenwunsch herstellen, die in der Natur so gar nicht vorkommen.

Prozessentwicklung automatisieren

Dass diese Technik die Herstellung von Medikamenten wesentlich beschleunigen, vereinfachen und damit auch nachhaltiger gestalten kann, liegt auf der Hand. Die Zeit ist reif dafür, denn Vorreiter in der Industrie haben bereits begonnen die ersten solcher vereinfachten Prozesse zu entwickeln. Nicht jeder hat jedoch Zugang zum notwendigen Know-How. Die Enzyan-Pläne gehen deshalb noch weiter: „Wir arbeiten an einer automatisierten Plattform, mit der wir in Zukunft noch schneller herausfinden können, welche Enzyme wir miteinander mischen müssen um ein bestimmtes Medikament herzustellen“, weiß Stefan Payer. Der Markt für diese automatisierte Form der Biokatalyse hat eine große Zukunft vor sich und Enzyan ist noch auf der Suche nach Investoren und Kooperationspartnern aus der chemischen Industrie.