Laborjournal 2018-06

6/2018 | 49 WirTschAfT Warumheißt die Firma Cube Biotech? Das erklärte Geschäftsführerin BarbaraMaer- tens bereits im vergangenen Jahr auf der LJ -Website: http://www.laborjournal.de/ editorials/1446.lasso Allerdings, und da sind sich die drei Wissen- schaftler von Cube Biotech einig, fehle oftmals das Verständnis für den Mechanismus. Grund sei die komplizierte Handhabe der Proteine. Membranproteine sind nämlich kleine Sensi- belchen, wenn es um ihre Aufreinigung geht. Ungern verlassen sie „ihre“ Membran. Wenn sie dazu gezwungen werden, stellen sie oft- mals den Dienst ein. Für Funktions- und Struk- turanalysen sind das schlechte Voraussetzun- gen. Daher rückt manMembranproteinen ger- ne mit Detergenzien zu Leibe, welche diese sanft aus der Membran lösen und anschlie- ßend in einer wässrigen Lösung stabilisieren sollen. Dummerweise haben Detergenzien die Angewohnheit, viele nachfolgende Pro- zesse zu stören, beispielsweise funktionelle Assays wie ELISA oder auch Proteinkristallisa- tion für eine dreidimensionale Strukturanaly- se. Letztere ist aber wichtig für eine gezielte Entwicklung vonWirkstoffen (Stichwort: Struc- ture-based Drug Design ).„Wir liefern den Phar- mafirmen eine Struktur; das machen wir zum einen durch Kristallisation mittels kubischer Phase“, so Maertens.„Aber in letzter Zeit wird die Kryo-Elektronenmikroskopie immer inte- ressanter, und wir liefern mit unseren Nano- discs für dieses Verfahren in kurzer Zeit hoch- wertige Proteinkomplexe.“ Waberndes Bällebad Nanodiscs sind klitzekleine (etwa zehnNa- nometer), künstlicheMembranscheibchen, be- stehend aus einem Bilayer aus Phospholipi- den, der von einemProteingürtel zusammen- gehalten wird. Das Ganze sieht von oben aus wie ein waberndes Bällebad, in dessen Mitte kein glückliches Kleinkind schwimmt, sondern ein nicht minder glückliches Membranprotein. Der Vorteil: Die anspruchsvollen Membran- proteine können sich bewegen und ordent- lich falten, Funktion oder enzymatische Akti- vität bleiben erhalten. So ganz freiwillig verlassen Membranpro- teine ihre heimeligeMembran trotzdemnicht, erklärt Maertens: „Wir solubilisieren mit we- nig Detergens, versetzen die Lösung dannmit Nanodiscs, Cholat und Biobeads. Letztere zie- hen das Detergens aus dem Solubilisat. Wenn das Membranprotein dann nicht denaturieren ‚will‘, ist es gezwungen, sich in die Nanodiscs zu integrieren.“ Und nicht ohne Stolz fügt sie hinzu: „Bisher haben wir noch fast alles inte- griert gekriegt.“ Alternativ kann der Forscher auch auf zell- freie Expressionssysteme zurückgreifen. Dafür werden Transkriptions- und Translationsma- schinerie von beispielsweise E. coli gemeinsam mit dem abzulesenden Plasmid und einigen Additiven in ein Reaktionsgefäß gepackt und das synthetisierte Protein direkt – und vor al- lem komplett detergenzienfrei – in Nanodiscs verfrachtet.„Wir bieten vier verschiedene Opti- onen an,“ erläutert Maertens das an vielen Stel- len in der Firma praktizierte Stufenmodell für Produkte und Dienstleistungen.„Sie können das lyophilisierte Protein kaufen, ohne oder mit Lipiden und Cholat, sodass Sie die Nano- disc selbst assemblieren können. Oder Sie er- werben eine bereits assemblierte Nanodisc, die Sie dann in Kombination mit zum Beispiel zellfreier Expression nutzen können. Sie kön- nen sich aber auch für den kompletten Nano- disc-Service entscheiden.“ Wunsch nach Unabhängigkeit Zu den Kunden der Monheimer gehören nicht nur Pharmakunden, die hauptsächlich auf Dienstleistungen zurückgreifen, sondern auch kleine Labore an Universitäten sowie an- dere Biotechnologiefirmen. EineWeltkarte im Besprechungsraum zeigt die vielen internati- onalen Kontakte: Viele bunte Nadeln markie- ren den Sitz der Kunden – etwa in Asien und seit der Einrichtung einer Niederlassung in Plymouth Meeting im Jahr 2013 auch in den USA. Die speziellen Produkte sind gefragt. Da überrascht es nicht, dass hin und wieder gro- ße Firmen anklopfen, um technisches Know- how und Patente zu erwerben. Aber die For- scher vom Rhein wollen unabhängig bleiben. „Wir könnten eine Menge, zum Beispiel viele unserer Innovationen verkaufen. Das wollen wir aber nicht“, sagt Gamp selbstbewusst. Der Wunsch nach Unabhängigkeit spiegelt sich auch in der Finanzierung des jungen Start-ups wider. Dennwenngleich neben eigenemGeld auch Venture Capital und Investitionen von Business Angels in das Unternehmen flossen, bleiben Fremdkapitalgeber bis heute Minder- heitsgesellschafter.„Bei der Gründung stand imFokus, dass diejenigen, die sich bewusst ei- genständig gemacht haben, auch eigenstän- dig bleibenwollen. DieseMaxime galt fürWis- senschaft und Finanzierung“, erklärt Gamp die wohlüberlegte Entscheidung. Seit zwei Jahren arbeiten die Monheimer kostendeckend; für eine so junge Firma ist das eine reife Leistung. Das hat sicherlich auch da- mit zu tun, dass Cube Biotech neben demAn- gebot vonDienstleistungen sowie Herstellung und Verkauf etablierter Produkte gemeinsam mit Kunden projektspezifische Lösungen aus- tüftelt, nach demMotto„ We use what we sell, andwe sell what we use “. Das funktioniert, weil die Firma mit ihren zehn Mitarbeitern klein genug ist, um schnell und unkompliziert auf Kundenwünsche eingehen zu können. Jeder Wissenschaftler bringt sein Fachwissen ein, Maertens als Biologin, Fabis als Chemiker so- wie Biochemiker Kubicek „irgendwo dazwi- schen.“ Entscheidungen werden gemeinsam getroffen und zügig umgesetzt, ohne Umwe- ge über Gremien oder starre Hierarchien. So dauerten Produktentwicklungen eben keine zwei Jahre, sondern nur wenigeWochen, sind Kubicek und seine Kollegen überzeugt. Da ver- lassen auch mal zehn Milliliter einer Spezial- protein-Reinigungsmatrix die Firma. Und hier kommen auch wieder Leidenschaft und Spaß an der Arbeit ins Spiel. Denn:„Wir entwickeln in kurzer Zeit etwas Neues, oder ein Customi- zed Project , mit demwir jemanden zufrieden- stellen können“, so Fabis. „Wir sehen schnell Resultate und haben die Dinge in der Hand. Das ist so, als würde man selbst ein Auto zu- sammenbauen, von der ersten bis zur letzten Schraube.“ Im nächsten Schritt wandern die- se neuen Matrizes, Proteine oder Reagenzien ins firmeneigene Produktportfolio – ein Ge- winn für Kunde und Firma. Erheblich spezifischer Auch in Zukunft gehen den Tüftlern die Ideen nicht aus. In einem aktuellen Projekt sind sie Lipiden auf der Spur, die neben den stabilisierenden Proteinen in den Nanodiscs eine ebenfalls wichtige Rolle für die Funktion integrierter Membranproteine spielen. Bisher werden dafür meist Lipide aus Schweineorga- nen verwendet.„In Kooperation mit einer Fir- ma isolieren wir aus differenzierten humanen Stammzellen Fette, die anschließend mit den Nanodiscs kombiniert werden können“, kon- kretisiert Kubicek. So ließe sich die Funktion etlicher humaner Membranproteine erheb- lich spezifischer untersuchen. Als eineweitere, zukünftige Anwendungs- möglichkeit sieht der Biochemiker kleineTest- streifen auf Basis eines ELISAs (ähnlich einem Schwangerschaftstest), auf welchem Mem- branproteine stabil vorgelegt werden könn- ten. Mithilfe der intakten dreidimensionalen Struktur der Proteine könnten beispielswei- se Krankheiten im Schnellverfahren diagnos- tiziert werden. Sigrid März

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