Wissenschaftspreis: Forschung zwischen Grundlagen und Anwendung

Zucker birgt noch süße Zukunftsaussichten – und das auch in unerwarteten Bereichen wie der Medizin. So sind synthetische Zucker unter anderem Bestandteil neuartiger Impfstoffe gegen Infektionskrankheiten wie multiresistente Krankenhauskeime. Die schnelle und verlässliche Herstellung von Zuckern war die Idee von Peter H. Seeberger. Er ist ein Pionier der Glykowissenschaften, dem Forschungsgebiet, das die Rolle von Zuckermolekülen untersucht.

Seeberger wird geehrt, weil er die Umsetzung herausragender Grundlagenforschung in Produkte durch die Gründung mehrerer Firmen mit Nachdruck vorantreibt. Die GlycoUniverse vertreibt die von Seeberger entwickelten Automaten und synthetischen Zucker, während die Vaxxilon AG Impfstoffe gegen Krankenhauskeime entwickelt.

Einer der Forschungsschwerpunkte von Peter Seeberger sind die langen und komplexen Zuckermoleküle, die sogenannten Glykane, die sich auf der Oberfläche aller Körperzellen befinden. Diese Zucker haben für die Lebensabläufe in den Organismen entscheidende Bedeutung – im Guten wie im Schlechten, da beispielsweise auch krank machende Bakterien mit ihrer Hilfe an Köperzellen andocken können. Lange konnten Wissenschaftler die Struktur und Funktion der Glykane nicht grundlegend verstehen.

Dies änderte Seeberger, indem er eine neue chemische Technik entwickelte, die den schnellen und verlässlichen Zugang zu reinen Glykanen ermöglichte. Nachdem ab 2001 begonnen wurde, andere Instrumente speziell dafür zu modifizieren, konstruierten Seeberger und seine Mitarbeiter 2008 den ersten Prototyp eines Kohlenhydratsynthese-Automaten, der heute im Deutschen Technikmuseum in Berlin ausgestellt ist. Seit 2014 vermarktet die von Seeberger mitgegründete Firma GlycoUniverse mit Sitz in Berlin mit dem Glyconeer eine kommerzielle Version, die in Europa, Asien und Nordamerika nachgefragt wird.

Das automatisierte Syntheseverfahren half den Forschern, schnell Zucker herzustellen, die für diagnostische Zwecke auf Oberflächen aufgebracht werden, um zum Beispiel Blut auf Antikörper zu untersuchen. Mit diesen "Zucker-Chips" konnten Glykane von der Bakterienoberfläche identifiziert werden. Diese können als Impfstoffe Tiere vor dem sicheren Tod durch Krankenhauskeime wie C. difficile und Klebsiellen sowie Tropenkrankheiten schützen. Die am MPI identifizierten Impfstoffkandidaten sollen nun in der im Jahr 2015 gegründeten Vaxxilon AG – ein Start-up mit bereits 15 Mitarbeitern  in Reinach (Schweiz) und einem eigenen Forschungsbereich in Berlin – zur Marktreife entwickelt werden. Das Paul-Ehrlich-Institut hat für eine erste klinische Erprobung eines Kandidaten für Streptokokkenimpfungen grünes Licht gegeben. "Die neue Klasse von Impfstoffen lässt sich schneller und günstiger herstellen und bietet darüber hinaus weitere Vorteile in der Verteilung und Verabreichung, die den weltweiten Zugang zu Impfstoffen verbessern kann", unterstreicht Seeberger.

Auch auf anderen Feldern ist Seeberger aktiv. So hat sein Forscherteam herausgefunden, wie sich der effektivste Wirkstoff gegen Malaria, Artemisinin, deutlich kostengünstiger und in großer Menge herstellen lässt. Aus der Weiterentwicklung dieses 2012 vorgestellten Verfahrens wurde zur Umsetzung die ArtemiFlow ausgegründet. Über dieses Start-up treibt Seeberger die Entwicklung und Anwendung eines Reaktors zur neuartigen Artemisinin-Herstellung voran. Als passionierter Grundlagenforscher ist Seeberger in weiteren Bereichen an der Schnittstelle hin zur Anwendung seiner Erkenntnisse aktiv. So hält er mehr als 40 Patentfamilien und hat insgesamt acht Firmen mitgegründet.