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Spin-Offs in der Medizin: Aus dem Labor auf den Weltmarkt

Wissenschaftstransfer. Es gibt zufriedenstellende Förderungen, aber es mangelt noch an Risikokapital: Wie Forschungsergebnisse österreichischer medizinischer Universitäten den internationalen Markt erobern.

von: Wolfgang Pozsogar

Ein Notfall in Neonatologie- oder Perinatalzentren bedeutet Alarmstufe Rot für Ärzte und Pflegepersonal. Winzlige, die kaum größer als 30 Zentimeter sind, benötigen in dieser Situation eine intensivmedizinische Betreuung durch ein perfekt zusammenarbeitendes Team von Spezialisten: „Dort wird mit den Zerbrechlichsten aller Patienten gearbeitet und ob und wie sie überleben, hängt entscheidend von der Performance des Teams ab,“ erzählt Jens Christian Schwindt.

Der Kinderarzt arbeitete selbst als Neonatologe und Intensivmediziner an der Klinischen Abteilung für Neonatologie, Pädiatrische Intensivmedizin und Neuropädiatrie der Medizinischen Universität Wien. Schwindt erkannte bei seiner Arbeit, dass neben soliden Fachkenntnissen auch optimales Training des Teams dafür sorgt, dass in den entscheidenden Minuten alle Handgriffe perfekt koordiniert durchgeführt werden. „Schon vor rund 20 Jahren haben wir deshalb mit regelmäßigem Training begonnen, das große Hindernis war aber, dass es keinen Frühgeborenen-Simulator gab, also eine Puppe, die klein genug ist und gleichzeitig technisch so ausgestattet, dass man Vorgänge einer intensivmedizinischen Betreuung simulieren kann“, erzählt Schwindt über die Ursprünge eines Projekts, das zu einer Erfolgsgeschichte wurde.

„Geniale Ingenieure an der MedUni“

Mit dem Mangel wollte sich der Arzt nicht abfinden. Mit Hilfe eines Berliner Maskenbildners wurde zunächst ein „haptischer Prototyp“ geschaffen, wie Schwindt sagt, „mit dem man einiges probieren konnte“. Die gesamte für eine Simulation notwendige Technik in dieser winzigen Puppe unterzubringen, schien allerdings ein Ding der Unmöglichkeit – bis der Neonatologe Kontakt zu den Ingenieuren der „Abteilung für medizinische Physik und biomedizinische Technik“ an der MedUni Wien fand. „Ich habe ein wenig gebraucht, um herauszufinden, dass geniale Ingenieure an der MedUni im Keller sitzen und nur darauf -warten, dass Ärzte mit ihren Ideen zu ihnen kommen“, erzählt Schwindt augenzwinkernd. Der Arzt schilderte den Ingenieuren seine Vorstellungen von einer Puppe für das interdisziplinäre Simulations-Training von Notfällen mit Frühgeborenen und als Antwort bekam er: „Warum sollte sich das nicht machen lassen?! Wir können das!

2009 wurde mit der Entwicklung begonnen, 2012 war ein Prototyp fertig, mit dem erfolgreich um Förderungen im Rahmen des Pre-Seed- und Seed-Programms des Austrian Wirtschaftsservice aws angesucht werden konnte. „Die Förderungen haben es ermöglicht, letztlich alle Beteiligten in die neu gegründete Firma zu holen und hier den kompletten Simulator inklusive aller Software zur Produktionsreife zu entwickeln“, berichtet Schwindt. Ziel der jungen Firma SIMCharacters war es, eine Simulationspuppe zu entwickeln, mit der alle Notfälle eines Frühgeborenen trainiert werden können.

Weltweiter Erfolg: Paul, Emily und Emma

2017 war es so weit: Paul, wie die Simulationspuppe benannt wurde, konnte auf den Markt gebracht werden. Die erste Puppe ging natürlich an die MedUni Wien, die entscheidend an der Entwicklung beteiligt gewesen war. Aber bereits Paul mit den Seriennummern 2 und 3 wurden in die USA verkauft. Heute sind mehr als 170 Simulationspuppen weltweit im Einsatz. Rund um den Globus trainieren interdisziplinäre Teams von Spezialisten mit Paul, um im Ernstfall durch perfekte Zusammenarbeit bei Notfällen mit Frühgeburten lebensrettende Betreuung bieten zu können.

Die kleine Hinterhoffirma“, so Schwindt über sein Unternehmen, beschäftigt mittlerweile 25 hoch qualifizierte Mitarbeiter. Und bald könnten es noch mehr werden. Paul, der eine Frühgeburt in der 27. Schwangerschaftswoche simuliert, hat nämlich zwei reif geborene Schwestern für die Simulation von Notfällen bekommen: die hellhäutige Emily und die dunkelhäutige Emma, „denn unsere Simulatoren sollen nicht nur medizinisches Wissen vermitteln, sondern auch die Diversität der Gesellschaft widerspiegeln, in der wir leben“, erklärt Schwindt. Ab Anfang kommenden Jahres werden Emily und Emma ausgeliefert.

Lebensrettende Medikamente für Neugeborene

Wenn alles gut geht, kann auch eine andere Entwicklung einer Wissenschaftlerin der MedUni Wien in einigen Jahren rund um den Erdball dazu beitragen, das Leben von Neugeborenen zu retten: SVAN (Safe Vascular Access Needle) ist ein intraossärer Zugang (eine dünne Nadel wird direkt in das Knochenmark eingeführt), um in Notfallsituationen lebensrettende Medikamente zu verabreichen. Bei Erwachsenen ist diese Methode für Notfälle bereits etabliert, mittlerweile empfehlen auch Richtlinien für die Wiederbelebung von Neugeborenen diesen IO-Zugang, wenn andere venöse Zugangsansätze nicht möglich sind. Bei Kleinkindern und vor allem bei Neugeborenen ist das Setzen eines solchen Zugangs unter enormem Zeitdruck allerdings eine riesige Herausforderung, da sich ihre Knochenanatomie von der Mineralisierung bis zum Markdurchmesser erheblich von Erwachsenen unterscheidet.

Es gibt immer wieder Situationen, in denen der Arzt nur wenige Minuten Zeit hat, um das Leben eines Kindes zu retten, die notwendigen Medikamente sind verfügbar, aber es gibt kein geeignetes Instrument, um sie rasch und sicher in das Knochenmark zu bringen“, erzählt die Wissenschaftlerin und Projektleiterin Gunpreet Oberoi, „dieses Pro-blem war für mich als Zahnärztin und damit als Expertin fürs Bohren Anlass, nach einer Lösung zu suchen.“ Auch für Oberoi war das Team des „Zentrums für Medizinische Physik und Biomedizinische Technik“ an der MedUni Wien ein wichtiger Partner bei der Entwicklung des SVAN-Systems. Gemeinsam mit Ewald Unger von der MedUni Wien und Kinderärztin Eva Schwindt wurde ein Prototyp dieses Geräts geschaffen. Das Alleinstellungsmerkmal dieser Technologie ist ein Selbst-Stopp-Mechanismus des Bohrers bei Erreichen der Markhöhle.

Nicht nur bei der technischen Entwicklung förderte die MedUni Wien diese Innovation, betont Oberoi. Die Abteilung Technologietransfer der MedUni Wien unterstützt Forscher mit unterschiedlichsten Verwertungsaktivitäten. Das beginnt beim Fragen des Patentschutzes und geht über den Transfer neuer Technologien in die Industrie bis zu Beratung bei der Gründung von Spin-offs sowie die Hilfe bei gemeinsamen F&E-Projekten mit Unternehmenspartnern. „Diese Unterstützung ermöglichte in unserem Fall auch den Erhalt weiterer Förderungen, um die Entwicklung voranzutreiben“, erzählt die Wissenschaftlerin.“

Programm Spin-off-Fellowship

So erhielten Gunpreet Oberoi als Fellow und Ewald Unger als Mentor eine Förderung aus dem Programm Spin-off-Fellowship der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft FFG. Dieses Programm soll zu einem sehr frühen Zeitpunkt die Verwertung von geistigem Eigentum an Hochschulen bzw. Forschungseinrichtungen unterstützen, um nach Abschluss des Fellowships eine Unternehmensgründung zu ermöglichen. Es soll sicherstellen, dass sich die Fellows zu 100 Prozent auf diese Aufgabe konzentrieren können. Außerdem werden zur Förderung von unternehmerischem Denken und Handeln Weiterbildungsmaßnahmen, Coachings und Mentorings über das Netzwerk der FFG bzw. xbio angeboten.

Derzeit arbeitet das Team um Oberoi daran, einen weiteren Meilenstein auf dem Weg zur Marktreife der Innovation zu überwinden: Die Zulassung nach dem Medizinproduktegesetz 2021 (MDR), das die Anforderungen und Bestimmungen für Medizinprodukte regelt. Die Herausforderung dabei: Das SVAN-System ist invasiv und als Medizinprodukte der Klasse IIb eingestuft, die mit mittlerem und hohem Risiko verbunden ist. Deshalb unterliegt es einer umfassenden Konformitätsbewertung und muss strenge Sicherheits- und Leistungsanforderungen erfüllen. „Aus meiner Sicht gehört der MDR-Zulassungsprozess zu den essenziellen Aufgaben eines MedTech-Spin-offs. Zwar ist das Verfahren anspruchsvoll und kostenintensiv, doch bietet es auch die Chance, die Sicherheit und Leistungsfähigkeit des Produkts sicherzustellen. Leider gibt es derzeit wenig spezifische Förderprogramme, die ausschließlich diesen Prozess für KMU und Start-ups unterstützen“, erläutert Oberoi.

Sie hofft, dass dieses umfangreiche Verfahren mit allen dafür erforderlichen Studien in zwei bis drei Jahren abgeschlossen ist. Dann könnte das Gerät in Serienproduktion gehen und weltweit verkauft werden. Es wäre, so die Meinung von Experten, ein wesentlicher Beitrag, um die Qualität der Behandlung von Neugeborenen zu revolutionieren und neue Horizonte für andere Geräte wie die Knochenmarksaspiration zu eröffnen. Und SVAN ist auch kommerziell erfolgversprechend: „Allein in Österreich gibt es rund 1.500 potenzielle Anwender für diese Technik, weltweit wären es rund 400.000“, schätzt Oberoi. Wobei sich diese Zahlen allein auf die Humanmedizin beziehen, das Gerät kann – dafür hat ebenfalls ein Zulassungsverfahren begonnen – auch in der Tiermedizin eingesetzt werden.

Messung von Nanopartikeln in Flüssigkeiten

Einen großen kommerziellen Erfolg erwartet auch ein Spin-off der Medizinischen Universität Graz – BRAVE Analytics hat eine völlig neue Methode zur Messung von Nanopartikeln in Flüssigkeiten entwickelt. Basis ist eine Technologie, deren Grundlagen Christian Hill in seiner Dissertation am Lehrstuhl für Medizinische Physik und Biophysik an der MedUni Graz erarbeitete und die im Rahmen von Forschungsprojekten mit Gerhard Prossliner und dem Forschungsteam weiterentwickelt wurde. Ursprüngliches Ziel war ein Verfahren, mit dem die Qualität etwa von Infusionen, Narkosemitteln oder Partikeln für den Knochenaufbau, die Nanopartikel enthalten, genauer als mit bisherigen Messmethoden kontrolliert werden kann.

Die Entwicklung basiert auf der bahnbrechenden Erfindung der optischen Pinzette im Bereich der Laserphysik, für die Arthur Ashkin 2018 den Nobelpreis erhielt. Die Technologie der Grazer Wissenschaftler nutzt optische Kräfte, um Nanopartikel in Flüssigkeiten zu beschleunigen oder zu verlangsamen und damit präziser messbar zu machen. „Mit unserer Technologie können wir Partikel auf durch einen schwach fokussierten Laser definierten Bahnen führen, wobei sie gezielt be- und entschleunigt werden. Je größer ein Partikel ist, desto schneller bewegt es sich und desto heller erscheint es. Diese Informationen werden mithilfe komplexer Algorithmen, welche auf unseren physikalischen Modellen beruhen, ausgewertet“, erklärt Prossliner das komplexe Verfahren.

Bis zu 1.000 Partikel pro Minute lassen sich mit den aktuellen Produkten in einem kontinuierlichen Durchflussverfahren erfassen. Damit ermöglicht diese Technologie erstmals eine kontinuierliche, zeitlich aufgelöste Überwachung während der Herstellung von Flüssigkeiten, die Nanopartikel enthalten. „Wir können in sekündlicher Auflösung rund um die Uhr Konzentration und Größenverteilung der Nanopartikel sowie unerwünschte Partikelpopulationen, wie etwa Aggregate, messen“, erläutert Prossliner. Das Verfahren ist damit nicht nur für den medizinischen Sektor, sondern auch für viele andere Einsätze in der Industrie interessant. „Bisher mussten manuell Proben gezogen, im Labor untersucht werden und erst dann gab es ein Feedback für die Produktion. Mit unserer Technologie können wir eine automatisierte Qualitätskontrolle inklusive Dokumentation für verschiedenste Fertigungen realisieren,“ schwärmt Prossliner vom Potential der Grazer Innovation.

Um diese Technologie zur Marktreife zu entwickeln und international anzubieten, haben Hill und Prossliner 2020 das Unternehmen BRAVE Analytics gegründet, unterstützt wurden sie dabei vom Preseed Programm des aws. Eine Förderung aus dem Programm-Spin-off-Fellowship der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft FFG bereitete den Weg dafür, erzählt Prossliner. Letztes Jahr brachte das Unternehmen ein Laborgerät auf den Markt, das bereits in der medizinischen Grundlagenforschung im Bereich Drug-Delivery und Impfstoffe genutzt wird. Parallel dazu wurde ein Prozessmessgerät entwickelt, das in der Pilotanlage eines großen Pharmaunternehmens im Einsatz steht.

Breites Anwendungsspektrum

Derzeit beschäftigt BRAVE Analytics 14 Mitarbeiter. Intensiv gearbeitet wird an verschiedensten Zusatzmodulen, um die Technologie für weitere Bereiche nutzbar zu machen. „Das Anwendungsspektrum ist sehr groß, das ist Segen, aber auch Fluch zugleich“, erzählt Prossliner. Neben vielfältigen Anwendungen im medizinischen Bereich bis hin zur Pharmaproduktion sind etwa Umweltanalytik oder die Produktion von Beschichtungen Themen, mit denen sich die Forscher bei BRAVE Analytics auseinandersetzen. Eine Herausforderung sei es, die Entwicklung auf die interessantesten Einsatzbereiche zu fokussieren. „Wir wollen möglichst mit potenziellen Kunden zusammenarbeiten, um nicht am Bedarf vorbeizuentwickeln.“

Mit den Förderungen für das Spin-off-Projekt ist Prossliner grundsätzlich zufrieden. Neben dem Spin-off-Fellowship der FFG sowie den Mitteln aus dem Pre-Seed-Programm des aws konnte BRAVE eine EU-Förderung lukrieren. Mit der Unterstützung durch die Med-Uni Graz ist er ebenfalls zufrieden: „Ein patent- und nicht publikationsorientiertes Spin-off war früher ein Fremdkörper an der Uni. Da hat sich in den letzten Jahren sehr viel getan und wir waren so etwas wie ein Präzedenzfall“, erzählt er. Was sein Projekt wie viele andere Spin-offs, wie etwa auch jenes von Gunpreet Oberoi, bremst, ist das Thema Risikokapital. „Die Förderlandschaft ist gut, aber gerade in der kritischen Phase von Deep-Tech-Start-ups, wo investiert werden muss, aber noch keine stabilen Umsätze generiert werden können, fehlt der Mut der Investoren“, sagt Prossliner. Derzeit werden erfolgversprechende Verhandlungen mit Business Angels geführt.

ZWT ACCELERATOR als zusätzliches Start-up-Center

Angesiedelt ist BRAVE Technologie im Zentrum für Wissens- und Technologietransfer in der Medizin, kurz ZWT genannt. Diese 2014 eröffnete „Medical Science City Graz“ soll Life-Science-Forschung, Unternehmen, Patienten und klinische Anwendung an einem gemeinsamen Standort vereinen. Neben BRAVE Analytic haben auch andere chancenreiche und innovative Unternehmen wie NORGANOID, Cycuria, Enzyan oder MEON dort ihren Firmensitz. Über 360 Menschen in 25 Firmen arbeiten heute im ZWT und ZWT ACCELERATOR, dem zusätzlichen Start-up-Center, das das Angebot seit dem Jahr 2023 als Ausbaustufe ergänzt. „Ziel bei der Gründung war, die MedUni Graz in Richtung Wirtschaft zu öffnen und hier Platz für eine dritte Dimension zu schaffen, wo geforscht und entwickelt werden kann, wo gegenseitig Ressourcen genützt werden können“, erzählt Anke Dettelbacher, die gemeinsam mit Thomas Mrak die Geschäfte von ZWT führt.

Träger von ZWT und ZWT ACCELERATOR sind das Land Steiermark über die Steirische Wirtschaftsförderung SFG und die MedUni Graz. Neben Eigenmitteln sowie Fördermitteln des Landes Steiermark kamen auch Mittel des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) zum Einsatz. Vernetzung ist im ZWT und ZWT ACCELERATOR ein wichtiges Thema, erzählt Dettelbacher: „Wir haben verschiedenste Vernetzungsveranstaltungen, wo wir neue Mieter vorstellen, Experten von Mietern oder der Med-Uni Graz Vorträge halten und sich Mieter und Wissenschaftler austauschen können.“ Dabei kommt es immer wieder zu Heureka-Momenten, dass Unternehmen oder Wissenschaftler für sie interessante neue Angebote, Lösungen und Leistungen finden – ideale Voraussetzung für innovative Köpfe im Life-Science-Bereich.

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