In Heidelberg, Celonic is striving to improve the quality of life of all people with novel therapeutic approaches
More than half of new medications approved in Germany each year are pharmaceuticals derived from biological organisms. Biopharmaceuticals are of great medical and economic importance. They play a central role in the treatment of autoimmune, cancer, and metabolic diseases, for some of which there are still no drugs available.
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Noch bevor die Covid-19-Pandemie in Deutschland einen ersten Höhepunkt erreichte, schrillten in den Entwicklungsabteilungen der führenden Biotech-Unternehmen die Alarmglocken. Es war klar, dass zahlreiche Spezialistinnen und Spezialisten an einem Strang ziehen mussten, um die Pandemie in den Griff zu bekommen und möglichst viele Menschen durch wirksame Medikamente zu schützen.
Auch bei dem Pharma-Auftragsfertiger Celonic liefen umfangreiche Planungen an, wie CEO Konstantin Matentzoglu berichtet: „Uns war schnell bewusst, dass der Bedarf an Produktionskapazitäten für Vakzine gegen Sars-CoV2 dramatisch ansteigen würde. Wir haben daher sehr früh begonnen, als Produktionspartner CureVac bei der Herstellung des Impfstoffs CVnCoV zu unterstützen. In unserer Heidelberger Niederlassung werden wir sowohl den mRNA-Wirkstoff, als auch die finale Formulierung als LNP für insgesamt mehr als 100 Millionen Impfstoffdosen abbilden – davon mehr als 50 Millionen Dosen noch in diesem Jahr.“
Das ist eine verantwortungsvolle Aufgabe, denn Impfstoffe sind die wichtigste Waffe im Kampf gegen die Covid-19-Pandemie. Doch Impfstoff ist nicht gleich Impfstoff: So enthalten Vektor-basierte Impfstoffe Erreger, die für die Geimpften harmlos sind, die sogenannten Vektoren. In diese Vektoren wird ein Gen eingebaut, über das gewollt infizierte Körperzellen Proteine des Covid-19-Erregers nachbauen. Das Immunsystem bildet passende Antikörper, die Impfung zeigt Wirkung.
Neben diesen Vektor-basierten Impfstoffen finden gegenwärtig auch mRNA-Impfstoffe Anwendung. Bei diesen Vakzinen dient mRNA als Bauanleitung, mit deren Hilfe körpereigene Zellen ein Oberflächen-Eiweiß des Covid-19-Erregers herstellen. Der Körper reagiert auf diese Virusproteine mit einer Immunantwort. Um den Impfstoff zu stabilisieren und die Aufnahme der mRNA in die körpereigenen Zellen zu optimieren, ist eine sogenannte Lipid-Nanopartikel-Formulierung (LNP) notwendig, welche die mRNA mit einer Doppelschicht aus kugelförmigen Lipid-Molekülen umhüllt.
Hier kommt Celonic ins Spiel. Für den Covid-Impfstoff CVnCoV des Tübinger Biopharmaunternehmens CureVac übernimmt Celonic die Herstellung der mRNA-Medikamentensubstanz und der umhüllenden LNP. Die Herstellung eines mRNA-Impfstoffes erfordert nämlich nicht nur viel Fachwissen, sondern auch die exakt ausgefeilte und fein abgestimmte Kooperation zahlreicher Partner. Deshalb hatte CureVac bereits frühzeitig Unterstützung gesucht und in Celonic einen zuverlässigen Partner gefunden. Celonic kann so dazu beitragen, dass bis Ende 2021 die versprochenen 300 Millionen Dosen CVnCoV für den Kampf gegen Covid-19 bereitstehen.
Der Technologie- und Wissenstransfer zwischen Celonic und CureVac hat bereits im vergangenen Jahr begonnen. Der Celonic-Standort Heidelberg ist für die Mammutaufgabe bestens geeignet, wie Konstantin Matentzoglu erklärt: „Wir haben das Werksgelände am Heidelberger Czernyring 2017 erworben und massiv in den Aufbau von Produktionskapazitäten von Marktchargen investiert. Für die Produktion der CureVac-Vakzine haben wir unsere Anlagen ad hoc noch einmal vollständig umgerüstet, sodass wir nun neben konventionellen Biotherapeutika auch mRNA im großen Maßstab herstellen können.
Mittlerweile stehen in Heidelberg fast 3.500 Quadratmeter Reinräume der Klassen B, C und D für die GMP-Produktion und Qualitätskontrolle zur Verfügung. Unser Neubau ‚Halle N‘ für die kommerzielle Herstellung nimmt mit 2.000 Quadratmeter Reinraumfläche einen relevanten Teil ein.“Bis Ende 2021 werden am Celonic-Standort in Heidelberg 400 Mitarbeitende beschäftigt sein – ein Plus von 160 Arbeitnehmerinnen und Arbeitnehmern alleine in 2021.
Celonic kann bei der Bewältigung dieser Aufgabe auf über 20 Jahre Erfahrung zurückgreifen. Das Unternehmen bietet umfassende Entwicklungs- und Produktionsdienstleistungen für ATMPs und Biopharmazeutika an. „Als end-to-end-solutions-provider unterstützen wir unsere Kunden auf dem gesamten Weg von der CMC-konformen Entwicklung der Zelllinien und der Zellexpression bis zu fertigen Arzneimitteln für die klinische Anwendung und die Marktversorgung – und das einschließlich aller Analysen und Dokumentationen“, fasst CEO Matentzoglu das Leistungsspektrum von Celonic zusammen. In hochmodernen GMP-Produktionsanlagen stellt das Unternehmen eine große Bandbreite Antikörper, komplexer Proteine, Viraler Vektoren, Exosomen, (Stamm-)Zelltherapien und mRNA her. Diese Produkte und Technologien kommen den Menschen nicht nur bei der Bekämpfung der Covid-19-Pandemie zugute, wie Matentzoglu skizziert: „Ein gutes Beispiel sind Zell- und Gentherapien, die der Humanmedizin vollkommen neue Behandlungsmethoden bieten. Im Gegensatz zu sehr vielen Arzneimitteln, die lediglich die Lebensqualität der Patientinnen und Patienten steigern, erreichen diese neuen Therapieformen eine vollständige Heilung.“
Auch bei der großen Herausforderung, „klassische“ biologische Arzneimitteln zu entwickeln, werden Zellkulturen eingesetzt. Deshalb spielt die Zelllinienentwicklung beim Wirkstoff-Screening, bei Genfunktionsstudien und bei der Herstellung von Biologika eine so bedeutende Rolle. Celonic bietet für diesen Zweck zwei standardisierte Plattformen, die rasch an die besonderen Bedürfnisse der Kunden angepasst werden können: CHOvolution®, eine klassische Produktionszelllinie, ermöglicht die Bioproduktion monoklonaler Antikörper in einem zeitsparenden Fed-Batch-Prozess. Sind komplexere Moleküle biopharmazeutischer Produkte wie defucosylierte Antikörper oder glykosylierte Proteine gewünscht, kommt die humane GEX®-Plattform zum Zuge. Hier kann Celonic langjährige Erfahrung bei der Entwicklung und Verfeinerung von Perfusionskulturen einbringen, bei denen Inkubationsreaktoren mit Zellkulturen ständig von einem Medium durchspült werden. Dieses Verfahren ermöglicht es, eine hohe Dichte lebensfähiger Zellen über einen größeren Zeitraum zu erhalten. Die Niederlassung Heidelberg kann so über 30 Tage pro Tag bis zu 2.000 Liter Erntevolumen produzieren.
Unabdingbar für eine erfolgreiche Kultivierung der Zellsysteme ist die Prozessführung. Das Entwicklungsteam von Celonic unterstützt Kunden nicht nur bei der Planung und Optimierung des Upstream-Prozesses. Auch bei der Entwicklung des Downstream-Prozesses setzen die Expertinnen und Experten aus Heidelberg alles daran, die Kundenwünsche zu erfüllen und zugleich ein reines, hochqualitatives Produkt zu sichern sowie möglichst große Mengen des Zielproteins zu erzeugen. Darüber hinaus entwickelt das Celonic-Team begleitende analytische Methoden, überprüft mit sogenannten Bioassays die Bioaktivität der Endprodukte und sorgt für die Formulierung der Arzneistoffe. Und schließlich bietet Celonic eine breite Auswahl an Fill&Finish-Dienstleistungen für flüssigformulierte Arzneimittel – von der aseptischen Abfüllung bis zu Labeling, Packaging, Lagerung und Vertrieb.
Diese anspruchsvollen Aufgaben wären ohne ein hochmotiviertes, erfahrenes Team, das eine Vielzahl an Wissensbereichen abdeckt, nicht möglich. Genau wie bei Konstantin Matentzoglu, der seit 2014 als CEO an Bord ist. Nach seinem Studium in Köln, einem Forschungsaufenthalt in Amsterdam und seiner Promotion in Konstanz sammelte er vielfältige Erfahrungen im Biotech-Management. Jetzt freut er sich darauf, den Standort Heidelberg aufzubauen: „In Heidelberg eröffnen sich für die Biotechnologie exzellente Perspektiven – dank der Kooperation von Großforschungseinrichtungen und international agierenden Unternehmen, der zahlreichen Initiativen und der hervorragend ausgebildeten Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter.“ Gute Bedingungen für Biopharmazeutika aus Heidelberg also und gute Nachrichten für alle Patienten, die auf neuartige Therapieansätze hoffen.
Von Dr. Stefan Burkhardt