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Wir machen die Medikamente der Zukunft möglich – direkt aus Graz#

von


Johannes Khinast, Thomas K. Klein

Institut für Prozess- und Partikeltechnik
Research Center Pharmaceutical Engineering


Johannes Khinast
Johannes Khinast

Thomas K. Klein
Thomas K. Klein


Johannes Khinast studierte Chemical Engineering an der TU Graz und arbeitete als Postdoc und als Professor an der University of Houston (TX, USA). Heute ist er als Professor an der TU Graz angestellt, wo er Leiter des Instituts für Prozess- und Partikeltechnik ist, und fungiert als Scientific Director des Research Center Pharmaceutical Engineering.


Thomas K. Klein absolvierte die Studien der Technischen Chemie an der TU Graz sowie der Umwelt systemwissenschaften an der KF Universität Graz. Nach seiner Dissertation an der TU Graz arbeitete er am Kompetenzzentrum – Das virtuelle Fahrzeug-Forschungsgesellschaft mbH, bevor er die kaufmännische Leitung des Research Center Pharmaceutical Engineering übernahm.


© Forschungsjournal 2010/03



Die Entwicklung neuer Medikamente ist derzeit vor allem durch zwei Dinge gekennzeichnet: einer Entwicklungsdauer von zehn bis zwölf Jahren und daraus resultierend Kosten in Höhe von ein bis zwei Milliarden pro neues Medikament. Dadurch ergeben sich auch die oftmals hohen Preise für einzelne Medikamente. Und genau hier setzt das Research Center Pharmaceutical Engineering (RCPE, www.rcpe.at) an. Als K1-Kompetenzzentrum der TU Graz, die 65 Prozent der Anteile hält, der Joanneum Research GmbH (15 Prozent) und der Karl- Franzens-Universität Graz (20 Pro zent) im Bereich der pharmazeutischen Prozess- und Produktentwicklung führt das RCPE mit den weltweit führenden Pharmaunternehmen Projekte zur Prozess- und Produktoptimierung durch.


Logo RCPE

Bereits im Jahr 2006 wurde die Idee des RCPE am Lehrstuhl für Prozess- und Partikeltechnik der TU Graz geboren. Im September 2007 wurde das Zentrum dann offiziell als COMET K1-Kompetenzzentrum genehmigt. Das Ziel war bereits damals ein sehr ambitioniertes: Das RCPE soll Österreich bzw. die Steiermark zu DER europäischen Region der pharmazeutischen Prozess- und Produktentwicklung machen. Heute, nur knapp zweieinhalb Jahre später,ist das RCPE auf dem besten Wege, dieses Ziel zu erreichen.


Team RCPE
Team RCPE
© Forschungsjournal 2010/03 / RCPE

Durch die Nähe des RCPE zu den lokalen Universitäten und außeruniversitären Forschungseinrichtungen am Standort Graz kann sowohl auf universitäre Forschung am State-of-the-Art als auch auf die Erfahrung kompetenter Key Researcher in diesen Bereichen zurückgegriffen werden. Zudem stehen dem RCPE dadurch weitere Laborräumlichkeiten inklusive ihrer instrumentellen Ausstattung zur Verfügung. RCPE ist in vier Unternehmensbereiche unterteilt. Die drei wissenschaftlichen Areas des RCPE agieren in unterschiedlichen Forschungsbereichen.


In der Area I wird das Hauptaugenmerk auf die Simulation neuer Medikamente und der assoziierten Produktionsprozesse gelegt. Hierbei geht es nicht nur um die computergestützte Auslegung, Scale-up und Optimierung der Produktionstechnologien von Arzneistoffen, sondern auch um die Vorwegnahme des Entwicklungsprozesses. Dadurch werden teure Experimente zur Erprobung des optimalen Prozesses/Produktes überfl üssig, wodurch sowohl Zeit als auch Kosten eingespart werden können.


Der Fokus in der Area II liegt auf dem Verständnis und der Optimierung von Produktqualität und Produkteigenschaften. Einer der Forschungsschwerpunkte liegt im Bereich der pharmazeutischen Proteine, wobei hierbei die Proteinstabilität, Formulierungsentwicklung und Protein-Protein bzw. Protein-Oberfl ächen-Wechselwirkungen im Vordergrund stehen. Ein weiterer Schwerpunkt liegt im Bereich der Herstellung und des Einsatzes von Nanopartikeln als Wirkstoffträger. Die Area III ist thematisch im Bereich der pharmazeutischen Prozesstechnik angesiedelt und hat die Entwicklung und die experimentelle Erprobung innovativer prozesstechnischer Konzepte zum Ziel. Themenschwerpunkte sind kontinuierliche Produktionsprozesse, prozessanalytische Technologien sowie Quality-by-Design. Zusätzlich zu diesen wissenschaftlichen Areas wurde vor Kurzem auch ein Servicebereich ins Leben gerufen, der Unternehmen bei Fragen imregulatorischen Bereich unterstützt. Dieser Unternehmensbereich – das Research Center Pharmaceutical Services (RCPS) – befasst sich mit der Beantwortung von Fragestellungen zu den Themen nationaler und europäischer Arzneimittelzulassung und Dokumentation.


Abb. 2
Abb. 2: Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen im Labor des RCPE
© Forschungsjournal 2010/03 / RCPE

Derzeit kooperiert das RCPE mit 32 Unternehmenspartnern sowie sieben Partnern aus Wissenschaft und Forschung. Die Anzahl der Partner in beiden Bereichen steigt jedoch stetig an, was sich natürlich auch in einer höheren Anzahl an Projekten widerspiegelt. Daher ist das RCPE ständig auf der Suche nach qualifizierten, engagierten Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern, die gerne Teil eines sehr jungen und innovativen Teams werden möchten. Diese Projekte bieten auch große Potenziale für Diplomarbeiten bzw. Dissertationen. Mit einer Frauenquote von etwa 40 Prozent nimmt das Unternehmen seinen selbst auferlegten Auftrag im Bereich Gender Mainstreaming sehr ernst.


Neben zahlreichen Publikationen und Fachvorträgen auf internationalen Kongressen konnten bereits drei Patente angemeldet werden, wovon sich zwei im Eigentum des RCPE befinden. Im Bereich Reinraumtechnik wurde eine Methode entwickelt,um mittels Einsatzes antimikrobieller Stoffe mikrobielles Wachstum auf Reinraumkleidung und -equipment zu kontrollieren.

Zur Herstellung personalisierter Medikamente wurde ein Dosierverfahren zum Patent angemeldet, mit dem individuelle Wirkstoffmengen auf Papierträger exakt aufgebracht werden können. Im Bereich SWAXS-Analytik wurde eine Methode zur Untersuchung vonpharmazeutischen Granulaten entwickelt, mit der Aussagen über Kompressibilität, Auflöseverhalten und Polymorphie der Granulate getroffen werden können.


Weiters wurde von einem unserer Partner ein bestehendes Patent für das Herstellungsverfahren eines stabilen synthetischen Nukleinsäure-Partikels, das eine hohe Transfektionseffektivität ermöglicht und auch zur Herstellung von Arzneimitteln mit Depotwirkung geeignet ist, übernommen.

Simulation eines Bioreaktors
Abb. 3: Computergestützte Simulation eines Bioreaktors
© Forschungsjournal 2010/03 / RCPE


Die Geschäftsführung des RCPE ist zuversichtlich, dass weitere Patente in Zukunft folgen werden. Dies unterstreicht, dass das RCPE auf dem besten Wege ist, zu einem Vorzeigeunternehmen in Graz zu werden und die Steiermark als DIE Region im Bereich der pharmazeutischen Prozess- und Produktentwicklung zu etablieren. Darüber hinaus konnten seit Zentrumsstart im Jahr2008 mehr als 70 neue Arbeitsplätze geschaffen werden. In den kommenden Jahren soll die Zahl der Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen auf 80 bis 100 gesteigert werden. Somit ist das RCPE bereits heute eines der aufstrebendsten Unternehmen im Großraum Graz.



Ein weiterer Meilenstein in der noch jungen Unternehmensgeschichte ist der vom RCPE mitorganisierte 4th International Congress on Pharmaceutical Engineering
(16. Bis 18. September 2010 im Rahmen des 8th Central European Symposium on Pharmaceutical Technology (CESPT) in Graz; nähere Informationen - www.cespt2010.org