Dossier

Die Gewinner der Genom-Revolution

Gentests für jedermann, diverse Gentherapien und so unglaubliche Lösungen wie die Speicherung von Informationen in der DNA – das Geschäft mit Erbgutdaten wird immer vielfältiger. Hier erhalten Sie einen Überblick über die wichtigsten Unternehmen in diesem Sektor.

By Bertrand Beauté

  • Gründung: 2008
  • Hauptsitz: MAINZ (DE)
  • Umsatz: EUR 108,6 MIO. (2019)
  • Beschäftigte: ≃ 1'500
  • Stock Exchange:

Bei seinem Debüt an der New Yorker Börse im Jahr 2019 ist es dem deutschen Unternehmen noch schwergefallen, die Anleger zu überzeugen. Laut Plan sollten beim IPO 13,2 Millionen Aktien zum Stückpreis von 18 bis 20 Dollar verkauft werden. Doch daraus wurde nichts. Das Unternehmen konnte letztendlich nur zehn Millionen Papiere zum Preis von 15 Dollar verkaufen. BioNTech war damals auf die individuelle Behandlung von Krebserkrankungen spezialisiert und hatte etwa 20 Verbindungen in der Pipeline. Allerdings war noch kein einziges dieser Moleküle auf dem Markt, und das Unternehmen hatte noch nie Gewinne erwirtschaftet.

Aber dann wurde alles anders. Im Januar 2020 hat sich das Schicksal des Unternehmens radikal gewandelt: Uğur Şahin, CEO und Mitgründer des Unternehmens gemeinsam mit seiner Frau Özlem Türeci, entschied sich, seine ganze Energie in die Entwicklung eines Corona-Impfstoffes auf Basis der mRNA-Technologie zu stecken. Nach einer Finanzspritze über 375 Mio. Euro vonseiten der deutschen Bundesregierung und mithilfe einer Kooperation mit dem US-Pharmagiganten Pfizer im März 2020 hat sich die kleine Biotech- Firma ihr Geld wahrlich verdient: Im Dezember 2020 war BNT162b2 der erste Impfstoff, der in den USA, in der EU und in der Schweiz zugelassen wurde. «Zu sehen, wie die Leute von unserer Arbeit profitieren, das hat mich wirklich bewegt», erklärte Özlem Türeci Anfang Januar in einem Interview mit dem «Spiegel».

BioNTech und sein Partner Pfizer planen, 2021 zwei Milliarden Impfdosen zu produzieren. Das wird ihnen im Laufe des Jahres wohl zwischen 15 und 20 Mrd. Dollar einbringen. Und dann? Das deutsche Biotech-Unternehmen wird wahrscheinlich zu seinem Kerngeschäft zurückkehren: «Ich denke, dass eine realistische Chance dafür besteht, dass wir es doch noch schaffen, die Behandlung von Krebs grundlegend zu verändern», lies Uğur Şahin im «Spiegel» verlauten. Und jetzt, da sich die mRNA-Technologie gegen das Coronavirus bewährt hat, wird BioNTech sicher keine Schwierigkeiten mehr haben, die Anleger zu überzeugen. Im Jahr 2020 hat die Aktie des Unternehmens um 160 Prozent zugelegt. Inzwischen sind die Analysten bei der Frage gespalten, ob sie eine Empfehlung zum Kaufen oder Halten des Papiers geben sollen.

  • Gründung: 1999
  • Hauptsitz: SHENZHEN, CHINA
  • Umsatz: USD 434 MIO. (2019)
  • Beschäftigte: 3'600
  • Stock Exchange:

Diese Nachricht sorgte für Furore: Im Februar 2020 kündigte das Beijing Genomics Institute, besser bekannt als BGI Group, an, es werde in der Lage sein, das menschliche Genom für 100 Dollar zu sequenzieren. Also für ein Siebtel der Kosten, die beim Einsatz der Sequenzierautomaten des Marktführers Illumina anfallen.

  • Gründung: 2010
  • Hauptsitz: MINNESOTA (USA)
  • Umsatz: USD 7,3 MIO. (2019)
  • Beschäftigte: 50
  • Stock Exchange:

Mithilfe von Werkzeugen zur Genom-Editierung entwickelt das amerikanische Unternehmen genetisch modifizierte Lebensmittel, wie beispielsweise ein seit 2019 vertriebenes Soja-Öl mit nur wenig schlechten Fetten, dem gute Eigenschaften für die Verbraucher-Gesundheit zugeschrieben werden (s. «Swissquote Magazine», Ausgabe 01/2019).

  • Gründung: 1999
  • Hauptsitz: PARIS (FR)
  • Umsatz: USD 15,19 MIO. (2019)
  • Beschäftigte: 100
  • Stock Exchange:

Cellectis ist das Unternehmen hinter der Entwicklung von UCART19, einer Krebsbehandlung auf Basis der Genom-Editierung. Die Firma hat noch fünf weitere Medikamente in der Pipeline (s. «Swissquote Magazine», Ausgabe 01/2019).

  • Gründung: 2013
  • Hauptsitz: ZUG (CH)
  • Umsatz: USD 289,590 MIO. (2019)
  • Beschäftigte: 300
  • Stock Exchange:

Mit der Verleihung des Chemie- Nobelpreises an die Amerikanerin Jennifer Doudna und die Französin Emmanuelle Charpentier im Oktober 2020 wurde eine revolutionäre Entdeckung ins Rampenlicht gerückt: die Crispr-Cas9-Methode. Hinter diesem widerspenstigen Namen verbirgt sich ein Werkzeug, mit dem DNA von sämtlichen Organismen, auch vom Menschen, zerschnitten und neu angeordnet werden kann. «Diese Genschere existiert erst seit acht Jahren, aber schon jetzt lassen sich grosse Vorteile für die Menschheit erahnen, denn damit erhofft man sich eine Heilung genetischer Krankheiten», erklärt Pernilla Wittung-Stafshede, Mitglied des Nobelkomitees, bei der Verleihung.

Zur Entwicklung dieser zukunftsträchtigen Behandlungsform hatte Emmanuelle Charpentier 2013 das Unternehmen Crispr Therapeutics mit Sitz in Zug gegründet. Heute ist sie dort als wissenschaftliche Beraterin tätig. Das Biotech-Unternehmen ist mit seinem Medikament CTX001 gegen Hämoglobinopathien der führende Anbieter für den therapeutischen Einsatz der Crispr-Methode. Dieses Medikament war das erste seiner Art, das im Rahmen einer klinischen Prüfung eingesetzt und Anfang 2019 an zwei Patienten verabreicht wurde. Im Dezember 2019 wurden die ersten vorläufigen Ergebnisse präsentiert – sie fielen positiv aus. Das Unternehmen, an dem der Pharmariese Bayer als ein wichtiger Aktionär beteiligt ist, verfügt zudem über drei Krebsmedikamente in der Pipeline, die sich derzeit in Phase I der klinischen Prüfung befinden. Dazu kommen weitere, weniger fortgeschrittene Behandlungen von genetisch bedingten Erkrankungen, wie etwa die Duchenne-Muskeldystrophie. Die Mehrheit der Analysten empfiehlt, das Papier zu kaufen, das 2020 schon mehr als 130 Prozent an Wert zugelegt hat.

  • Gründung: 2000
  • Hauptsitz: TÜBINGEN (DE)
  • Umsatz: EUR 17,4 MIO. (2019)
  • Beschäftigte: 450
  • Stock Exchange:

Das deutsche Biotech-Unternehmen hat einen Corona-Impfstoff entwickelt, der sich gerade in klinischen Prüfungen der Phase III befindet – ein wahrer Pionier auf dem Gebiet der mRNA. Mit seiner Gründung im Jahr 2000 ist das Unternehmen deutlich älter als die Wettbewerber BioNTech (2008) und Moderna (2010). Das Portfolio des Unternehmens umfasst weitere Schutzimpfungen, insbesondere gegen Gelbfieber, und Immuntherapien auf mRNA-Basis gegen verschiedene Krebserkrankungen.

  • Gründung: 2013
  • Hauptsitz: CAMBRIDGE (USA)
  • Umsatz: USD 20,5 MIO. (2019)
  • Beschäftigte: 2'008
  • Stock Exchange:

Mit einem knappen Dutzend Behandlungen, die sich derzeit in der Entwicklungs-Pipeline befinden, kann das Unternehmen Editas Medicine, das auf die Crispr-Cas9-Methode zur Genom-Editierung setzt, ein ansehnliches Portfolio vorweisen. Allerdings befinden sich all diese Moleküle noch in einer sehr frühen Phase der Entwicklung.

  • Gründung: 1995
  • Hauptsitz: MARLBOROUGH (USA)
  • Umsatz: USD 1,32 MRD. (2019)
  • Beschäftigte: 2'300
  • Stock Exchange:

Als Spezialist für das Genom-Screening von Krebserkrankungen ist Exact Sciences in den letzten Jahren vor allem durch die Übernahme von Genomic Health für 2,8 Mrd. Dollar und Thrive Earlier Detection für 2,15 Mrd. Dollar gewachsen.

  • Gründung: 1999
  • Hauptsitz: LYON (FR)
  • Umsatz: EUR 11 MIO. (2020)
  • Beschäftigte: 100
  • Stock Exchange:

GenOway ist eine Firma aus Lyon, die gentechnisch veränderte Labormäuse mit der Crispr-Cas9-Methode produziert – ein Geschäftsfeld für Medikamententests, das derzeit boomt (s. «Swissquote Magazine», Ausgabe 05/2020).

  • Gründung: 1998
  • Hauptsitz: SAN DIEGO (US)
  • Umsatz: USD 3,236 MRD. (2020)
  • Beschäftigte: 7'800
  • Stock Exchange:

Mit dem Touchscreen auf dem schwarzen oder weissen Plastikgehäuse sehen die Geräte von Illumina aus wie riesige Drucker. Wenn man sie so anschaut, ist es schwer zu glauben, dass von diesen Maschinen eine Revolution ausgeht. Und trotzdem stammen mehr als 90 Prozent der weltweiten Daten zur genetischen Sequenzierung aus diesen Automaten. Anders ausgedrückt: Sie machen den Löwenanteil bei der DNA-Forschung weltweit aus, sodass für die Wettbewerber von Illumina – darunter Roche, Thermo Fisher oder auch BGI – nur noch Peanuts übrig bleiben.

Wie konnte das Unternehmen aus Kalifornien dieses Quasi-Monopol aufbauen? Um das zu verstehen, muss man bis in die frühen 2000er-Jahre zurückgehen. Damals haben Wissenschaftler die Sanger-Methode zur DNA-Sequenzierung verwendet. Dabei handelt es sich um ein langwieriges und kostspieliges Verfahren, bei dem jeder Buchstabe der DNA (A, G, T, C) separat ausgelesen wird. Illumina bietet eine andere Lösung: den Beschuss von DNA-Fragmenten mit Laser-Strahlen. Die vier Buchstaben streuen jeweils ein anderes Licht, sodass mit Kameras und Algorithmen eine einfachere DNA-Analyse möglich ist. 2001 hat die Sequenzierung des menschlichen Genoms noch fast 100 Mio. Dollar gekostet und nicht 700 Dollar, die heute dafür zu bezahlen sind. Dieser Preisverfall ist so beeindruckend, dass man inzwischen von «Flatley’s Law» spricht, zu Ehren von Jay Flatley, der Illumina von 1999 bis 2016 geleitet hat.

Um seine Entdeckungen zu schützen, hat Illumina mehr als 900 Patente angemeldet, sodass kein Weg mehr an diesem Unternehmen vorbeiführt. Und mit weltweit gut 17’000 installierten Sequenzierautomaten hat die Firma ein wahres Imperium geschaffen. Doch aufgrund der rückläufigen Kosten für die Sequenzierung sind der Austausch dieser Maschinen und der Verkauf der dafür notwendigen Verbrauchsgüter nicht mehr so lukrativ. Über die Entwicklung von Cloud-Lösungen befasst sich das Unternehmen daher zunehmend mit der Analyse der Daten, die seine Automaten generieren. Das Ziel: Man will zum Google für genetische Daten werden. Die Mehrheit der Analysten empfiehlt, den Titel zu halten. Die Aktie hat im vergangenen Jahr um 11,5 Prozent an Wert zugelegt.

  • Gründung: 2014
  • Hauptsitz: CAMBRIDGE (USA)
  • Umsatz: USD 43,1 MIO. (2019)
  • Beschäftigte: 250–300
  • Stock Exchange:

Zusammen mit Novartis und Regeneron arbeitet Intellia Therapeutics an der Entwicklung von sieben Arzneimitteln auf Basis der Crispr-Cas9-Methode, vorwiegend zur Behandlung von Erbkrankheiten und bestimmten Krebsarten.

  • Gründung: 2010
  • Hauptsitz: SAN FRANCISCO (USA)
  • Umsatz: USD 278 MIO. (2020)
  • Beschäftigte: 800
  • Stock Exchange:

Für 199 Dollar kann man bei dem US-Unternehmen 23andMe (nicht börsenkotiert) online einen Speicheltest kaufen, mit dem sich eine genetische Veranlagung für gut zehn verschiedene Krankheiten feststellen lässt. Angesichts dieses Erfolgs werden in der breiten Öffentlichkeit immer mehr Gentests angeboten. Aber derartige Produkte werfen auch Fragen auf: «Wenn Patienten ihre Ergebnisse bekommen, sind sie gar nicht in der Lage, sie richtig zu interpretieren», kritisiert Professor Marc Abramowicz, Chef der Abteilung Genetische Medizin des Universitätsspitals Genf (HUG) und Direktor des Center for Genetic Medicine an der HUG. «Mögliche Folgen sind Verunsicherung und sogar Angstzustände, wenn die Testergebnisse schlecht ausfallen.» Als Reaktion auf dieses Problem hat das kalifornische Unternehmen Invitae, ebenfalls ein Spezialist für genetische Screening-Tests, einen anderen Ansatz entwickelt: Kunden können zwar auch hier wie beim Wettbewerber 23andMe online ein Kit für ein genetisches Screening bestellen. Doch diese Bestellung, die zwischen 250 und 350 Dollar kostet, wird von einem «unabhängigen» Experten beurteilt. Dieser entscheidet, ob der Test für den Kunden geeignet ist. Sollte das der Fall sein, dann wird dem Kunden der Test nach Hause geliefert. Er nimmt dort die Speichelprobe und schickt sie wieder an Invitae zurück. Die Ergebnisse sind online abrufbar.

Das Unternehmen empfiehlt seinen Kunden nachdrücklich, die Ergebnisse von einem Arzt untersuchen zu lassen. Diesen Service bietet Invitae auch selbst in Kooperation mit den Telemedizin-Spezialisten PWN Health und Genome Medical an. Mit diesem neuartigen Ansatz profitiert Invitae nicht nur vom Boom der Gentests, sondern auch von der Entwicklung in der Telemedizin. Die Mehrheit der Analysten empfiehlt, den Titel, der 2020 über 150 Prozent an Wert zugelegt hat, zu halten.

  • Gründung: 2010
  • Hauptsitz: CAMBRIDGE (USA)
  • Umsatz: USD 60,2 MIO. (2019)
  • Beschäftigte: 820
  • Stock Exchange:

Mit seinem mRNA-Impfstoff gegen Sars-CoV-2, den Swissmedic als zweites Vakzin zugelassen hat, konnte das amerikanische Biotech-Unternehmen im Jahr 2020 von sich reden machen. Moderna wird 2021 dank seines Impfstoffs wohl einen Umsatz von 13,2 Mrd. Dollar verbuchen können – und verfügt darüber hinaus über etwa 15 weitere Moleküle in seiner Entwicklungs-Pipeline (s. «Swissquote Magazine», Ausgabe 05/2020).

  • Gründung: 1991
  • Hauptsitz: SAN FRANCISCO (USA)
  • Umsatz: $278 M (2020)
  • Beschäftigte: 2'600
  • Stock Exchange:

Die Geschichte von Myriad Genetics hat einen juristischen Präzedenzfall geschaffen: 1996 brachte das US-Unternehmen erstmals einen genetischen Screening-Test für die Veranlagung zu Brust- und Eierstockkrebs auf den Markt. Um diese Erfindung zu schützen, meldete Myriad zwei Patente auf die Gene BRCA1 und BRCA2 an, die an dieser Krankheit beteiligt sind. Es war nichts anderes als eine Privatisierung von DNA. Das löste weltweit prompt eine gesellschaftliche Debatte zu einer Grundsatzfrage aus:

Kann man sich das Leben patentieren lassen? Im Jahr 2013 hat Myriad Genetics diesen Kampf definitiv verloren, als der Supreme Court der Vereinigten Staaten urteilte, dass man DNA nicht patentieren lassen kann, und damit das Monopol des Unternehmens auf Tests zur Brustkrebs-Veranlagung aufgehoben wurde. Seit diesem Urteil kamen immer mehr Tests von Wettbewerbern auf den Markt, auch jenseits der Medizin. So bieten Unternehmen wie etwa 23andMe dem Verbraucher diese Art von DNA-Screening direkt und ohne vom Arzt ausgestelltes Rezept an.

Eigentlich ist es Angelina Jolie zu verdanken, dass dieser Markt sich entwickeln konnte. 2013, als das genetische Screening der breiten Öffentlichkeit und auch Ärzten und Pflegekräften noch kaum bekannt war, gab die US-Schauspielerin über die «New York Times» bekannt, dass sie sich im Alter von 39 Jahren prophylaktisch beide Brüste hat abnehmen lassen, weil sie Trägerin einer BRCA1-Mutation sei. Dank ihres Erfahrungsberichts mit dem Titel «My Medical Choice» haben viele Menschen sich für ihren eigenen genetischen Risikofaktor interessiert. Dieses Phänomen ist als der «Angelina-Effekt» bekannt geworden und hat sich mit dem stetig wachsenden Testangebot nur noch weiterverbreitet. Als eines von inzwischen mehreren Hundert Unternehmen für Screening-Tests bietet Myriad Genetics inzwischen mehr als 15 Genom-Screenings an, insbesondere für Krankheiten wie Depressionen, Hautkrebs oder auch Kolorektalkarzinome. Die Mehrheit der Analysten spricht sich dafür aus, den Titel zu halten. Dessen Kurs verhält sich seit mehreren Jahren wie ein Jo-Jo.

  • Gründung: 2004
  • Hauptsitz: SAN CARLOS (USA)
  • Umsatz: USD 302,3 MIO. (2019)
  • Beschäftigte: 1'000
  • Stock Exchange:

Natera ist auf genetische Testverfahren spezialisiert. 2013 brachte das Unternehmen den nicht invasiven, pränatalen Test namens Panorama – das wichtigste Produkt des Unternehmens – auf den Markt. Damit lassen sich genetisch bedingte Krankheiten von Embryonen mithilfe einer einfachen Blutentnahme bei der Mutter erkennen, sodass die sehr viel invasivere Fruchtwasseruntersuchung überflüssig wird.

  • Gründung: 1995
  • Hauptsitz: RICHMOND (USA)
  • Umsatz: USD 102,4 MIO. (2019)
  • Beschäftigte: 350
  • Stock Exchange:

Als Wegbereiter für die Genom-Editierung arbeitet das US-Unternehmen Sangamo Therapeutics aktuell an der Entwicklung von etwa 15 Molekülen. Am weitesten fortgeschritten ist dabei das Molekül SB-525 gegen Hämophilie A, das sich in der klinischen Prüfphase III befindet.

  • Gründung: 2006
  • Hauptsitz: WALTHAM (USA)
  • Umsatz: USD 25,54 MRD. (2019)
  • Beschäftigte: 75'000
  • Stock Exchange:

Thermo Fisher Scientific, der multinationale Konzern aus den USA, beliefert Laboratorien mit Forschungsmaterial, unter anderem auch mit Sequenziergeräten.

  • Gründung: 2013
  • Hauptsitz: SAN FRANCISCO (USA)
  • Umsatz: USD 90,1 MIO. (2020)
  • Beschäftigte: 400
  • Stock Exchange:

Um Werbung für die Sendung Biohackers (Start im August 2020) zu machen, hat Netflix die erste Folge dieser deutschen Serie in künstlicher DNA gespeichert, die das US-Unternehmen Twist Bioscience synthetisiert. Datenbestände auf DNA speichern statt in der Cloud? So überraschend die Idee auch klingen mag – die grossen Digitalkonzerne sind jedenfalls wie besessen von ihr. DNA ist aufgrund der Dichte und der sehr langen Lebensdauer als Speichermedium geradezu prädestiniert. In einem Beitrag, der 2017 im Magazin «Science» veröffentlicht wurde, ist nachzulesen, dass nur ein Gramm synthetische DNA für 215 Petabyte Speichervermögen reicht, das sind 100 Millionen Filme! Schon 2018 ist es Forschern der ETHZ gelungen, das ganze Album Mezzanine von Massive Attack auf ein paar DNA-Strängen zu speichern. «Auf diese Weise sind wir in der Lage, Musik für Hundertausende von Jahren zu speichern», so Robert Grass. Der ETHZ-Professor zeigt sich zuversichtlich. Im Vergleich hält die Speicherung auf einer CD nur etwa 30 Jahre.

Um dieses Potenzial zu untersuchen, haben der Software-Riese Microsoft und der Festplatten-Spezialist Western Digital im November 2020 gemeinsam mit Illumina und Twist Bioscience die Gründung der «DNA Storage Alliance» bekannt gegeben. Im Rahmen dieser Zusammenarbeit bringt Illumina seine Kompetenz beim Auslesen der DNA beziehungsweise zur Nutzung der gespeicherten Daten ein. Doch die zentrale Herausforderung ist und bleibt die Herstellung künstlicher DNA, um daraus die Festplatten einer neuen Generation bauen zu können. Und genau da kommt Twist Bioscience ins Spiel. Während die Kosten für die Herstellung synthetischer DNA mit rund 3’500 Dollar pro Megabyte nach wie vor unerschwinglich sind, hat Twist eine Technologie zur Herstellung auf Silikonplatten entwickelt, die einen drastischen Preisrückgang verspricht.

Es steht viel auf dem Spiel. Neben der Funktion als Datenspeicher gilt synthetische DNA nach der Sequenzierung nämlich als der nächste Heilige Gral im Bereich der Genomik: Denn synthetische DNA könnte in ganz verschiedenen Bereichen eingesetzt werden, bei Bio-Kraftstoffen ebenso wie bei Bio-Materialien oder in der Bio-Therapeutik. Als Beispiel wird gern auf das Unternehmen Impossible Foods verwiesen: Die Firma macht sich synthetische DNA zunutze, um ein Hämoglobinäquivalent zu produzieren, mit dem künstlich hergestelltes Fleisch «blutig» wird.

Auch wenn Twist Bioscience auf diesem neuen Markt aktuell die Nase vorn hat, so tummeln sich doch diverse, nicht börsenkotierte Startups in diesem jungen Marktsegment: DNA Technologies zum Beispiel oder Eurofins Genomics und DNA Script. Die Mehrheit der Analysten empfiehlt, das Papier von Twist zu halten. Es konnte 2020 bereits um 540 Prozent an Wert zulegen.

  • Gründung: 2008
  • Hauptsitz: SOUTH SAN FRANCISCO (USA)
  • Umsatz: USD 120,4 MIO. (2019)
  • Beschäftigte: ≃ 270
  • Stock Exchange:

Das amerikanische Unternehmen Veracyte entwickelt genomische Diagnoseverfahren, mit denen unnötige chirurgische Eingriffe bei verschiedenen Krebsarten vermieden werden können. Im Dezember 2020 hat der deutsche Pharmakonzern Bayer seine Zusammenarbeit mit Veracyte ausgebaut, um auch die molekulare Diagnostik bei Schilddrüsenkrebs abdecken zu können.