Software-Entwickler nehmen Kampf gegen Krebs auf

Cloud Computing und neue Technologien als Hoffnungsträger

Im Kampf gegen Krebs rücken Software-Entwickler an die Front. Neue Programme verarbeiten blitzschnell Myriaden von genetischen Daten, um die Entwicklung von Medikamenten gegen Krebsarten wie Brust- Darm- oder Eierstockkrebs voranzubringen. Gelingt es ihnen, die entscheidenden Mutationen im genetischen Code herauszufiltern, ist der nächste Durchbruch in der Krebsmedizin möglicherweise nicht mehr weit.

Seit James Watson und Francis Crick 1953 die Struktur der DNA entdeckten, suchen Forscher weltweit nach einer Antwort auf die Frage, wie Gene uns zu dem machen was wir sind. Das Ineinandergreifen von Informatik und Medizin beschleunigt nun die Genforschung. Doch die enormen Datenmengen stellen Forscher vor Probleme. Für Technologiefirmen wie Microsoft, SAP und Amazon ergeben sich dadurch ernorme Marktchancen. Denn die Onkologie ist inzwischen das wichtigste Geschäftsfeld der Pharmabranche.

Umsatz mit Krebspräparaten nimmt stark zu

Nach den Prognosen der Marktforscher von IMS Health wird der globale Umsatz mit Krebspräparaten bis 2016 auf 83 bis 88 Milliarden Dollar steigen von 62 Milliarden Dollar 2011. Der steile Anstieg basiert auch auf den Erfolgen der computergestützten Genomforschung. US-Konzerne wie Life Technologies und Illumina sind mit ihren Geräten mittlerweile in der Lage, innerhalb eines Tages aus einer Zellprobe den gesamten genetischen Code eines Menschen - sein Genom - zu extrahieren. Noch vor wenigen Jahren dauerte das sechs bis acht Wochen. Und auch die Kosten sind dramatisch gesunken: Die 3,2 Milliarden chemischen Basen, die den genetischen Code eines Menschen bestimmen, lassen sich heute für rund 1000 Dollar lesen. Noch 2008 verschlang dies rund 100.000 Dollar. Möglich machen dies neue Maschinen, die so groß wie ein normaler Büro-Drucker sind.

Doch die Datenflut schafft neue Schwierigkeiten. "Viele Labore können zwar mittlerweile die Daten erzeugen, aber nur wenige Leute oder Labore haben dann auch die Fachkenntnis, sie zu analysieren - das ist der Engpass", sagt etwa Gad Getz, der die Krebsgenom-Analyse-Gruppe des Broad-Instituts in Boston leitet, das gemeinsam von den Elite-Universitäten Harvard und MIT betrieben wird. Getz gehört zu einer neuen Generation von Bioinformatik-Experten. Sie versuchen komplizierte Algorithmen zu entwickeln, um die Daten aus zehntausenden Zellproben der Forschungsinstitute rund um den Globus zu analysieren. Getz und sein Team suchen nach wiederkehrenden Mustern in Genmutationen und deren Einfluss auf das Tumorwachstum.

Neuer Schub durch bessere Software

Pharmakonzerne sehen bereits die ersten Erfolge. "Wir beginnen das Wissen zu ernten, das wir aus der Sequenzierung des menschlichen Genoms gewonnen haben, etwa im Verständnis der menschlichen Genetik oder bei den Entstehungswegen einer Krankheit", sagt etwa John Lechleiter, Chef des amerikanischen Pharmariesen Eli Lilly. "Wir haben neue Geräte, die wir im Labor nutzen können, und die uns helfen eine Antwort viel, viel schneller zu finden." Zu den Krebsmedikamenten auf dem Markt, die das genetische Profil von Tumorzellen ausnutzen, gehören die Präparate Erbitux des Darmstädter Pharmakonzerns Merck, Iressa der britisch-schwedischen AstraZeneca oder Vectibix des amerikanischen Biotechriesen Amgen. Die Arzneien zielen jeweils auf eine bestimmte Mutationen in Tumorzellen ab und können damit auf bestimmte Patientengruppen zugeschnitten werden - das Paradebeispiel für die sogenannte personalisierte Medizin.

Dank der Sequenzierung von DNA-Daten wissen Forscher aber mittlerweile, dass in einem Tumor mehrere Duzend oder gar hundert Mutationen eine Rolle spielen könnten. Inzwischen ist auch bekannt, dass Krebsarten, die heute noch gleichbehandelt werden, weil sie ein Organ betreffen oder weil sie unter dem Mikroskop gleich aussehen, dennoch genetisch unterschiedlich sein können.

Daten in der Wolke

Große Hoffnungen setzen Experten auch in der Pharmaforschung auf das sogenannte Cloud-Computing, bei dem Daten und Programme nicht mehr lokal auf einem PC sondern auf Internet-Servern gespeichert werden. Cloud-Netzwerke erlauben Forschern rund um den Globus, Krebsdaten gemeinsam zu nutzen. Laut den Marktforschern von GBI Research haben Konzerne wie Google und Microsoft bereits einen Fuß in der Tür der Pharmakonzerne. Amazon mit seiner Cloud-Computing-Sparte AWS ist sich sicher, dass sich die Art wie Forscher Daten speichern, analysieren und auch austauschen künftig massiv verändern wird.

Auch Firmen aus Deutschland sind in der Bioinformatik vorne mit dabei. So kooperiert beispielsweise der Walldorfer Software-Konzern SAP mit dem Biotechunternehmen und Gentest-Spezialisten Qiagen. Dabei geht es um Software zur Analyse von Krebsdaten, für die leistungsstarke Computer heute noch Tage brauchen. Das Ziel: Schon bald soll die Datenanalyse innerhalb weniger Stunden auf einem PC möglich sein. (Reuters/Ludwig Burger, derStandard.at, 04.11.2012)