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botenstoff 03.13 extra - Human.technology Styria GmbH
botenstoff 03.13 Extra Individuelle Strategien gegen Volkskrankheiten Mit „personalisierter Medizin“ gegen Krebs, Zuckerkrankheit, Herzinfarkt & Co In dieser Ausgabe 10 Spitzenforschung, konzentriert Die drei großen Grazer Universitäten arbeiten zusammen 13 Europäischer Top-Standort Steiermark als Vorreiter der „Dritten Biomedizinischen Revolution“ 12 Biomarker- Forschung Über Knochenhormone, Glukosestoffwechsel und Fertilität Inhalt Inhalt Titelstory: Individuelle Strategien gegen Volkskrankheiten�������������������� 03 Stimmen aus der Politik��������������������������������������������������������������������������� 06 Karte „Medical Science City Graz“���������������������������������������������������������� 07 Wirtschaft & Wissenschaft in der Steiermark����������������������������������������� 09 Spitzenforschung, konzentriert���������������������������������������������������������������� 10 Über Knochenhormone, Glukosestoffwechsel und Fertilität����������������� 12 Vorreiter der „Dritten Biomedizinischen Revolution“������������������������������ 13 2 Innovation fällt nicht vom Himmel, sondern ist das Produkt vieler Faktoren. Die Steiermark ist das beste Beispiel dafür: Sie hat mit fünf Universitäten, zwei Fachhochschulen, zahlreichen Kompetenzzentren und außeruniversitären Institutionen eine extrem hohe Dichte an Forschungsanbietern sowie zahlreiche industrielle Stärkefelder. Das allein reicht jedoch nicht aus: Wie beim menschlichen Gehirn ist die Vernetzung ausschlaggebend. Die Steiermark ist bei regionalen und internationalen Kooperationen Spitzenreiter und erzeugt damit laufend erfolgreiche Produkte und Verfahren. Dr. Robert Gfrerer Geschäftsführer Humantechnologie-Cluster Prof. Thomas Pieber Medizinische Universität Graz und Joanneum Research, Health „Die Steiermark war und ist Vorreiter der ‚Dritten Biomedizinischen Revolution‘ – also der Konvergenz von Life Sciences, Naturwissenschaften und Engineering. Der Humantechnologie-Cluster als Drehscheibe zwischen Wirtschaft, Wissenschaft und Standortpolitik wird auch in Zukunft gemeinsam mit den wissenschaftlichen und den wirtschaftlichen Partnern für konkrete Projekte und Umsetzungen und die internationale Sichtbarkeit des Standortes Steiermark sorgen. Besonders im Bereich der Biomarkerforschung tun sich – ausgehend vom K-Projekt BioPersMed – neue Horizonte auf. Der Cluster wird voll hinter allen weiter führenden Aktivitäten stehen, denn davon wird auch die Wirtschaft des Landes nachhaltig und substanziell profitieren.“ „Wir kennen Biomarker schon seit mehr als hundert Jahren – aber nun haben wir Technologieplattformen wie Proteomics oder Metabolomics zur Verfügung, mit denen man breit und systematisch nach Biomarkern forschen kann. Früher konnte man nur über ein theoretisches Modell oder ein Tiermodell die Biomarker ableiten, was auch zu einigen Irrwegen führte. Mit den neuen Technologien, die bei unseren Forschungspartnern in Graz zur Verfügung stehen, ist es nun möglich, systematisch nach Biomarkern zu suchen. Das ist eine echte Chance, Krankheiten besser zu verstehen, früher zu erkennen und den Krankheitsverlauf sowie die Reaktion auf die Therapie besser einschätzen zu können. Damit können wir nun bessere Therapien für unsere Patienten entwickeln.“ http://www.humantechnology.at FOTO: Medizinische Universität Graz, HTS Von der Idee zur Innovation Individuelle Strategien gegen Volkskrankheiten Mit „personalisierter Medizin“ gegen Krebs, Zuckerkrankheit, Herzinfarkt & Co Diagnose Krebs – ein Szenario, vor dem die meisten Menschen Angst haben. Krebs zählt neben Volkskrankheiten wie Herzinfarkt oder Diabetes zu den häufigsten Todesursachen in der westlichen Welt. Kein Wunder also, dass die Forschung weltweit auf Hochtouren läuft. „Der Wissensstand um die Entstehungsmechanismen und die Funktionen von Krebszellen hat in den letzten Jahren exponentiell zugenommen. Dieses Detailwissen hat es ermöglicht, erstmals in der Geschichte der Tumorbehandlung einzelne zielgerichtete Medikamente zu entwickeln, die im Sinne der sogenannten personalisierten Medizin ihren Einsatz finden“, erläutert Prof. Hellmut Samonigg, Leiter der Klinischen Abteilung für Onkologie am Universitätsklinikum Graz. Samonigg weiter: „Trotz dieser Fortschritte bleiben nach wie vor viele Fragen hinsichtlich Entstehungsrisiko, Krankheitsverlauf sowie Krankheitsbeeinflussbarkeit offen. Das im weiteren Ausbau befindliche kooperative Forschungsfeld Biomarker mit der Karl-Franzens-Universität, der TU Graz und auch Joanneum Research sowie nationalen und international tätigen Biotechnologiefirmen lässt wesentliche Beiträge zu neuen Erkenntnissen und Fortschritten im Bereich der Krebsforschung erwarten.“ Basis Biomarker- Forschung Basis für die angesprochene „personalisierte Medizin“ ist die Biomarker-Forschung. Doch was genau versteht man unter Biomarkern? Biomarker sind „biologische Anzeiger“, die Auskunft über den Zustand des menschlichen Organismus geben. Die Werte des Blutbildes könnte man als „klassische Biomarker“ bezeichnen. Biomarker zeigen Vergangenes an, analysieren die Gegenwart und lassen künftige Entwicklungen vorhersagbarer werden. Prof. Hellmut Samonigg Medizinische Universität Graz „Das weite Feld der Erforschung entsprechender Biomarker für Prognose und Prädiktion ist seit Jahren das zentrale Forschungsgebiet an der Klinischen Abteilung für Onkologie an der Medizinischen Universität in Graz. Auf Basis einer der größten Biobanken Europas an der Med Uni sowie unter Inanspruchnahme einer seit Jahren aufgebauten Serumbank an der Klinischen Abteilung für Onkologie mit über 270.000 Proben findet auf diesem Gebiet kontinuierliche Forschung statt; eingebettet in ein engmaschiges Netzwerk interdisziplinärer Kooperation mit unterschiedlichsten klinischen Einrichtungen, aber insbesondere auch nicht-klinischen Instituten an der Med Uni Graz und anderen Universitäten.“ 3 Das „Zentrum für Wissensund Technologietransfer in der Medizin (ZWT)“ am neuen Med Campus Graz fungiert auch als „Life Science Incubator“ für universitäre Spin-offs. „Für einen Endokrinologen und Diabetologen ist es interessant, dass die Biomarkerforschung jetzt so aktuell ist, weil wir schon seit mehr als 100 Jahren mit Biomarkern arbeiten. Endokrinologie ist das Fach der Hormon-Forschung, und Hormone sind klassische Biomarker“, erzählt Prof. Thomas Pieber, Leiter der Klinischen Abteilung für Endokrinologie und Stoffwechsel am Universitätsklinikum Graz. Auch in der Kardiologie spielt die Biomarkerforschung traditionell eine große Rolle. Die moderne Biomarkerforschung ist deshalb so wichtig, weil damit die Früherkennung von Krankheiten möglich wird. Ein zweiter wichtiger Aspekt neben der Früherkennung ist die Verlaufskontrolle einer Krankheit. Damit werden schlussendlich auch „individualisierte Therapien“ möglich. Thomas Pieber berichtet aus der Forschungspraxis: „Die aktuelle Biomarkerforschung ist deshalb besonders spannend, weil es eine Reihe von Krankheitsbildern in allen wichtigen B e r e i ch e n gibt, von denen man gar nicht wusste, dass die Biomarkerfo r s ch u n g eine entProf. Kurt Zatloukal Medizinische Universität Graz scheidende Rolle spielt. So wissen wir heute auf Grund dieser Forschung, dass der Knochen ein wichtiges Organ in Hinblick auf Hormonausschüttung und Fruchtbarkeit ist. Der Knochen sendet Botenstoffe bzw. Biomarker aus und wenn man diese misst, kann man auch besser über den Krankheitszustand und die Prognose „Auskunft geben.“ „Interessanterweise setzt auch das Herz Botenstoffe frei, die im Blut messbar sind und eine Herzüberlastung andeuten“, ergänzt Prof. Burkert Pieske, Leiter der Klinischen „Das europäische BBMRI-Hauptquartier macht Graz zum Biobanking-Hot-Spot.“ 4 Abteilung für Kardiologie am Universitätsklinikum Graz. So könne heute bereits durch Messung des sogenannten „BNP“-Wertes eine Herzmuskelschwäche erkannt werden. „Ebenso kann durch die Messung von Troponin, einem Bestandteil der Herzmuskelzellen, ein Herzinfarkt frühzeitig erkannt werden.“ Unerlässlich als Basis für die Biomarkerforschung sind sogenannte Biobanken – hier werden menschliche biologische Proben (z. B. Gewebe- und Blutproben) ebenso wie medizinische Daten gesammelt und können anschließend im Rahmen kontrollierter Studien ausgewertet werden. An der Medizinischen Universität Graz befindet sich eine der größten Biobanken Europas und im Herbst dieses Jahres siedelt sich auch das europäische Koordinationszentrum für Biobanken im Rahmen der EU, genannt BBMRI, in Graz an. Eine in diesem Sinne integrative Infrastruktur macht Synergien und Neues in der Forschung erst möglich. Standort Steiermark In der steirischen Landeshauptstadt Graz hat Biomarkerforschung eine ebenso große wie lange Tradition. Mit dem K-Projekt „BioPersMed“ wurden diese Aktivitäten im Jahr 2010 weiter vertieft und gebündelt (siehe Seite 12). Und auch die Zusammenarbeit zwischen den Universitäten und Forschungseinrichtungen hat Tradition in der Steiermark. Mit „BioTechMed“ (siehe Seite 10) werden die Aktivitäten in den Life Sciences und Humantechnologien der drei großen steirischen Universitäten – Karl-Franzens-Universität, Medizinische Universität Graz und TU Graz – gebündelt und international sichtbar gemacht. Die Zusammenarbeit mit Wirtschaft und Industrie klappt ebenfalls – Katalysator und Drehscheibe zwischen Wirtschaft, Wissenschaft und Standortpolitik ist hier der 2004 gegründete Humantechnologie-Cluster (siehe Seite 13), in dem mittlerweile 78 Unternehmen, Universitäten und Forschungseinrichtungen organisiert sind. Im gesamten steirischen Stärkefeld Humantechnologie werden mit rund 10.500 Beschäftigten rund 2,4 Mrd. Euro Umsatz jährlich generiert. Besonders wichtig sind naturgemäß die Kooperationen zwischen der internationalen Industrie und den Forschenden vor Ort (siehe Seite 13). Dr. Dagmar Kasper vom britischen Diagnostika-Konzern Immunodiagnostic Info Biomarker … … sind biologisch messbare Einheiten wie Enzyme, Hormone, Gene u.Ä., die ein frühzeitiges Erkennen und eine individuelle Therapie von Krankheiten möglich machen. … sind biologische Moleküle, die im Blut, anderen Körperflüssigkeiten oder Geweben gefunden werden können, die auf abnormale Prozesse oder eine Krankheit hinweisen. … werden benutzt, um zu sehen, wie gut der Körper auf die Behandlung einer Krankheit reagiert. … erhalten eine zentrale Rolle in der „personalisierten Medizin“. Dabei geht es darum, die angepasste Therapie für die Patienten zu ermitteln, den Erfolg der Behandlung zu verfolgen und individuelle Krankheitsverläufe mit minimal invasiven Methoden zu erkennen. http://www.humantechnology.at Unerlässlich als Basis für die Biomarkerforschung sind Biobanken – in Graz befindet sich eine der größten Europas Info In Graz entdeckt: Die Folgen von „Galectin-3“ Systems (IDS) bezeichnet Graz als „schnell wachsenden Standort mit einem wohldurchdachten Konzept und Plan. Die Säulen für den Erfolg sind sowohl durch die Unterstützung des Landes Steiermark als auch durch die rege Beteiligung der kompetenten Forscher und Kliniker vor Ort, durch die enge Zusammenarbeit mit der Industrie und mit der Biobank gesichert.“ FOTO: Biobank Graz, Privat, ZWT Zukunftsszenarien Ein besonders erfolgsversprechendes Feld beim Aufspüren und intelligenten Einsatz von Biomarkern ist die Diabetesforschung. Typ1-Diabetes ist eine Erkrankung, bei der das Immunsystem die insulinproduzierenden Zellen zerstört. „Die Behandlung ist klar: Man muss das fehlende Hormon Insulin ersetzen“, erläutert Diabetologe Thomas Pieber. „Spannend ist nun die Frage, warum manche Menschen einen Typ1-Diabetes bekommen und manche nicht und ob man die Krankheit nicht schon diagnostizieren könnte, bevor sie zum Ausbruch kommt. Das wäre ein Durchbruch, weil man dann mit spezifischen Maßnahmen verhindern könnte, dass Typ1-Diabetes überhaupt erst entsteht.“ Prof. Burkert Pieske Medizinische Universität Graz „In der Kardiologie spielt die Biomarkerforschung traditionell eine große Rolle. In Graz sind wir auf den drei Gebieten Früherkennung, Verlaufsbeurteilung und individualisierte Therapie zusammen mit einigen anderen Zentren weltweit führend. Das liegt daran, dass es uns gelungen ist, große Patienten-Kohorten aufzubauen, die entweder ein Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen haben oder schon eine manifeste Erkrankung und wir so neue Biomarker oder auch die Kombination schon bekannter Biomarker erforschen können. Durch diese Kohorten, die wir über viele Jahre nachverfolgen können, haben wir nun die Möglichkeit, modernste Biomarkerforschung an einem sehr gut definierten Patientenkollektiv zu machen. Das ist weltweit einmalig. Und diese Kohortenforschung wollen wir weiter ausbauen.“ Prof. Burkert Pieske, Leiter der Klinischen Abteilung für Kardiologie am Universitätsklinikum Graz, berichtet über eine ganz besondere Entdeckung: „In einer großen Kohorte haben wir einen Biomarker untersucht, der ‚Galectin-3‘ heißt. Dieses Galectin-3 wird im Körper produziert, wenn es zu fibrotischen Umbauprozessen kommt, die im Herz-Kreislauf-System eine ungünstige Rolle spielen können. Wir können solche fibrotischen Umbauprozesse durch althergebrachte Medikamente ganz gut stoppen. Aber die Medikamente haben natürlich immer Nebenwirkungen und deshalb muss man sie diesen Patienten vorbehalten, die ganz besonders davon profitieren könnten.“ Pieske weiter: „Wir haben nun in einer großen Kohorte nachgesehen, ob Galectin-3 einen ungünstigen klinischen Verlauf bei Patienten mit diastolischer Herzinsuffizienz vorhersagt. Das war tatsächlich der Fall. Auf dieser Basis haben wir nun einen EU-Antrag für eine Studie gestellt, die untersuchen soll, ob diejenigen Patienten, die einen hohen Galectin-3-Spiegel haben, besonders von Spironolacton, einem antifibrotischen Medikament, profitieren würden. Wir können diese prospektive internationale Studie noch in diesem Jahr beginnen. Sollte sich herausstellen, dass Patient Innen mit erhöhten Galectin-3-Spiegeln im Blut ganz besonders von einer antifibrotischen Herzinsuffizienztherapie profitieren, wäre das ein sehr gutes Beispiel für personalisierte Medizin“ 5 6 Dr. Christian Buchmann Landesrat für Wirtschaft, Europa und Kultur Mag. Kristina Edlinger-Ploder Landesrätin für Wissenschaft und Forschung, Gesundheit und Pflegemanagement Mag. Franz Voves Landeshauptmann Hermann Schützenhöfer Landeshauptmann-Stellvertreter Highlight der Europäischen Unternehmerregion 2013 Personalisierte Medizin ist das Schlagwort unserer Zeit Neue Perspektiven für den heimischen Innovationsmotor Die Steiermark hat mit 4,3% die höchste Forschungs- und Entwicklungsquote Österreichs. Mit dieser Quote liegt die Steiermark auch im Kanon der 274 Europäischen Regionen im Spitzenfeld und wurde unter anderem auch dafür vom Ausschuss der Regionen der Europäischen Union als Europäische Unternehmerregion 2013 ausgezeichnet. Wesentlichen Anteil an diesen Erfolgen haben in der Steiermark Kooperationen von wissenschaftlichen Institutionen und innovativen Unternehmen. Das Wirtschaftsressort des Landes Steiermark unterstützt diese Kooperationen auf vielfältige Weise: so wurde für das Themenfeld Humantechnologie ein Cluster für den Support der Unternehmen gegründet, gibt es Kompetenzzentren, die den perfekten Rahmen für die Zusammenarbeit an innovativen Projekten von Wissenschaft und Wirtschaft bieten und errichtet das Wirtschaftsressort unter anderem aktuell das ZWT, das Zentrum für Wissens- und Technologietransfer in der Medizin am Campus der Med Uni in Graz. Dort wird in Zukunft auch das Herz der Biomarker-Forschung schlagen, mit dem Ziel, die Forschungen auch wirksame Praxis in Form von z. B. personalisierter Medizin werden zu lassen. Um dieses Ziel zu erreichen, stehen alle Ressorts hinter dem Projekt und bauen so die Führungsrolle der Steiermark als Innovationsbundesland Österreichs weiter aus. Die Forschungslandschaft der Steiermark ist von vielen außeruniversitären und universitären Forschungseinrichtungen und ihrer Disziplinenvielfalt geprägt. Ein Gebiet, bei dem diese Interdisziplinarität im besonderen Maße ausgeprägt ist, ist Gesundheit und Humantechnologie, welches eines der Themenkorridore der neuen Forschungsstrategie des Landes Steiermark darstellt. Die breite Verankerung des Themas zeigt sich z. B. in BioTechMed, einer Initiative zur Kooperation und Vernetzung der Universität Graz, der Med Uni Graz und der TU Graz an der Schnittstelle von biomedizinischen Grundlagen, technologischer Entwicklungen und medizinischer Anwendungen. Dieses Querschnittsthema wird aber auch an der JOANNEUM RESEARCH und an der Fachhochschule JOANNEUM bearbeitet. Personalisierte Medizin ist das Schlagwort unserer Zeit. Die Forschung dazu am Standort Graz ist weltweit führend. Umso wichtiger ist der weitere Ausbau und es ist ein gutes Zeichen, dass alle Verantwortlichen der Steiermark hinter diesem außergewöhnlichen Schwerpunkt stehen. Mit der auf meine Initiative hin ins Leben gerufenen und finanzierten Ausschreibungsserie HumanTechnologyInterface (HTI) wird an den steirischen Universitäten und Forschungseinrichtungen intensiv an solchen Methoden geforscht. Die Steiermark ist mit einer Forschungsquote von 4,3% nicht nur österreichische Spitzenreiterin, sondern darüber hinaus Vizeeuropameisterin im Zukunftsbereich Innovation. Das Fundament für diesen Erfolg stellt das ebenso harmonische wie hochproduktive Zusammenspiel zwischen der Grundlagenforschung, etwa in den fünf Universitäten und zwei Fachhochschulen, und deren praktischer Anwendung in der steirischen Industrie dar. So arbeiten Wissenschaft und Wirtschaft im Rahmen der 22 von österreichweit 50 Kompetenzzentren eng vernetzt daran, die Steiermark in den Kernbereichen Mobility, Materials, EcoTech sowie Health Technology noch stärker im internationalen Spitzenfeld zu positionieren. Vernetzung gilt aber auch für die Forschungseinrichtungen selbst – hier sind die Steirische Hochschulkonferenz sowie die universitätsübergreifende Kooperation BioTechMed weitere Meilensteine auf dem Erfolgspfad der steirischen Forschungsentwicklung. Gerade in der Gesundheitstechnologie ist ein Wissensvorsprung, nicht zuletzt vor dem Hintergrund gesellschaftlichen und demografischen Wandels, von besonderer Bedeutung. Das K-Projekt BioPersMed eröffnet in diesem Bereich neue Perspektiven, die letztlich nicht nur den heimischen Innovationsmotor antreiben, sondern auch den Lebensstandort Steiermark stärken werden. http://www.humantechnology.at FOTO: Melbinger, Land Steiermark stimmen aus der Politik Karl-Franzens-Universität Graz REWI SOWI Zentrum für Molekulare Biowissenschaften Aula Mur Schlossberg HEALTH Institut für Biomedizin und Gesundheitswissenschaften JOANNEUM RESEARCH Dekanat Mur Technische Universität Graz 7 3 „Medical Science City Graz“ LKH Univ. Klinikum Graz MED CAMPUS Graz Pathologie Zentrum für Medizinische Grundlagenforschung Innere Medizin Rektorat Zentrum für Wissensund Technologietransfer (ZWT) Medizinische Universität Graz Das ZWT als „Business Inkubator“ Das von der Steirischen Wirtschaftsförderung SFG und der Med Uni Graz (MUG) errichtete „Zentrum für Wissens- und Technologietransfer in der Medizin (ZWT)“ ist das erste österreichische Technologie- und Forschungszentrum, das baulich und organisatorisch vollständig in einen Universitätscampus integriert ist. Im Vollbetrieb stehen rund 10.000 m2 Labor- und Büroflächen für Forschungseinrichtungen, Spin-offs und Firmenansiedelungen aus dem Humantechnologie-Sektor zur Verfügung. Zugleich ist das ZWT der erste Schritt zum neuen MED CAMPUS Graz. Das ZWT bietet damit einen idealen Ort für die Zusammenarbeit von Unternehmen und Forschern. Im ZWT entstehen mit dem Start des Vollbetriebes ab Mai 2014 rund 250 neue, hochqualifizierte Arbeitsplätze. www.zwt-graz.at Netzwerk Biomarkerforschung Graz 8 http://www.humantechnology.at Wirtschaft & Wissenschaft in der Steiermark Mit einer Forschungs- und Entwicklungsquote von 4,3 % ist die Steiermark das innovativste Bundesland Österreichs und zählt zu den Top-Regionen in Europa. Die synergetische Zusammenarbeit zwischen Wirtschaft und Wissenschaft ist ein weiteres herausragendes Merkmal der Steiermark. 1.215.424 Einwohner 16.401 km Fläche 42,8 Durchschnittsalter 80,75 Lebenserwartung 35,78 Mrd. € BIP 820.204 Erwerbsfähige 60.998 Aktive Unternehmen 183 Großunternehmen 31 Impulszentren 2 4,3 Forschungsquote in % 1,5 Forschungsausgaben in Mrd. Euro 9 Hochschulen 13 Außeruniversitäre Forschungseinrichtungen 22 Kompetenzzentren und Projekte 51.215 Studierende 2.531 Abschlüsse techn. Studien 19 Akademikeranteil in % Medizinische Universität Graz www.medunigraz.at Karl-Franzens-Universität Graz www.uni-graz.at TU Graz http://portal.tugraz.at Kunstuniversität Graz www.kug.ac.at Montanuniversität Leoben www.unileoben.ac.at FH JOANNEUM www.fh-joanneum.at FH Campus 02 www.campus02.at Pädagogische Hochschule Steiermark www.phst.at Kirchliche Pädagogische Hochschule Graz http://kphgraz.at 9 Quelle: Amt der Steiermärkischen Landesregierung A 12 – Referat Wirtschaft und Innovation, „Land & Leute in Zahlen & Fakten“, Graz 2013 http://www.humantechnology.at Spitzenforschung, konzentriert Info Die Themenfelder von BioTechMed • Molekulare Biomedizin • Neurowissenschaften • Pharmazeutische und Medizinische Technologie • Quantitative Biomedizin und Modellierung Die BioTechMed-Projekte werden von einem im März 2013 etablierten internationalen wissenschaftlichen Beirat begutachtet. Nähere Informationen online unter Mit „BioTechMed“ werden die Aktivitäten in den Life Sciences und Humantechnologien der drei großen steirischen Universitäten gebündelt und international sichtbar gemacht. BioTechMed-Graz versteht sich als Initiative zur Stärkung der Spitzenforschung und der Vernetzung von Karl-Franzens-Universität, Medizinischer Universität Graz und TU Graz. Die 2011 gegründete Kooperation agiert an der Schnittstelle von biomedizinischen Grundlagen, technologischen Entwicklungen und medizinischer Anwendung mit dem Ziel einer gemeinsamen Forschung für Gesundheit. Die Ziele von BioTechMed-Graz: • Erhöhung der internationalen Sichtbarkeit • Förderung der Spitzenforschung in Graz • Einwerbung gemeinsamer Infra struktur • Einwerbung von Drittmitteln www.biotechmedgraz.at 10 Gespräch mit Prof. Josef Smolle Prof. Christa Neuper, Rektorin Karl-Franzens-Universität Graz „BioTechMed-Graz setzt starke Impulse für die Forschung. Die gemeinsame Infrastruktur und Arbeit bündelt nicht nur Ressourcen, sondern macht die Forschungskompetenz und Innovationskraft am Standort Graz international noch sichtbarer. Der interdisziplinäre Schulterschluss schafft eine geschlossene Kette – von den biomedizinischen Grundlagen über die technologischen Entwicklungen bis hin zur medizinischen Anwendung, die schlussendlich den PatientInnen zugutekommt. Doch auch der wissenschaftliche Nachwuchs profitiert von der österreichweit einzigartigen Kooperation und erhält die Chance, in erstklassige Forschungsprojekte eingebunden zu sein und sich mit außeruniversitären Einrichtungen zu vernetzen.“ FOTO: Lunghammer; cp pictures; TU Graz; Med Uni Graz Prof. Harald Kainz Rektor der TU Graz 11 „Mit BioTechMed wollen wir gemeinsam mit der Med Uni Graz und der Uni Graz einen international sichtbaren Leuchtturm der Forschung an der Schnittstelle von Mensch, Medizin und Technik schaffen. Viele Fragestellungen und Herausforderungen der Zukunft verlangen eine Verschränkung der Disziplinen – Kooperation lautet das Stichwort, und die wird am Standort Graz besonders erfolgreich gelebt. Als BioTechMed-Trio können wir gemeinsam hochwertige Infrastruktur anschaffen und nutzen.“ Rektor Medizinische Universität Graz Wir entwickeln uns zur „Medical Science City Graz“ botenstoff: Welche Auswirkungen hat die Biomarkerforschung aus Ihrer Sicht als Mediziner ganz allgemein? Smolle: Die Biomarkerforschung ist die Grundvoraussetzung für eine personalisierte Medizin. Mit Biomarkern kann man bei auf den ersten Blick einheitlich erscheinenden Krankheits-Entitäten Untergruppen identifizieren, die wiederum unterschiedliche therapeutische Angriffspunkte bieten. Damit werden maßgeschneiderte Therapien für die meisten Patientinnen und Patienten erst möglich. Die entscheidende Basisinfrastruktur für die Biomarkerforschung ist die Biobank – und in Graz an der Med Uni befindet sich eine der größten Europas. Im Herbst 2013 siedelt sich auch das europäische Koordinationszentrum für Biobanken im Rahmen der EU (BBMRI) in Graz an. Ganz grundsätzlich lässt sich sagen, dass die moderne Medizin mit ihrer ausgeprägten Grundlagenforschung nicht nur ungleich wirksamer, sondern auch nebenwirkungsärmer und sanfter geworden ist. b: Welche Rolle wird die Med Uni Graz im internationalen Vergleich spielen, wo liegen die Forschungsschwerpunkte? S: Inhaltlich beschäftigt sich die Med Uni Graz vor allem mit kardiovaskulärer Forschung, Krebsforschung und Neurowissenschaften sowie mit Bevölkerungserkrankungen, wie etwa Diabetes und anderen Stoffwechselkrankheiten. Das K-Projekt BioPersMed ist eines der exzellenten Großprojekte in diesen Bereichen. Weiters zu erwähnen sind die beiden Ludwig-Boltzmann-Institute zur Lungengefäß- und zur Herzinsuffizienz-Forschung. Mittelfristig entwickeln wir uns zur „Medical Science City Graz“, weil wir eine exzellente klinische Infrastruktur haben, die im Programm „LKH 2020“ gerade weiter ausgebaut wird, mit dem Med Campus eine neue Heimstätte für die theoretischen Institute und diverse Core-Facilities bekommen sowie mit dem Zentrum für Wissens- und Technologietransfer (ZWT) einen unmittelbaren Schulterschluss mit der Industrie haben. Fortschritt entsteht heute vorwiegend an den Schnittstellen diverser Wissenschaftsdisziplinen – das Zusammenwirken von Medizin, Naturwissenschaft und Technik bietet einzigartige Möglichkeiten an unserem Standort. BioTechMed ist durch diese Kombination sowohl für die Grundlagenforschung als auch für die translationale, anwendungsorientierte Forschung besonders attraktiv. Schließlich gewährleistet die Bündelung der Kräfte einen besonders effizienten Einsatz der Mittel. http://www.humantechnology.at Über Knochenhormone, Glukosestoffwechsel und Fertilität Aktuelle Entwicklungen im K-Projekt BioPersMed Info Mit „Visual Analytics“ gegen die Datenflut Die biomedizinische Forschung erzeugt eine Datenflut, die von den Forschern mit traditionellen Methoden kaum mehr bewältigt werden kann. Visual Analytics liefert neue computerbasierte Visualisierungswerkzeuge, die Informationen sichtbar und intuitiv verständlich machen. Die Arbeitsgruppe um Prof. Dieter Schmalstieg an der TU Graz arbeitet seit Jahren erfolgreich mit Partnern an der Med Uni Graz im Bereich Visual Analytics für molekulare Biologie zusammen und entwickelt die freie Softwareplattform Caleydo. Mehr dazu unter Der Ausbau des K-Projektes führt zu einer gesteigerten internationalen Präsenz des Forschungsstandortes Graz. 12 menhänge zwischen Knochenhormonen, Glukosestoffwechsel und Fertilität. Bisher nicht vermutete Hormonsysteme aus dem Knochen (!) steuern die Insulinausschüttung in der Bauchspeicheldrüse und die Synthese von Testosteron in Hodenzellen, die wiederum vom ‚Hormon‘ Vitamin D beeinflusst werden dürfte. Diese Interaktion bietet nicht nur zahlreiche neue Einsichten in wichtige Signalwege und neue Biomarker, sondern wahrscheinlich auch neue therapeutische Ansätze.“ Und welche Zukunftsperspektiven sehen die verantwortlichen Forscher? „Die prospektive Kohorte mit kardiologischen, endokrinologischen und hepatologischen Daten durch die Kooperation der klinischen Abteilungen des LKH Univ.-Klinikums Graz mit der Biobank Graz schafft die optimale Voraussetzung, um zielgerichtet Interaktionen zwischen den Erkrankungen zu erfassen. Die Lagerung und anschließende Analyse von hochqualitativen Proben und Daten lässt eine direkte Kombination mit Daten aus Querschnittsstudien, aber auch randomisierten klinischen Studien von hoher Aktualität zu. Damit generiert das K-Projekt in Kooperation mit der Biobank Graz gesundheitsökonomische Studien zu diagnostischen Tests und Therapieent- www.caleydo.org scheidungen, die Aufschluss darüber geben, inwieweit neue Biomarker zu einer Verbesserung der Gesundheitsversorgung und zu sozioökonomisch optimalen Budgets beitragen können.“ Durch den weiteren Ausbau des K-Projektes kann auch die Krebsforschung miteinbezogen werden sowie weitere für die Biomarkerforschung wichtige Bereiche wie z. B. Nephrologie, Kinderheilkunde und vorklinische Institute, was zu einer noch besseren Nutzung der klinischen Kohorten, zu einem weiteren Kohortenaufbau und zu einer gesteigerten internationalen Präsenz des Forschungsstandortes Graz führt. Neben Diagnostikafirmen können dann auch Unternehmen im Bereich Therapieentwicklung andocken, was wiederum den Wirtschaftsstandort Steiermark stärkt. http://www.humantechnology.at FOTO: Med Uni Graz / BioPersMed; ZETA Mit dem 2010 gestarteten K-Projekt BioPersMed hat die Medizinische Universität Graz ihre Aktivitäten zur Biomarker-Forschung gebündelt und entscheidend weiterentwickelt. Das Ziel von BioPersMed („Biomarkers for personalised medicine in common metabolic disorders“): Die Entwicklung von Biomarkern – biologisch messbare Einheiten wie Enzyme, Hormone, Gene u.Ä. –, die ein frühzeitiges Erkennen und eine individuelle Therapie von Volkskrankheiten wie Diabetes, Herzinfarkt, Osteoporose oder Lebererkrankungen möglich machen. Univ.-Prof. Dr. Barbara Obermayer-Pietsch, die Projektleiterin von BioPersMed und der Direktor der Biobank Graz, Univ.-Prof. Dr. Berthold Huppertz, berichten über die aktuellsten Entwicklungen im Projekt: „Zu den spannendsten Forschungsergebnissen zählen die überraschenden Zusam- Dr. Dagmar Kasper, International Business Manager, Life Science, Immunodiagnostic Systems (IDS) Vorreiter der „3. Biomedizinischen Revolution“ Info Unternehmen des Humantechnologie- Clusters zählen zu den Innovations führern weltweit. Der Cluster Ende 2004 fiel der Startschuss für den Humantechnologie-Cluster. Im April 2005 wurde die Strategie in Form der „Declaration of Graz“ präsentiert. Mittlerweile zählt der Cluster 78 Mitglieder. Innerhalb von acht Jahren ist es gelungen, sich als Global Player einen Namen zu machen und die Steiermark international als Standort höchst entwickelter Ingenieurs- und Biowissenschaften zu etablieren. Darauf aufbauend wurden drei „strategische Korridore“ in die Zukunft entwickelt: „Pharmazeutische Verfahrens-, Prozess- und Produktionstechnologie“, „Biomedizinische Sensortechnologie & Biomechanik“ sowie „Biobank & Biomarkertechnologie“. Im gesamten Stärkefeld werden mit rund 10.500 Beschäftigten rund 2,4 Mrd. Euro Umsatz erzielt. www.humantechnology.at Professoren des renommierten MIT bezeichnen die „Konvergenz von Life Sciences, Naturwissenschaften und Engineering“ als „Dritte Biomedizinische Revolution“ nach der Molekular- und Zellbiologie in den 50er- bis 70er-Jahren und nach dem in den 90er-Jahren gestarteten „Human Genom Project“. Eine regionale Antwort auf diesen internationalen Trend vorweggenommen hat der steirische Humantechnologie-Cluster mit der bereits 2010 erfolgten Etablierung der drei Fokusthemen „Pharmazeutische Verfahrens-, Prozess- und Produktionstechnologie“, „Biomedizinische Sensortechnologie & Biomechanik“ sowie „Biobank & Biomarkertechnologie“. Aktuell folgt auch die Wissenschaft dem internationalen Trend der Konvergenz von Life Sciences, Naturwissenschaften und Engineering: Im Rahmen von BioTechMed kooperieren die drei großen steirischen Universitäten (Karl-Franzens-Universität, TU Graz und Medizinische Universität Graz) an der Schnittstelle von biomedizinischen Grundlagen, technologischen Entwicklungen und medizinischer Anwendung (Details dazu siehe Seite 10). „Der Humantechnologie-Cluster als Drehscheibe zwischen Wirtschaft, Wissenschaft und Standortpolitik wird auch in Zukunft gemeinsam mit den wirtschaftlichen und den wissenschaftlichen Partnern für konkrete Projekte und Umsetzungen und die internationale Sichtbarkeit des Standortes Steiermark sorgen“, erläutert Cluster-Geschäftsführer Dr. Robert Gfrerer, „denn das Land war und ist Vorreiter dieser ‚Dritten Biomedizinischen Revolution‘“. Schnell wachsender Standort mit wohldurchdachtem Konzept botenstoff: Wie schätzen Sie den Forschungs-Standort Graz/Steiermark im internationalen Vergleich ein; wo sehen Sie die Besonderheiten? Kasper: Der Forschungs-Standort Graz/ Steiermark ist ein schnell wachsender Standort mit einem wohldurchdachten Konzept und Plan. Die Säulen für den Erfolg sind sowohl durch die Unterstützung des Landes Steiermark als auch durch die rege Beteiligung der kompetenten Forscher und Kliniker vor Ort, durch die enge Zusammenarbeit mit der Industrie und mit der Biobank gesichert. Diese Kombination ist die Besonderheit als auch die Voraussetzung für die anerkannte Erforschung von klinisch relevanten Biomarkern. b: Wie waren Ihre bisherigen konkreten Erfahrungen im Rahmen des Projektes BioPersMed? K: Die Erfahrungen von Immunodiagnostic Systems (IDS) in dem Projekt sind sehr positiv. Der Austausch ist rege und kompetent und ermöglicht damit ein fortwährendes gegenseitiges Wachsen von Ideen und Studien. Dies führte bisher zur Erweiterung der Anwendungsgebiete vorhandener Biomarker und zur Charakterisierung der Biomarker in unterschiedlichen Erkrankungen und Probenmaterialien. b: Wohin geht aus Sicht eines Unternehmens die Entwicklung in Sachen Biomarker-Forschung? K: Biomarker werden eine zentrale Rolle in der „Personalisierten Medizin“ erhalten. Dabei geht es u.a. darum, die angepasste Therapie für den Patienten zu ermitteln, den Erfolg der Behandlung zu verfolgen und individuelle Krankheitsverläufe mit minimal invasiven Methoden zu erkennen. Es kann von Graz erwartet werden, dass die Beteiligung innerhalb der „Grazer Spezialgebiete“ (u.a. kardiovaskulär, Lebererkrankungen, Endokrinologie und Neurowissenschaften) erheblich sein wird. 13 FOTO: Med Uni Graz; Privat Prof. Kurt Zatloukal Medizinische Universität Graz Prof. Johannes Haybäck Medizinische Universität Graz Prof. Frank Madeo Karl-Franzens-Universität Graz „Unser aktuelles Wissen über Erkrankungen wie auch der Großteil der derzeit zur Verfügung stehenden diagnostischen Methoden und Medikamente basieren auf der systematischen Untersuchung humaner biologischer Proben und medizinischer Daten. Unter Berücksichtigung der ethischen und rechtlichen Rahmenbedingungen wird in sogenannten Biobanken der Zugang zu qualitätsdefinierten, für Gesundheit und Krankheit relevanten biologischen Proben und damit verbundenen Daten sichergestellt. Die Medizinische Universität Graz verfügt über eine der größten Biobanken Europas und hat die Planung der europäischen Forschungsinfrastruktur für Bio banken und Biomolekulare Ressourcen (BBMRI) koordiniert, deren europäisches Hauptquartier 2013 in Graz etabliert werden wird. Dadurch könnte Graz zu einem europäischen ‚Hot Spot‘ für Biobanking und Biomarkerforschung werden.“ „Tumorbiomarker sind Substanzen oder chemische Prozesse, die das Vorhandensein von Krebs im Körper anzeigen. Ein Biomarker kann sowohl ein Molekül, das direkt vom Krebs abgegeben wird, sein, als auch eine spezifische Reaktion des Körpers auf den Krebs. Es sind genetische und proteomische Marker im klinischen Alltag in Verwendung, um verschiedene Krebsarten zu dedektieren. Besonders wichtig ist die Analyse der Biomarker für die Diagnose, die Prognoseabschätzung und die nachfolgende Behandlungsplanung eines Tumors in einer Patientin oder einem Patienten. Das „National Cancer Institute“ definiert Biomarker als biologische Moleküle, welche im Blut, anderen Körperflüssigkeiten oder Geweben gefunden werden können, die auf abnormale Prozesse oder eine Krankheit hinweisen. Ein Biomarker wird benutzt, um zu sehen, wie gut der Körper auf die Behandlung einer Krankheit reagiert.“ „Altern ist der Hauptrisikofaktor für Krebs. Metabolische Veränderungen eines Organismus, die durch Genetik, vor allem aber durch Ernährung und Lebensstil ausgelöst werden, haben massive Auswirkungen auf Alterung und Krebsentstehung. Die molekularen und metabolischen Mechanismen dieser Phänomene sind größtenteils unverstanden. Durch intensive Zusammenarbeit unserer Arbeitsgruppe (KFU) mit der Arbeitsgruppe von Prof. Thomas Pieber (MUG und Joanneum Research), beginnen wir, metabolische Biomarkerforschung in kausales Verständnis des Metaboloms umzuwandeln. Letzteres wird nur durch weitere interdisziplinäre Forschung möglich sein, die Karl-Franzens-Universität Graz (KFU) und Med Uni Graz (MUG) integriert. Die dadurch entstehenden Synergien durchbrechen die Grenze zwischen Molekularbiologie und Medizin und sind bereits durch mehrere hochrangige Publikationen belegt.“ Wie werden Sie HTS-Kooperationspartner? Impressum Im Rahmen eines persönlichen Gespräches informieren wir Sie gerne näher über die Dienstleistungen, Aktivitäten und Konditionen der Human.technology Styria GmbH. Inhaltliche Verantwortung: Human.technology Styria GmbH Reininghausstraße 13, 8020 Graz DI Dr. techn. Robert Gfrerer, MPH, Mag. Gertraud Krug, Mag. Andrea Wutte DI Dr. Techn. Robert Gfrerer, mph Geschäftsführung [email protected] QR Code Mit dem QR-Reader ihres Smartphones erhalten Sie die Onlineversion dieser Botenstoffausgabe. Redaktion: Franz Zuckriegl, MBA / 21st Channels GmbH Mag. Andrea Wutte Business Development Biobank & Biomarkertechnologie [email protected] LAYOUT: Werbeagentur Rubikon GmbH, www.rubikon.at Druck: Offsetdruck DORRONG OG AUFLAGE: 1.500 erscheinUnGsweise: vier Mal jährlich Human.technology Styria Gmbh Reininghausstraße 13, 8020 Graz T +43 (0)316 | 58 70 16 F +43 (0)316 | 58 70 16 - 16 [email protected] www.human.technology.at Namentlich gezeichnete Beiträge müssen nicht die Meinung der Redaktion bzw. des Herausgebers wiedergeben. Auf die Hinzufügung der jeweiligen weiblichen Formulierungen wurde bei geschlechterspezifischen hinweisen im Sinne der flüssigen Lesbarkeit und einer angemessenen Sprechqualität zum Teil verzichtet. Alle personalen Begriffe sind sinngemäß geschlechtsneutral, also weiblich und männlich, zu lesen. Adressfeld unterstützt durch: Investitionen in Ihre Zukunft Kofinanziert von der Europäischen Union Europäischer Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE) botenstoff 03.13 EXTRA INDIVIDUALIZED STRATEGIES AGAINST WIDESPREAD DISEASES PICTURE: Thinkstock With ‘personalized medicine’ against cancer, diabetes, heart attacks, etc. In this edition: 10 Concentrated Top Level Research The three large universities in Graz cooperate 13 Top Location in Europe Styria as a Pioneer of the ‘Third Biomedical Revolution’ 12 Biomarker Research About Bone Hormones, Glucose Metabolism and Fertility CONTENT Content Front page story: Individual Strategies Against Widespread Diseases� 03 Voices from Politics���������������������������������������������������������������������������������� 06 Map of the Medical Science City Graz���������������������������������������������������� 07 Business & Science in Styria������������������������������������������������������������������� 09 Concentrated Top Level Research���������������������������������������������������������� 10 About Bone Hormones, Glucose Metabolism and Fertility�������������������� 12 Pioneer of the ‘Third Biomedical Revolution’����������������������������������������� 13 2 Innovation does not just fall out of the sky, but rather is a product of many factors. Styria is the best example of this: with its five universities, two universities of applied sciences, numerous competence centers and non-university institutions, it has an extremely dense landscape of research offerings as well as many industrial fields of strength. This alone would not suffice however: like the human brain, networking is crucial. Styria is a frontrunner in regional and international cooperation and thus continuously produces successful products and processes. Dr. Robert Gfrerer Managing Director Human Technology Cluster Prof. Thomas Pieber Medical University of Graz and Joanneum Research, Health “Styria has been and continues to be a pioneer in the ‘Third Biomedical Revolution’ – namely the convergence of life sciences, natural sciences and engineering. The Human.technology Styria Cluster, acting as a hub between business, science and local policy, will in the future work together with scientific and business partners to promote the implementation of concrete projects and the international visibility of Styria. New horizons are opening, especially in the area of biomarker research – beginning with the K-Project BioPersMed. The Cluster will stand fully behind all future activities from which the regional economy will sustainably and substantially profit.” “We have known about biomarkers for hundreds of years – but now we have technology platforms like proteomics or metabolomics available to us with which we can search for biomarkers broadly and systematically. In the past, biomarkers could only be derived using a theoretical or animal model, which often led researchers down the wrong track. With these new technologies available to our research partners in Graz, it is now possible to systematically search for biomarkers. This is a real opportunity to better understand disease, to detect it earlier, to better assess its progress, as well as the reaction to treatment. Through this, we can develop better therapies for our patients.” http://www.humantechnology.at PICTURE: Medical University of Graz, HTS, Thinkstock From Idea to Innovation Individual Strategies Against Widespread Diseases With ‘personalized medicine’ against cancer, diabetes, heart attacks, etc. A cancer diagnosis – a scenario most people fear. Cancer, along with widespread diseases like heart attacks or diabetes, counts as one of the most common causes of death in the Western world. It is no wonder then that research worldwide is running at full speed. “The current state of knowledge of the genesis mechanism and function of cancer cells has grown exponentially in the recent years. This detailed knowledge has enabled for the first time in the history of tumor treatment the development of targeted medications for the purpose of applications in personalized medicine”, explains Prof. Hellmut Samonigg, head of the Division of Oncology at the University Hospital Graz. Samonigg continues by explaining that “despite these advances, there remain as always many open questions regarding pathogenic risk, disease progression, as well as disease controllability. The cooperative biomarkers research field is continuously developing and growing together with the University of Graz, the Graz University of Technology and Joanneum Research. Along with national and international biotechnology companies, valuable contributions and new findings in cancer research can be expected. The Basis of Biomarker Research The basis of personalized medicine is biomarker research. What do we mean with the term ‘biomarker’? Biomarkers are ‘biological indicators’ that deliver information about the condition of the human organism. Blood values could be seen as ‘classic biomarkers’. “For an endocrinologist and diabetologist, it is interesting that biomarker research is now so current, because we’ve been working with biomarkers for more than 100 years. Endocrinology is the field of hormone research, and hormones are classic biomarkers”, explains Prof. Prof. Hellmut Samonigg Medical University of Graz “The expansive research field of using biomarkers for prognosis and prediction has been a central research area in the Division of Oncology at the Medical University of Graz for many years. Thanks to one of the biggest biobanks in Europe being housed at the Med Uni, as well as the use of a longstanding serum bank in the Division of Oncology with over 270,000 samples, research is done continuously. This research has been embedded in a tight, interdisciplinary network of cooperation between different clinical institutions, and especially non-clinical institutes at the Med Uni Graz and other universities.” 3 The Center for Knowledge and Technology Transfer in Medicine (ZWT) on the new Med Campus Graz will act as a ‘Life Science Incubator’ for university spin-offs. Thomas Pieber, head of the Division of Endocrinology and Metabolism at the University Hospital Graz. Biomarker research has traditionally also played a large role in cardiology. It is for that reason that modern biomarker research is so important in that it enables early detection of disease. Another important aspect of biomarker research besides early disease detection is the continuous monitoring of a disease. This is what makes ‘individualized therapy’ possible. Thomas Pieber reports from his research experience explaining that “current biomarker research is especially fascinating because you have a set of symptoms from all important areas and it was not previously known that biomarker research had been playing a decisive role. Based on this research, we know today that bone is an important organ with respect to hormone release and fe r t i l i t y. The bone sends out messengers, or more specifically, biomarkers, Prof. Kurt Zatloukal, Medical University of Graz and when they are measur ed, one can more easily provide information about a patient’s medical condition and prognosis.” “Interestingly, the heart also releases messengers that are measurable in the blood and indicate heart congestion”, adds Prof. Burkert Pieske, head of the Division of Cardiology at the University Hospital Graz. “It is through the measurement of so-called BNP-levels that myocardial insufficiency can now be identified.” “The European BBMRI headquarters makes Graz a biobanking hotspot“ 4 The essential requirement for conducting biomarker research is known as a biobank – where human biological samples (eg. tissue and blood samples) as well as medical data are collected and can then be analyzed in the context of a controlled study. The Medical University of Graz houses one of Europe’s biggest biobanks and in autumn of this year, a European coordination center for biobanks (known as the BBMRI) will be moving to Graz. Infrastructure of this kind is what makes synergies and new innovation in research possible. Styria as a research epicenter In the Styrian capital of Graz, the tradition of biomarker research is as expansive as it is long. Within the K-Project BioPersMed, these activities were intensified and concentrated (see page 12). In addition, the collaboration between universities and research institutes has a long tradition in Styria. Through BioTechMed (see page 10), activities in the life sciences and human technologies at the 3 large Styrian universities – the University of Graz, the Medical University of Graz and the Graz University of Technology – are pooled and made internationally visible. The collaboration between business and industry is also a proven success – a catalyst and hub between business, science and local policy, the Human Technology Cluster founded in 2004 (see page 13) is currently made up of 78 businesses, universities and research institutions. The entire human technology landscape in Styrian employs roughly 10,500 people and generates approximately 2.4 billion Euros in revenue per year. Cooperation between international industry and researchers on site is of course also especially important (see page --). Dr. Dagmar Kasper from the British diagnostic company Immunodiagnostic Systems (IDS) describes Graz as a “quickly grow- Info Biomarkers … ...are biologically measurable units like enzymes, hormones, genes, etc., which can enable early detection and individual therapy for diseases. ...are biological molecules that can be found in blood, other bodily fluids or tissues and can indicate abnormal processes or diseases. ...are used to see how well the body reacts to a particular treatment of disease. ...play a central role in ‘personalized medicine’. This means determining a customized therapy for the patient, tracking the effectiveness of the treatment and identifying individual disease progression using minimally invasive methods. http://www.humantechnology.at Biobanks are a vital basis for biomarker research – Graz is home to one of the biggest in Europe. Info Discovered in Graz: The Impact of ‘Galectin-3’ ing location with an elaborate concept and plan. The pillars of success can be seen both in the support by the Province of Styria as well as through the active engagement of competent researchers and clinicians on site. This success is then secured through close collaboration between industry and the biobank.” PICTURE: Biobank Graz, Private collection, ZWT Future Scenarios A particularly promising field in the detection and intelligent use of biomarkers is diabetes research. Type 1 diabetes is a sickness wherein the immune system destroys insulin-producing cells. “The treatment is clear: the missing hormone insulin must be replaced”, explains diabetologist Thomas Pieber. “The interesting question is why some people get type 1 diabetes and not others, and whether the disease can be diagnosed before its onset. That would really be a breakthrough because then using certain measures, you could prevent type 1 diabetes from ever occurring.” Prof. Burkert Pieske Medical University of Graz “Biomarker research has traditionally played a very big role in cardiology. In Graz, together with several other centers worldwide, we play a leading role in early detection, evaluation of disease progression and individualized therapy. This is because we have been successful in establishing large patient cohorts who were either at risk for cardiovascular diseases or had already manifested a disease, enabling us to research either new biomarkers or else combinations of previously-known biomarkers. Due to the fact that we can follow these cohorts over many years, it is possible to conduct the most modern biomarker research on a very well-defined patient collective. This is unique worldwide, and we want to further develop this cohort research.” Prof. Burkert Pieske, head of the Division of Cardiology at the University Hospital Graz describes a very special discovery: “In a large cohort we were studying a biomarker called Galectin-3. Galectin-3 is produced in the body during fibrotic restructuring processes, which can play an adverse role in the cardiovascular system. We are able to easily stop such fibrotic restructuring processes through time-tested medications. But the medications of course always have side effects and for that reason we must only use them on patients who would especially profit from them.” Pieske continues by saying that “in a larger cohort we have now seen whether Galectin-3 predicts an adverse clinical outcome in patients with diastolic heart failure. This turned out to be the case. On this basis, we submitted an EU application for a study to investigate whether these patients with high Galectin-3 levels would profit from spironolactone, an antifibrotic medication. We will begin this prospective international study this year. If it turns out to be true that patents with elevated Galectin-3 levels in their blood profit from an antifibrotic myocardial insufficiency therapy, it would be a very good example of personalized medicine.” 5 POLITICAL VOICES 6 Mag. Kristina Edlinger-Ploder Minister of Science and Research, Health and Health Management Mag. Franz Voves Governor of Styria Hermann Schützenhöfer Deputy Governor of Styria Highlight of the European business region 2013 Personalized New perspectives Medicine is the for the local driving Keyword of Our Time force of innovation With 4.3%, Styria has the highest quota of research and development in Austria. This places Styria in the top segment of research and development among the 274 European regions and contributed to Styria’s awarding of the title of European Entrepreneurial Region 2013 by the EU’s Committee of the Regions. A large part of the success in Styria is due to cooperation between scientific institutions and innovative businesses. The economic portfolio of the Province of Styria supports such cooperations in a multitude of ways: for the topic area of human technology, a cluster was founded to support businesses; there are also competence centers which act as the perfect framework for collaboration on innovative projects between science and industry; and through the establishment of the ZWT, the Centre for Knowledge and Technology Transfer in Medicine on the Medical University of Graz campus. In the future, this will become the beating heart of biomarker research with one of the goals being to convert the research into effective practice in the form of personalized medicine. In order to reach this goal, all departments are supporting this project, therefore, continuously fostering Styria’s leading role as Austria’s innovation province. Styria’s research landscape is informed by many university and non-university research institutions and their disciplinary diversity. One area in which this interdisciplinarity is especially pronounced is health and human technology, which represents one of the theme corridors of the new research strategy of the Province of Styria. The deep entrenchment of this subject area is apparent, for example, in BioTechMed, an initiative to foster cooperation and networking among the University of Graz, the Medical University of Graz and the Graz University of Technology at the interface of biomedical basics, technological developments and medical applications. This cross-cutting issue is also being tackled by Joanneum Research and the Joanneum University of Applied Sciences. Personalized medicine is the keyword of our time. The research on this subject originating from Graz is leading worldwide. Even more important, however, is continued expansion and it is a good sign that all higher-ups in Styria stand behind this exceptional focal point. Based on my initiative we created and financed a series of calls entitled HumanTechnologyInterface (HTI), leading to intensive research in said areas at Styrian universities and research institutions. Styria, with its research quota of 4.3%, is not only a frontrunner in Austria, but is also vice-European champion in the future-oriented innovation sector. The basis for this success is the harmonious and highly productive interaction between basic research, found in Styria’s five universities and universities of applied sciences, and its practical application in Styrian industry. Science and industry work together in a tight network in the context of the 22 of 50 Austria-wide competence centers to strongly position Styria as an international frontrunner in the core areas of mobility, materials, eco- and health-technology. Networking, however, also applies to research institutions themselves, and here the Styrian Conference on Higher Education as well as the inter-university cooperation BioTechMed represent further milestones for Styrian research development’s path to success. Especially in health technology it is important to have an advance in knowledge, not least because of the backdrop of societal and demographic change. The K-Project BioPersMed is opening new perspectives in this field that will not only boost local innovation but also strengthen Styria’s quality of life. http://www.humantechnology.at PICTURE: Melbinger, Province of Styria Dr. Christian Buchmann Minister of Economy, Europe and Culture University of Graz REWI SOWI Medical University of Graz assembly hall Mur Schlossberg HEALTH Institute for Bio medicine and Health Sciences JOANNEUM RESEARCH Office of the dean Mur Graz University of Technology 7 3 „MEDICAL SCIENCE CITY GRAZ“ Graz University Hospital MED CAMPUS Graz Pathology Center for Medical Research Internal Medicine Rectorate Center for Knowledge and Technology Transfer in Medicine (ZWT) Medical University of Graz The ZWT as a ‘business incubator’ The Centre for Knowledge and Technology Transfer in Medicine (ZWT), established by the Styrian Business Promotion Agency (SFG) and the Medical University of Graz (MUG), is the first Austrian technology and research center to be completely physically and organizationally integrated into a university campus. Once it is in full operation, 10,000 m2 of lab and office space will be made available for research facilities, spin-offs and new human-technology companies. Likewise, the ZWT is the first step towards the new MED CAMPUS Graz. The ZWT will offer an ideal location for collaboration between companies and researchers. Once it is running at full speed in May 2014, the ZWT will give rise to 250 new, highly qualified positions. www.zwt-graz.at Network Biomarker Research Graz 8 http://www.humantechnology.at Industry and Science in Styria With a research and development quota of 4.3%, Styria is the most innovative province in Austria and counts among the top regions in Europe. The synergetic collaboration between industry and science is an additional outstanding feature of Styria. 1,215,424 inhabitants 16,401 km 42.8 average age 80.75 life expectancy 35.78 billion € GDP 820,204 employable 60,998 active businesses 183 large businesses 31 innovation centers 2 4.3 research quota in % 1.5 research expenditure in billions of € 9 higher education institutions 13 non-university research facilities 22 competence centers and projects 51,215 students 2,531 grandaunts in a technical discipline 19 share of academics in % Medical University of Graz www.medunigraz.at University of Graz www.uni-graz.at Graz University of Technology http://portal.tugraz.at University of Music and Performing Arts Graz www.kug.ac.at University of Leoben www.unileoben.ac.at University of Applied Sciences FH Joanneum www.fh-joanneum.at University of Applied Sciences FH Campus 02 www.campus02.at University of Teacher Education Styria www.phst.at Catholic University College for Education Graz http://kphgraz.at 9 Source: Department of the Styrian Provincial Government A 12 – Business and Innovation Unit “Country and People in Numbers & Facts“, Graz 2013 http://www.humantechnology.at Top Level Research, Concentrated Info The Topic Areas of BioTechMed • Molecular Biomedicine • Neuroscience • Pharmaceutical and Medical Technology • Quantitative Biomedicine and Modeling The BioTechMed projects will be reviewed in March 2013 by an established international scientific committee. Details are available at Through BioTechMed, the activities in the life sciences and human technologies at the three large Styrian universities are pooled and made internationally visible. BioTechMed-Graz considers itself an initiative to strengthen top level research and networking between the University of Graz, the Medical University of Graz and the Graz University of Technology. The cooperation founded in 2011 operates at the interface of biomedical basics, technological developments and medical applications with the aim of performing joint research for health. The goals of BioTechMed-Graz are: • The elevation of international visibility • The promotion of top level research in Graz • The procurement of joint infrastructure • The acquisition of external funding www.biotechmedgraz.at 10 Conversation with Prof. Josef Smolle Prof. Christa Neuper, Rector University of Graz “BioTechMed creates a strong incentive for research. The joint infrastructure and work not only pool resources but also make research competence and innovative strength in Graz more internationally visible. Interdisciplinary collaboration creates a closed chain – from biomedical basics to technological developments to medical applications that benefit patients. Even up-and-coming scientists profit from the unique Austria-wide cooperations and are given the chance to get involved in top-class research projects and to network with non-university research facilities.” FOTO: Lunghammer; cp pictures; TU Graz; Med Uni Graz Prof. Harald Kainz Rector of the Graz University of Technology 11 “In BioTechMed, we, together with the Medical University of Graz and the University of Graz, are trying to create a visible beacon of research at the interface of humans, medicine and technology. Many of the questions and challenges of the future demand an interconnection of disciplines – cooperation is the key word, and it plays out especially effectively in Graz. As the BioTechMed-trio, together we can acquire and use valuable infrastructure.” Rector of the Medical University of Graz Graz is becoming the “Medical Science City” Botenstoff: In your opinion as medical doctor, what are some impacts of biomarker research? Smolle: Biomarker research is the basic prerequisite for personalized medicine. With biomarkers, you can identify at first glance uniformly appearing disease entity subgroups which in turn provide different therapeutic points of application. Consequently, customized therapies for patients will be enabled. The critical basic infrastructure for biomarker research is the biobank – and one of the largest in Europe can be found in Graz at the Medical University. In autumn of 2013, the European coordination center for biobanks (BBMRI) will be moving to Graz. In general it can be said that modern medicine with the accompanying highly developed basic medicine has become not only disparately more effective but also gentler and with fewer side effects. Botenstoff: What role will the Medical University of Graz play in an international comparison? Where do the research priorities lie? Smolle: The Medical University of Graz focuses primarily on cardiovascular research, cancer research and neuroscience as well as widespread diseases like diabetes and metabolic diseases. The K-Project BioPersMed is an excellent large-scale project in this area. The two Ludwig Boltzmann Institutes for both Lung Vascular Research and Translational Heart Failure Research must also be mentioned. In the medium-term, we are developing into the Medical Science City Graz because we have excellent clinical infrastructure that is being enlarged through the LKH 2020 program, the Med Campus houses our theoretical institutes, and diverse core facilities will have access to direct collaboration through the new Center for Knowledge and Technology Transfer in Medicine (ZWT).” Progress arises today mainly at the interface of diverse scientific disciplines – the collaboration between medicine, the natural sciences and technology presents exceptional possibilities to our research hub. Through this combination, BioTechMed is especially attractive both for basic research as well as for translational, praxis-oriented research. Finally, the pooling of strengths ensures a particularly efficient use of funds. http://www.humantechnology.at About Bone Hormones, Glucose Metabolism and Fertility Current developments in the K-Project BioPersMed Info Using ‘visual analytics’ to deal with information overload The expansion of the K Project will lead to an increased international presence of Graz as a research hub. 12 ously unsuspected hormone systems from bone (!) control insulin release in the pancreas and, furthermore, that the synthesis of testosterone in testicular cells might be influenced by the ‘hormone’ vitamin D. This interaction offers not only numerous insights into important signaling pathways and new biomarkers, but likely also new therapeutic approaches.” And what kind of future prospects do the researchers in question see? “The prospective cohorts with cardiological, endocrinological and hepatological data achieved through the cooperation between the LKH University Hospital’s clinical departments and the Biobank Graz has achieved the optimal conditions for recording targeted interactions between the diseases. The storage and finally the analysis of valuable samples and data allows for the direct combination of data with cross-sectional studies, as well as highly relevant randomized clinical trials. Through this, the K-Project in cooperation with the Biobank Graz can generate health economics studies on diagnostic tests and treatment decisions in order to obtain some indication of to what extent new biomarkers can contribute to an improvement of health care and optimal socio-economic budgeting.” Through the further development of the K-Project, cancer research will also be involved as well as other fields relevant to biomarker research such as nephrology, pediatrics and pre-clinical institutes. All of which will lead to a better usage of clinical cohorts, further cohort expansion and an increased international presence for the city of Graz. Alongside diagnostic companies, firms working in the area of therapy development will be able to get involved, in turn strengthening Styria as a business location. http://www.humantechnology.at PICTURE: Med Uni Graz / BioPersMed; ZETA In 2010 the Medical University of Graz began the K-Project BioPersMed wherein they pooled their biomarker research activities and decisively pushed forward. The goal of BioPersMed (‘Biomarkers for Personalised Medicine in Common Metabolic Disorders’) is the development of biomarkers – biologically measurable entities like enzymes, hormones, genes, etc. – that can enable the early detection and individual treatment of widespread diseases like diabetes, heart attacks , osteoporosis and liver disease. The BioPersMed project leader, Prof. Barbara O b e r m ayer-Pietsch, and the director of the Biobank Graz, Prof. Berthold Huppertz, report on the most recent developments in the project: “among the many exciting research results include the surprising link between bone hormones, glucose metabolism and fertility. It appears that previ- Biomedical research generates a flood of data which is almost unmanageable for researchers who are using traditional methods. Visual analytics deliver new, computer-based visualization tools that make information visible and intuitively comprehensible. The team of Prof. Dieter Schmalstieg at the Graz University of Technology has been successfully working for years with partners at the Medical University of Graz in the area of visual analytics for molecular biology and is developing a free software platform called Caleydo. Details can be found at www.caleydo.org. Dr. Dagmar Kasper, International Business Manager, Life Science, Immunodiagnostic Systems (IDS) Pioneer in the Third Biomedical Revolution Info Companies from the Human Technology Cluster count among the worldwide leaders in innovation. The Cluster The end of 2004 saw the go-ahead for the Human Technology Cluster. In April of 2005, the strategy in the form of the ‘Declaration of Graz’ was presented. In the meantime, the number of members in the Cluster has reached 78. Within 8 years, the Cluster has succeeded in making a name for itself as a global player and establishing Styria internationally as an epicenter of highly developed engineering and biosciences. Three strategic corridors will continue to be developed, namely ‘Pharmaceutical Engineering and Production Processes’, ‘Advanced Biomedical Sensor Technologies and Biomechanics’ and ‘Biobanking and Biomarker Technologies’. The total core field has reached 10,500 employees and 2.4 billion Euros of revenue. www.humantechnology.at Professors from the prestigious university MIT refer to the “convergence of life sciences, natural sciences and engineering” as the “third biomedical revolution”, named after molecular- and cell biology developments between the 50s and 70s and then the Human Genome Project of the 90s. A regional response to this international trend was the Human Technology Cluster with their three strategic corridors established in 2010, specifically ‘Pharmaceutical Engineering and Production Processes’, ‘Advanced Biomedical Sensor Technologies and Biomechanics’ and ‘Biobanking and Biomarker Technologies’. Currently, science is following this international trend where the fields of life sciences, natural sciences and engineering converge: in the framework of BioTechMed the three largest Styrian universities (the University of Graz, the Graz University of Technology and the Medical University of Graz) are cooperating at the interface of biomedical basics, technological developments and medical application (for details see p. 10). “Acting as a hub between industry, science and local policy, the human technology cluster will in the future together with industry- and scientific partners lead the implementation of concrete projects as well as growing Styria’s international visibility”, explains Dr. Robert Gfrerer, Managing Director of the Cluster, “because Styria has been and continues to be a pioneer in this ‘third biomedical revolution’”. Growing quickly – the epicenter with the elaborate concept Botenstoff: How do you assess the research epicenter of Graz/Styria in an international comparison? Where do you see its distinctiveness? Kasper: Graz/Styria as a research epicenter is a quickly growing location with an elaborate concept and plan. The pillars of its success include support from the Province of Styria as well as through the active engagement of the competent researchers and clinicians on site. This success is then secured through close collaboration between industry and the biobank. This combination is the distinctive feature as well as the basic requirement for the visible study of clinically relevant biomarkers. Botenstoff: What have your experiences been so far with the BioPersMed project? Kasper: The experience of Immunodiagnostic Systems (IDS) in the project has been very positive. Exchanges have been active and competent and have enabled a perpetual and mutual growth in ideas and studies. This has so far led to the expansion of fields of application of available biomarkers and to the characterization of biomarkers in various diseases and sample materials. Botenstoff: From the perspective of a company, where is development headed with respect to biomarker research? Kasper: Biomarkers will obtain a central role in personalized medicine. This is true in determining customized therapies for patients, tracking the success of a treatment, and identifying individual disease progress using minimally invasive methods. Graz can be expected to become a considerable force within their fields of expertise (cardiovascular, liver diseases, endocrinology and neuroscience, among others). 13 PICTURE: Med Uni Graz, Private Prof. Kurt Zatloukal Medical University of Graz Prof. Johannes Haybäck Medical University of Graz Prof. Frank Madeo The University of Graz “Our present-day understanding of diseases, like the majority of the currently available diagnostic methods and medications, is based on the systematic investigation of human biological samples and medical data. With regard to ethical and legal frameworks, biobanks safeguard access to quality-defined healthy and diseased biological samples and the according data. The Medical University of Graz is equipped with one of the biggest biobanks in Europe and has coordinated the planning of the Biobanking and Biomolecular Resources Research Infrastructure (BBMRI), which will establish their European headquarters in Graz in 2013. Through this, Graz can become a European ‘hot spot’ for biobanking and biomarker research”. “Tumor biomarkers are substances or chemical processes that demonstrate their presence through cancer in the body. A biomarker can be both a molecule, which was directly secreted by the cancer, as well as a specific reaction of the body to the cancer. Genetic and proteomic markers are common in the everyday clinical routine for detecting different types of cancer. They are especially important in the analysis of biomarkers for disease diagnosis, estimating prognosis, and determining the resulting treatment plan for a patient’s tumor. The National Cancer Institute defines a biomarker as a biological molecule that can be found in blood, other bodily fluids or tissue and indicates abnormal processes or disease. A biomarker is used to see how well the body reacts to the treatment of a disease.” “Aging is a primary risk factor in cancer. An organism’s metabolic changes, caused by genetics or especially through nutrition and lifestyle, have massive repercussions on aging and carcinogenesis. The molecular and metabolic mechanisms of this phenomenon are largely not understood. Through the intensive collaboration of our research group (University of Graz) with the research group of Prof. Thomas Pieber (MUG and Joanneum Research), we are beginning to be able to translate metabolic biomarker research into a causal understanding of metabolomics. This will only be possible through continued interdisciplinary research that integrates the University of Graz and the Medical University of Graz. The synergies that arise break through the barrier between molecular biology and medicine, something demonstrated through multiple high-ranking publications.” How can you become an HTS cooperation partner? Legal notice In a one-on-one meeting, we can inform you specifically about the services, activities and conditions of the Human.technology Styria GmbH DI Dr. techn. Robert Gfrerer, MPH, Mag. Gertraud Krug, Mag. Andrea Wutte DI Dr. Techn. Robert Gfrerer, MPH Managing Director [email protected] LAYOUT: Advertising Agency Rubikon GmbH, www.rubikon.at EDITOR: Franz Zuckriegl, MBA / 21st Channels GmbH CIRCULATION: 1,500 TRANSLATION: Monica Farrell, MPA Mag. Andrea Wutte Business Development Biobank & Biomarker Technology [email protected] QR Code Using the QR reader on your smartphone you can receive the online version of this issue of Botenstoff. RESPONSIBILITY FOR CONTENT: Human.technology Styria GmbH Reininghausstraße 13, 8020 Graz PUBLICATION FREQUENCY: at least quarterly Articles in which the author is named do not necessarily reflect the views of the editor / publisher. The use of female pronouns for gender-specific terms was partially waived for the purpose of enabling fluidness in reading and speaking. All personal terms are meant to be understood as gender neutral, i.e. masculine and feminine. Human.technology Styria Gmbh Reininghausstraße 13, 8020 Graz T +43 (0)316 | 58 70 16 F +43 (0)316 | 58 70 16 - 16 [email protected] www.human.technology.at Adress unterstützt durch: Investitionen in Ihre Zukunft Kofinanziert von der Europäischen Union Europäischer Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE)
