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„Ziel unserer Forschung ist die Entwicklung von Technologien für eine maßgeschneiderte Medizin“ - Interview mit Professor Dr. Masateru Taniguchi, Universität Osaka, Gewinner des Gottfried Wagener Preises 2013

  • 18.07.2013

Professor Taniguchi, für welches Forschungsprojekt wurden Sie mit dem Gottfried Wagener Preis ausgezeichnet?

Foto: DWIH Tokyo

Der Forschungserfolg, für den wir ausgezeichnet wurden, ist die Entwicklung eines DNA-Sequenzers, mit dem sich die Basensequenz einer DNA anhand eines einzigen Moleküls bestimmen lässt. Die DNA ist ein wichtiges Biomolekül, die aus vier verschiedenen Basenmolekülen besteht, und die Basensequenz enthält Erbinformationen und Informationen über Krankheiten. Daher besteht die Hoffnung, dass, wenn die Basensequenz der menschlichen DNA schnell und kostengünstig lesbar ist, sich die individuellen Krankheiten eines Menschen rasch diagnostizieren lassen und individuell angepasste Arzneimittel entwickelt werden können.

Durch die Beherrschung der Nanotechnologie ist es uns gelungen, weltweit als erste diese Technologie zu verwirklichen. Damit sie möglichst schnell weltweit zum Einsatz kommen kann haben wir im Januar dieses Jahres mit der Unterstützung der Universität Osaka ein Venture-Unternehmen gegründet.

Welchen Schwierigkeiten sind Sie im Rahmen Ihrer Forschungsarbeit begegnet?

Es hat um die sechs Jahre gedauert, bis dieses Forschungsprojekt sein Ziel erreicht hat. In der Zeit, in der ich mit meiner Forschung begann, machte die Wissenschaft der Einzelmoleküle ihre ersten Schritte, und sie traf nicht unbedingt nur auf Zustimmung. Daher bin ich "Presto", einem Programm für strategische Grundlagenforschung der Japan Science and Technology Agency, von dem wir in der Frühphase des Projekts gefördert wurden, zutiefst dankbar. Die größte Hürde war die Mikroverarbeitungstechnologie, um mehrere Nanometer Elektroden herzustellen. Die Herstellung des eigentlichen Geräts begann 2007, doch der Bau einer Vorrichtung zur Mikroverarbeitung, die Voraussetzung zu seiner Entwicklung ist, sowie die Entwicklung des grundlegenden Prozesses dauerten ungefähr fünf Jahre, von 2002 bis 2007. Ein Mikroverarbeitungsprozess besteht aus zahlreichen Einzelprozessen, und da diese sich zudem gegenseitig beeinflussen, lag die Entwicklung der Mikroverarbeitungstechnologie von Anfang bis Ende in einer Hand.

Eine weitere Hürde war die Entwicklung eines Messgeräts, das in hoher Geschwindigkeit Tunnelstrom misst. Daran hatte ich seit meiner Postdoc-Zeit 2001 gearbeitet. Den Durchbruch brachte eine Begegnung mit einem Techniker, mit dem zusammen ich seit 2007 ein Gerät entwickelt habe.

Was zeichnet das von Ihnen gegründete Venture-Unternehmen aus?

Ein Motiv für die Errichtung des Venture-Unternehmens war es natürlich, die Früchte der Forschung an die Gesellschaft weiterzugeben und der Welt die Stärke japanischer Technologien zu demonstrieren. Doch es gibt noch einen weiteren Grund: Unter den von uns entwickelten Technologien, insbesondere denen der Strommessung, gibt es solche, an denen wir zehn Jahre lang zusammen mit Technikern aus einer Fabrik in Osaka gearbeitet haben. Doch genau wie in anderen Bereichen des Handwerks leiden auch Fachleute für Strommessgeräte an einem Nachwuchsmangel, und ihre herausragenden Kenntnisse sind im Begriff, verloren zu gehen. Ein weiteres Motiv für die Gründung des Unternehmens war also die Weitergabe der Technik und die Ausbildung von Nachwuchs für die Branche.

Wie sehen Ihre weiteren Pläne aus?

Wenn man an der Universität forscht, neigt man zu der Vorstellung, dass neue Wissenschaften den Weg für neue Technologien öffnen. Doch insbesondere im Feld der Biowissenschaft ist ein Zeitalter angebrochen, in dem umgekehrt neue Technologien den Weg für neue Wissenschaften bahnen, glaube ich. Fundament des von uns entwickelten DNA-Sequenzers ist die im 20. Jahrhundert entstandene Quantenmechanik. Nun wird die neue Sequenzer-Technologie Informationen liefern, die wir bisher nicht erlangen konnten, und so wiederum den Weg für neue Wissenschaften öffnen. Für mich ist dieser Preis ein Ansporn, zusammen mit der Wegbereitung einer neuen Biowissenschaft den DNA-Sequenzer so schnell wie möglich auf den Markt zu bringen.

Ich glaube, dass es revolutionäre Folgen für Medizin und Arzneimittelentwicklung haben wird, wenn wir den DNA-Sequenzer fertigstellen. Aus Sicht der personalisierten Medizin und der Arzneimittelentwicklung ist es jedoch nicht ausreichend, Diagnosen zu liefern, für die es noch keine Heilmethoden gibt. So schürt man nur Ängste. Notwendig sind vielmehr Information über die Proteine, die das Genom erzeugt, und über die Struktur dieser Proteine. Für die Protein-Bestimmung braucht es Massenspektrographen, und für die Bestimmung der Proteinstruktur muss eine Strukturanalyse-Methode entwickelt werden. Ideal wäre die Entwicklung einer Einzelmolekül-Analysetechnologie, die bei einem einzelnen Molekül in einer Lösung Massenspektrometrie und Strukturanalyse durchführt. DNA-Sequenzer, Massenspektrograph, Strukturanalyse-Methode - das sind für mich die drei kaiserlichen Insignien der Einzelmolekül-Analyse, und nachdem ich nun den DNA-Sequenzer entwickelt habe, möchte ich mich auf die beiden letzteren konzentrieren.

Professor Taniguchi, was bedeutet Ihnen die Auszeichnung mit dem German Innovation Award?

Ich bin meinen vielen Kollegen, den Technikern und auch meiner Familie gegenüber sehr dankbar. Wenn man sich im Alltag auf die Forschung konzentriert, macht man sich nicht bewusst, dass sie eine gemeinsame Anstrengung vieler Menschen ist. Der Preis hat mir diese Selbstverständlichkeit erneut klar vor Augen geführt. Jetzt möchte ich mit allen zusammen weiter forschen und so bald wie möglich einen anwendungstauglichen DNA-Sequenzer entwickeln.

Teil des Preises ist ein Forschungsaufenthalt in Deutschland. Wohin möchten Sie reisen?

Ich möchte gerne die zentralen Forschungslabore von Unternehmen besuchen, die an der Ausschreibung des German Innovation Award beteiligt sind, insbesondere solche von Arzneimittelherstellern und Elektronikfirmen. Ich glaube, dass die Technologie für den DNA-Sequenzer aus Japan kommen wird, doch Distributoren und Märkte gibt es weltweit. Ich denke, ich werde die Reise nutzen, um zukünftige Vertriebspartner zu finden.

Herzlichen Dank für dieses Gespräch. Wir wünschen Ihnen weiterhin viel Erfolg.

 

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