18.12.2020

Ares Genetics erkennt dank AWS Cloud Antibiotikaresistenzen schneller

Amazon Web Services (AWS) unterstützt Startups bei den unterschiedlichsten Herausforderungen ihrer Geschäftsmodelle. Im Fall von Ares Genetics hilft die IT-Infrastruktur von AWS anhand von großen genetischen Datenmengen schnell das Therapieansprechverhalten von Krankheitserregern vorherzusagen.
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Ares Genetics: Stephan Beisken Head of Bioinformatics & Analytics
(c) Ares Genetics: Stephan Beisken Head of Bioinformatics & Analytics
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Antibiotika sind eine der wichtigsten Waffen bei der Bekämpfung bakterieller Infektionen. Der vermehrte Einsatz hat in den letzten Jahren allerdings vielfach zu Antibiotikaresistenzen geführt und erschwert es Medizinern zunehmend, Patienten wirksam zu behandeln. Hier setzt das 2017 gegründete digitale Diagnostik Startup Ares Genetics an, das die Testung auf Antibiotikaresistenzen und die Diagnostik im Gesundheitsbereich verbessern möchte: „Üblicherweise benötigen klassische Labortests einige Tage bis Wochen, um Antibiotikaresistenzen festzustellen. Man nimmt eine Probe vom Patienten, kultiviert sie, fügt ein Antibiotikum hinzu und analysiert, ob Bakterien wachsen oder nicht. Leider dauern diese Tests aber meist zu lange, um Patienten mit komplizierten Erkrankungen schnell und effektiv zu behandeln“, erklärt Stephan Beisken, Head of Bioinformatics & Analytics bei Ares Genetics.

Ares Genetics: DNA-basierte Tests ermöglichen die Vorhersage des Therapieansprechverhaltens

„Wir haben einen DNA-basierten Test entwickelt, bei dem wir die in der Probe vorhandene DNA sequenzieren und anschließend mit einer Datenbank abgleichen, die genetische Informationen mit Krankheitserregern und deren Antibiotikaresistenzen verknüpft. Mit Hilfe dieser Technologie können wir vorhersagen, welche Antibiotika für welche Erreger geeignet sind“, erklärt Stephan Beisken, der auch im neuesten TechTalk zu Gast ist.

Zu den Kunden und Partnern des Wiener Startups zählen neben Ärzten, Krankenhäusern und Gesundheitseinrichtungen auch weltweit führende Diagnostik- und Pharma-Unternehmen. Dass sich durch Antibiotikaresistenzen der Produktlebenszyklus von Antibiotika verkürzt, ist für diese ein entscheidender Aspekt bei der Medikamentenentwicklung. Antibiotikaresistenzen führen weiters zu höheren Behandlungskosten, und die Aufenthalte in Krankenhäusern verlängern sich insgesamt – was sich negativ auf das gesamte Gesundheitssystem auswirkt.

Hohes Datenaufkommen in der AWS Cloud

Der Abgleich der DNA-basierten Tests von Ares Genetics mit der Datenbank nimmt enorme Rechenkapazitäten in Anspruch und generiert große Datenmengen – daher nutzt das Startup schon seit seiner Gründung AWS. „Mit der Sequenzierung der DNA-Proben und dem Abgleich mit unserer Datenbank fallen riesige Datenmengen an, denn schon bei 100 Proben können durch den Analyseprozess mehrere Terabyte an Daten entstehen. Unser 6-köpfiges Bioinformatik-Team steuert die Anwendung, die IT-Infrastruktur dahinter liegt allerdings in der AWS Cloud. Ohne AWS könnten wir unseren Kunden die DNA-basierten Tests nicht so effizient anbieten“, so Stephan Beisken.

Ares Genetics setzt dabei auf einige grundlegende Services von AWS, wie Amazon DynamoDB, Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) sowie Machine Learning & Deep Learning Tools verarbeitet über AWS Batch, mit denen das Team neue Technologieanwendungen aus der Forschung schnell ausprobieren und Modelle  zur Vorhersage von Antibiotikaresistenzen mithilfe von Machine Learning hochoptimiert neu berechnen kann. „Ein weiterer Aspekt, warum wir uns für AWS entschieden haben, waren die hohen und intuitiv anwendbaren Verschlüsselungs- und Zugriffsstandards, die den Umgang mit sensiblen Gesundheitsdaten erleichtern können“, resümiert Stephan Beisken.

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European Innovation Act
© European Commission

Europa verfügt über eine starke Forschungslandschaft sowie über qualifizierte Fachkräfte und innovative Unternehmen. Gleichzeitig bestehen innerhalb der EU unterschiedliche regulatorische Rahmenbedingungen, und der Zugang zu Finanzierungen kann für innovative Unternehmen eine Herausforderung darstellen. Dadurch werden in Europa entwickelte Innovationen nicht immer in Europa weiterentwickelt und wirtschaftlich genutzt. Der nun von der EU-Kommission vorgeschlagene European Innovation Act soll dazu beitragen, diese Rahmenbedingungen zu verbessern und Unternehmen dabei zu unterstützen, grenzüberschreitend zu wachsen und international wettbewerbsfähig zu werden.

Zugang zu Finanzierung und Vergabeverfahren

Der Vorschlag setzt im Prinzip an zwei zentralen Herausforderungen für Innovationen in Europa an: dem Zugang zu Finanzierung und der stärkeren Nutzung öffentlicher Beschaffung.

Erstens soll der Zugang zu Finanzierungen für innovative Unternehmen erleichtert werden. Viele Startups und Scaleups verfügen über Patente, geistiges Eigentum und andere immaterielle Vermögenswerte. Deren Bewertung kann jedoch komplex sein und den Zugang zu Investitionen erschweren.

Der Vorschlag sieht daher einen gemeinsamen EU-Rahmen für die Bewertung von geistigem Eigentum vor. Zudem soll ein digitaler Marktplatz geschaffen werden, der Anbieter und Interessenten für geistiges Eigentum zusammenbringen und Unternehmen durch fachliche Unterstützung bei der Vermarktung ihrer Innovationen unterstützen soll.

Nach Angaben der Kommission könnten diese Maßnahmen die Verwaltungskosten um rund 35 Mio. Euro senken und zusätzliche Finanzierungen von bis zu 10,2 Mrd. Euro pro Jahr über IP-gestütztes Risiko- und Fremdkapital ermöglichen.

F&E-Aufträge

Zweitens soll ein gemeinsames Verfahren für die Vergabe von Forschungs- und Entwicklungsaufträgen (F&E) eingeführt werden. Dieses soll für mehr Rechtssicherheit sorgen und dazu beitragen, neue Technologien schneller zur Marktreife zu bringen. Dazu zählen auch Technologien, die zur Bewältigung gemeinsamer gesellschaftlicher Herausforderungen etwa in den Bereichen Gesundheit, Bildung und saubere Mobilität beitragen können. Zudem soll die gemeinsame Durchführung von F&E-Aufträgen durch öffentliche Auftraggeber aus verschiedenen Mitgliedstaaten erleichtert werden.

Nach Angaben der Kommission könnten diese Maßnahmen zu Einsparungen von rund einer Milliarde Euro pro Jahr bei öffentlichen Auftraggebern führen und zusätzliche jährliche Gewinne von 25,92 Mrd. Euro für Unternehmen ermöglichen. Nach Einschätzung der Kommission könnte zudem das EU-BIP im zehnten Jahr um 0,24 bis 0,42 Prozent über dem Niveau (Anm.: ohne die Maßnahmen) liegen. Im selben Zeitraum könnten – so die Erwartung – bis zu 507.000 zusätzliche Arbeitsplätze entstehen.

„Mit dem Europäischen Innovationsgesetz gehen wir der Fragmentierung direkt entgegen: einen Rahmen für die Bewertung von Rechten des geistigen Eigentums, einen digitalen Marktplatz, der Käufer und Verkäufer verbindet, und einen einfacheren Weg für die Vergabe öffentlicher Aufträge für Spitzenforschung und -entwicklung. Und das ist erst der Anfang. Bis 2028 werden wir einen echten Binnenmarkt schaffen, in dem Ideen schneller skalieren, Finanzen freier zirkulieren und die strategische Autonomie Europas gestärkt wird. Das ist das Europa, das wir aufbauen“, sagt Ekaterina Sacharieva, EU-Kommissarin für Startups, Forschung und Innovation.

EU-Referenzrahmen für Reallabore

Parallel – und separat zum European Innovation Act zu sehen – möchte die Kommission Innovator:innen zudem dabei unterstützen, neue Ideen schneller in marktfähige Lösungen zu überführen. Dazu ist ein Vorschlag für einen gemeinsamen Rahmen für regulatorische Reallabore vorgesehen.

Reallabore ermöglichen es Unternehmen, Forschungseinrichtungen und Behörden, neue Produkte, Dienstleistungen oder Technologien zeitlich begrenzt in einem kontrollierten Umfeld und unter Aufsicht der zuständigen Behörden zu erproben. Dadurch sollen Erfahrungen mit den geltenden regulatorischen Anforderungen gesammelt werden. Gleichzeitig erhalten Behörden Erkenntnisse darüber, wie bestehende Vorschriften auf neue Technologien angewendet werden können und ob gegebenenfalls Anpassungsbedarf besteht.

In einzelnen Bereichen des EU-Rechts gibt es bereits regulatorische Reallabore. Ein einheitlicher europäischer Ansatz besteht bislang jedoch nicht, sodass sich unterschiedliche Verfahren und regulatorische Rahmenbedingungen ergeben. Eine geplante Empfehlung des Rates soll daher einen gemeinsamen EU-Referenzrahmen für Reallabore in Bereichen schaffen, die bislang nicht durch entsprechende EU-Rechtsvorschriften abgedeckt sind. Dabei sollen Erfahrungen aus den Mitgliedstaaten und bestehenden EU-Initiativen einbezogen werden – mit dem Ziel, die Erprobung innovativer Lösungen zu erleichtern und gleichzeitig öffentliche Interessen zu berücksichtigen.


Zusammenfassung

Worum geht es?
Der European Innovation Act soll Hindernisse für Innovation abbauen, den Weg von der Forschung zum Markt beschleunigen und die Nutzung von geistigem Eigentum erleichtern.

Drei zentrale Maßnahmen

  • Bewertung von geistigem Eigentum: Ein EU-weiter Rahmen soll die Bewertung von Patenten und anderem geistigem Eigentum vereinheitlichen und dadurch den Zugang zu Finanzierung für innovative Startups erleichtern.
  • Digitaler Marktplatz: Eine digitale Plattform soll Käufer und Verkäufer von geistigem Eigentum zusammenbringen.
  • F&E-Beschaffung: Ein gemeinsames Verfahren für die öffentliche Beschaffung von Forschung und Entwicklung soll die Beschaffung und grenzüberschreitende Zusammenarbeit vereinfachen und die Entwicklung und Erprobung innovativer Lösungen fördern.

Erwartete Auswirkungen

  • 10,2 Mrd. EUR zusätzliche Finanzierung für Unternehmen pro Jahr durch die bessere Nutzung von geistigem Eigentum
  • 35 Mio. EUR jährliche Einsparungen bei Verwaltungskosten für Unternehmen durch eine harmonisierte Bewertung von geistigem Eigentum
  • 1 Mrd. EUR jährliche Einsparungen bei öffentlichen Auftraggebern durch effizientere FuE-Beschaffung und vereinfachte grenzüberschreitende Verfahren
  • 25,9 Mrd. EUR zusätzliche jährliche Gewinne für Unternehmen, die an FuE-Beschaffung beteiligt sind
  • 0,24–0,42 % erwarteter Anstieg des EU-BIP über die nächsten zehn Jahre
  • bis zu 507.000 zusätzliche Arbeitsplätze in der EU innerhalb der nächsten zehn Jahre

Quelle: Europäische Kommission, „European Innovation Act“, September 2026. Bei den genannten wirtschaftlichen Effekten handelt es sich um erwartete Auswirkungen.

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