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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Universität Innsbruck, Spin-offs
(c) Universität Innsbruck

Vergleicht man die österreichische Spin-off-Landschaft mit jener anderer Länder, erweist diese sich als mager – wären da nicht diverse heimische Universitäten, die proaktiv Spin-offs fördern, wie brutkasten berichtete. Die Universität Innsbruck gilt als einer dieser Innovationstreiber.

Spin-offs in Deutschland

Eine Studie aus dem Oktober 2023 zur Entrepreneurship Performance deutscher Hochschulen ermittelte die Anzahl an Gründungen aus Hochschulen von 2014 bis 2022 und weist diese Werte für die 20 am höchsten gerankten Universitäten in Deutschland aus. Zusammen waren diese 20 Universitäten Ursprung von knapp 4.800 Startups. Dabei gibt es eine ausgeprägte Spitzengruppe mit der TU München (810 Startups) ganz vorne, gefolgt mit weitem Abstand von der TU Berlin (466) und dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT, 321).

Hierzulande hat sich die Universität Innsbruck seit der Gründung ihrer Beteiligungsgesellschaft im Jahr 2008 über die Uni-Holding an 39 Spin-offs beteiligt. Durch die neu gegründeten Unternehmen wurden seither mehr als 200 neue Arbeitsplätze geschaffen.

“Der Ansatz der Universität Innsbruck, akademisch getriebene Spin-offs wirksam zu unterstützen, zeigt Früchte”, sagt Rektorin Veronika Sexl. “Durch die Unternehmen wird spezialisiertes Grundlagenwissen zum Wohle der Gesellschaft transformiert und diesen strategischen Ansatz werden wir auch in Zukunft weiter forcieren.” Neben Studienangeboten im Bereich Entrepreneurship und dem gemeinsam mit der Wirtschaftskammer Tirol betriebenen Gründungs- und Innovationszentrum InnCubator stellt die 2008 gegründete Beteiligungsgesellschaft Uni-Holding ein Kernelement der Strategie dar.

AQT und ParityQC als Aushängeschilder

Aktuell hält die Uni-Holding 23 Beteiligungen an Ausgründungen aus der Universität Innsbruck. Diese Unternehmen sind in den Bereichen Digitalisierung, Finanzen, Gesundheit, Ökologie und Technologie tätig. Neben den renommierten Ausgründungen im Bereich der Quantentechnologien – AQT und Parity QC – beschäftigt sich etwa das junge Spin-off QND – Quantum Network Design mit der Simulation von Quantennetzwerken, um die wesentlichen Grundsteine für eine industrielle Implementierung zu legen.

Beispiele der Innsbrucker Spin-offs

Innfoliolytix wäre ein weiteres Beispiel der Spin-off-Strategie: Das Startup macht Kapitalmarktanleger:innen aktuelle Forschungsergebnisse in Form von quantitativen Anlagestrategien zugänglich. Die Universitätsprofessoren Matthias Bank und Jochen Lawrenz vom Institut für Banken und Finanzen sind an der gemeinsamen Gründung und Entwicklung des Unternehmens mit der BTV AG und der Universität Innsbruck beteiligt; seit 2024 gilt Innfoliolytix als eine FMA-lizenzierte Wertpapierfirma. Im November 2024 wurde der vom Startup beratene und von der 3 Banken-Generali Investment-Gesellschaft verwaltete Fonds “Quant Global Plus” mit dem Österreichischen Dachfonds Award 2024 des GELD-Magazins in den Kategorien “Aktiendachfonds 1 Jahr” und “Aktiendachfonds 3 Jahre” ausgezeichnet.

KinCon biolabs wiederrum baut seine patentierte Plattformtechnologie weiter aus, um Pharmaunternehmen bei der Lösung medizinischer Herausforderungen, insbesondere bei Krebs und Morbus Parkinson, zu unterstützen. Das von Philipp Tschaikner und Eduard Stefan gegründete Unternehmen entwickelt eine zellbasierte Reportertechnologie, die strukturelle Veränderungen von schwer zu analysierenden Zielproteinen sichtbar macht. Wenn ein Wirkstoffkandidat an einen, spezifisch für das Zielprotein entwickelten Reporter bindet, beginnt der genetisch kodierte Reporter in den Zellen zu leuchten. Damit lasse sich die Wirksamkeit von Medikamentenkandidaten systematisch vorhersagen, sodass die Pharmaunternehmen neuartige Therapien schneller in die klinische Anwendung, d.h. zu den Patient:innen, bringen könnten.

Kartenspiel in USA lizenziert

Das von Physiker:innen an der Universität Innsbruck entwickelte Kartenspiel Seeker Chronicles konnte mittlerweile an den renommierten US-amerikanischen Spieleverlag Wise Wizard Games lizenziert werden. Es verbindet Wissenschaftsvermittlung mit Spielelementen. Dessen Erfinder:innen Hendrik Poulsen Nautrup, Lea Trenkwalder und Fulvio Flamini haben das Spin-off-Unternehmen OneStone Studios gegründet und arbeiten aktuell an Erweiterungen, einer digitalen Version des Spiels und mehreren neuen Spielen, alle mit dem Ziel, Wissenschaft der Gesellschaft näherzubringen.

Arbeitsbedingungen, Arbeitsorganisation und daraus resultierende Beanspruchungen mit dem Ziel zu betrachten, Arbeit “menschenzentriert” zu gestalten und hinsichtlich verschiedener Humankriterien in Unternehmen und Organisationen zum Wohle aller Beteiligten zu verbessern – das ist das Vorhaben von Humane Arbeit. Gegründet von Cornelia Strecker, Christian Seubert und Jürgen Glaser bietet das Spin-off arbeitspsychologische Beratung auf dem aktuellsten Stand wissenschaftlicher Forschung.

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