Das Mainzer Biotechnologieunternehmen BioNTech hat ein Frühwarnsystem entwickeln und testen lassen, über das potenzielle Corona-Hochrisikovarianten erkannt werden können. Dies ermögliche eine schnellere Reaktion seitens Wissenschaft und Politik.

In einer Pressemitteilung vom 11. Januar teilte Firmeninhaber Uğur Şahin mit,dass das Unternehmen BioNTech zusammen mit der britischen Firma InstaDeep das Frühwarnsystem Early Warning System (EWS) entwickelt hat. Entsprechende Testungen seien erfolgreich verlaufen. InstaDeep, das seinen Hauptsitz in London hat, ist laut Eigenauskunft spezialisiert auf KI-gestützte (Künstliche Intelligenz) Entscheidungssysteme, das heißt „Expertisen in der Forschung im Bereich der maschinellen Intelligenz und der konkreten Umsetzung in Unternehmen“, wie es auf der Firmenseite heißt. Laut offiziellem Statementwird mit der Schaffung des EWS Folgendes beabsichtigt:

„Das Frühwarnsystem kombiniert Strukturmodellierung von Spike-Proteinen mit künstlicher Intelligenz (KI), um Hochrisikovarianten von SARS-CoV-2 zu erkennen und zu überwachen. Dabei können durchschnittlich über 90 Prozent der von der WHO deklarierten Varianten zwei Monate vor der offiziellen Ausweisung identifiziert werden.“

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Das neuartige Frühwarnsystem sei für neue Virusvariantendaten vollständig skalierbar, diese in ihrer Größe somit gegebenenfalls veränderbar. Die Ergebnisse der nun bekanntgegebenen Teststudie wurden auf der Seite BioRxiv zur Verfügung gestellt. Zudem wurde die Studie bei einer wissenschaftlichen Fachzeitschrift mit Peer-Review-System eingereicht. Peer-Review ist ein Verfahren zur Qualitätssicherung einer wissenschaftlichen Arbeit oder eines Projektes durch unabhängige Gutachter aus dem gleichen Fachgebiet.

Potenzielle Informationenkann das EWS künftig über die in die SARS-CoV-2-Sequenzdatenbanken eingepflegten und hinterlegten Daten erhalten und analysieren. Die BioNTech-Pressemitteilung informiert:

„Während des Versuchszeitraums hat das System mehr als 90 % der von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) identifizierten Virusvarianten (Variants of Concern, Besorgniserregende Varianten; Variants of Interest, Varianten von Interesse; Variants Under Monitoring, zu überwachende Varianten) im Durchschnitt zwei Monate im Voraus erkannt. Die von der WHO identifizierten Varianten Alpha, Beta, Gamma, Theta, Eta und Omikron wurden vom EWS noch in derselben Woche erkannt, in der ihre Sequenz erstmals hochgeladen wurde.“

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Das EWS war laut der Mitteilung in der Lage, über einen Zeitraum von elf Monaten die von der WHO identifizierten Varianten von den nicht identifizierten zu unterscheiden. Dies würde die Fähigkeit des Berechnungsmodells unterstreichen, „die Abstammung von Varianten zu bestimmen“. Der Text präzisiert:

„Bei einer zwischen dem 16. September 2020 und dem 23. November 2021 wöchentlich durchgeführten Analyse wurden 12 der 13 von der WHO identifizierten Varianten mit einer durchschnittlichen Vorlaufzeit von 58 Tagen (d. h. zwei Monaten) identifiziert, bevor die Varianten ihre jeweilige WHO-Bezeichnung erhielten. Zum Zeitpunkt der EWS-Kennzeichnung der Varianten Alpha bis Mu waren im Durchschnitt nur etwa 25 Fälle gemeldet. Im Gegensatz dazu meldete die WHO diese Varianten, als im Durchschnitt mehr als 1.500 Fälle gemeldet waren. Aus über 70.000 Varianten, die zwischen Anfang Oktober 2021 und Ende November 2021 entdeckt wurden, erkannte das EWS Omikron am selben Tag, als dessen Sequenz erstmals veröffentlicht wurde, als die Variante mit der stärksten Immunevasionsfähigkeit bei gleichzeitig hohem Fitness-Score.“

Laut Pressemitteilung wurde die in Botswana und Südafrika entdeckte Omikron-Variante noch am selben Tag, an dem ihre Sequenz verfügbar wurde, als Hochrisikovariante eingestuft. Des Weiteren behauptet BioNTech, dass die Ergebnisse der Studie unterstreichen würden, dass „das EWS in der Lage ist, neue Varianten innerhalb von Minuten zu erkennen und ihr Risiko nahezu in Echtzeit zu überwachen“. BioNTech-CEO Şahin definierte die Vorteile des Frühwarnsystems in der Mitteilung und legt dar:

„Die frühzeitige Erkennung potenzieller Hochrisikovarianten könnte ein wirksames Instrument sein, um Forscher, Impfstoffentwickler, Gesundheitsbehörden und politische Entscheidungsträger zeitnah zu warnen und so mehr Zeit für die Einleitung entsprechender Maßnahmen gegen bedenkliche neue Virusvarianten zu haben.“

Zudem informierte der Mitgründer und CEO von InstaDeep in der gemeinsamen Pressemitteilung darüber, dass laut seinen Kenntnissen jede Woche mehr als 10.000 neue Sequenzvarianten entdeckt würden. Experten könnten „diese komplexen Daten in diesem Umfang nicht mehr bewältigen“, erklärte Karim Beguir. Er resümiert: „Wir haben uns dieser Herausforderung gestellt, indem wir die leistungsstarken KI-Fähigkeiten der DeepChain-Plattform von InstaDeep mit dem SARS-CoV-2-Know-how und der Technologie von BioNTech kombiniert haben. Zum ersten Mal können Hochrisikovarianten auf der Stelle erkannt werden, was Monate an wertvoller Zeit sparen kann. Wir freuen uns, unsere Forschungsarbeit der Öffentlichkeit zugänglich zu machen, und vor allem freuen wir uns darauf, dass sie sich weiterhin in der Praxis bewährt.“

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In Bezug auf den BioNTech-Impfstoff Comirnaty und benötigte Modifizierungen des Wirkstoffs aufgrund der momentan grassierenden Omikron-Variante äußerte sich Şahin am 11. Januar auf der J.P. Morgan Healthcare Conference. BioNTech geht laut einem 4investors-Artikel davon aus, dass – vorbehaltlich der behördlichen Zulassung – eine auf die Omikron-Variante angepasste Version von Comirnaty im März dieses Jahres verfügbar sein könnte. Ende Januar soll eine erste klinische Studie mit dem angepassten Vakzin starten.

Laut 4investors erwartet das Unternehmen für das Jahr 2022 einen Umsatz zwischen 13 und 17 Milliarden Euro. Letzte Woche war der Aktienkurs von BioNTech im Tagesverlauf von 201,55 Dollar auf bis zu 230,35 Dollar geklettert. Ein Grund dafür könnte neben dem angekündigten Produktionsstart eine Aussage von Şahin sein, die er schon während einer Pressekonferenz im Dezember 2021 tätigte:

„Insbesondere mit den Daten, die von der Omikron-Variante stammen, ist es sehr klar, dass unser Impfstoff für die Omikron-Variante ein Dreifach-Impfstoff sein sollte.“

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