Eine breite Basis für Gesundheitsinnovationen schaffen

Experimentelle Methoden und moderne Technologien sind ein wichtiger Treiber für Innovationen in der biologischen und medizinischen Forschung. Dazu gehören beispielsweise innovative, rechnergestützte Methoden sowie die Anwendung von Hochdurchsatzverfahren in der medizinischen Genom-, Proteom- oder Metabolomforschung. Die erste Sequenzierung eines menschlichen Genoms Anfang des Jahrhunderts steht für den Beginn der ersten genomischen Revolution. Mittlerweile spielt die Analyse von Genen bei Prävention, Diagnose und Verlaufskontrolle vieler Erkrankungen eine wichtige Rolle.

Mit der zunehmenden Verbreitung von Hochdurchsatzverfahren in der medizinischen Genom-, Proteom- und Metabolomforschung ist jetzt der Weg frei für eine breite Anwendung der personalisierten Medizin und ihre zunehmende Translation in die Versorgungspraxis. Doch auch die zweite genomische Revolution hat schon begonnen: Technische Entwicklungen ermöglichen es heute, aus einer einzelnen Zelle einen molekularen Fingerabdruck zu erstellen. Damit wird das Problem umgangen, dass entnommene Gewebeproben immer Mischungen verschiedener Zellen sind, wodurch zum Beispiel die Diagnostik an Krebszellen durch die in der Probe ebenfalls vorhandenen gesunden Zellen gestört wird.

PatientennutzenModerne Hochdurchsatzverfahren entschlüsseln heute schnell und präzise ganze Genome. Damit werden etwa in der Krebsbehandlung Therapien möglich, die vor zehn Jahren noch undenkbar gewesen wären. Bereits heute wird beispielsweise bei Lungenkrebs das genetische Profil einer Tumorprobe bestimmt und die Behandlung entsprechend angepasst. Doch ein Tumor besteht aus vielen verschiedenen Krebszellen mit unterschiedlichen Profilen, eine Tumorprobe stellt ein Gemisch dieser Zellen dar. Zukünftig wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Einzelzellanalysen durchführen, um jede Zelle des Tumors und ihre Eigenheiten zu erfassen. So kann der Krebs noch wirkungsvoller bekämpft werden.

Das Mikrobiom ist bei jedem Menschen einzigartig und spielt offenbar eine wichtige Rolle bei der Entstehung chronischer Erkrankungen wie beispielsweise Diabetes oder Krebs. Die Charakterisierung dieses „mikrobiellen Fingerabdrucks“ und seiner Veränderungen im Lebensverlauf eröffnen möglicherweise bisher weitgehend unbekannte Ansatzmöglichkeiten für Prävention und Therapie.

So entwickelt beispielsweise die Materialforschung innovative, biokompatible Materialien, die sich in den menschlichen Körper integrieren und die Heilung beschleunigen. Flexible und effiziente Produktionstechnologien und-systeme ermöglichen die Herstellung patientenindividueller Produkte und hochfunktionaler Therapie- und Diagnosegeräte. 

Wir werden zukunftsweisende Forschungsfelder und Technologieentwicklungen stärken. Damit schaffen wir eine breite wissenschaftlich-technologische Basis für Gesundheitsinnovationen, die bei Prävention, Diagnose und Therapie von Krankheiten helfen können. Schwer- punkte werden dabei sein:

Pionierforschung in der Biomedizin verlässlich unterstützen und Freiräume für Kreativität eröffnen

Meilensteine in Wissenschaft und Gesellschaft sind meist das Ergebnis von neuartiger, oft grundlagenorientierter und risikoreicher Forschung. So ermöglichte die Entdeckung der Genschere bei Bakterien etwa die Gen-Editierung in größerem Stil auch in anderen Organismen. Dabei entstehen neue Ideen und spannende Erfindungen nicht immer nur durch gezielte Forschungsarbeiten, sondern oft durch ein unerwartetes Zusammentreffen von Menschen mit unterschiedlichen Expertisen und Bildungshintergründen in neuen, nicht alltäglichen Umgebungen. Dies gilt auch und gerade für Sprunginnovationen, die sich durch eine radikale technologische Neuheit auszeichnen und damit ganze Märkte verändern können. Ein Beispiel dafür ist die Genschere.

Dazu wird eine spezialisierte Förderorganisation gegründet, Innovationswettbewerbe und Spitzenprojekte sollen gefördert werden. In Frei- und Experimentierräumen sollen mithilfe themen-, disziplin- und technologieoffener Ansätze gesellschaftlich relevante Herausforderungen und Problemstellungen gelöst werden. Für die Unterstützung von neu in der Gesundheitsforschung entstehenden Innovationsfeldern wird das Bundesministerium für Bildung und Forschung zudem die Förderung von innovativen Netzwerken intensivieren: Insbesondere an den Schnittstellen von Branchen, Wissenschaftsdisziplinen und -kulturen sollen neue Anwendungsfelder und Technologien mit Erneuerungspotenzial für die deutsche Gesundheitswirtschaft entstehen.

Entwicklung neuer Methoden in der Gesundheitsforschung vorantreiben

Jeden Tag wird das „System Mensch“ auf vielfältigste Weise auf unterschiedlichen Ebenen bestimmt – von den Molekülen über die Zellen, das Mikrobiom, die Gewebe und die Organe bis hin zur Psyche – und zudem durch die Umwelt und das soziale Umfeld beeinflusst. Diese Einflüsse von Genetik und Umwelt und die Reaktionen des Körpers darauf zu sammeln, zu modellieren und zu analysieren ist Aufgabe der Systemmedizin.

Sie verknüpft dabei Daten aus Genom, Proteom, Metabolom und Mikrobiom mit klinischen Befunden und Bildgebungsdaten, um die verschiedenartigen Abläufe in unseren Zellen und Organen und die darauf einwirkenden individuellen Einflüsse und Störungen als Ganzes zu verstehen. Dafür arbeiten Forschende über Fachgrenzen hinweg zusammen. Das Ziel der Systemmedizin ist es jedoch nicht nur, Krankheitsmechanismen besser zu verstehen, sondern daraus auch individuelle Vorbeugungs- und Behandlungsmöglichkeiten abzuleiten – als Wegbereiter für die personalisierte Medizin.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung wird die Systemmedizin und die dazu notwendigen Wissenschaftsentwicklungen sowohl innerhalb Deutschlands als auch in internationaler Zusammenarbeit weiter vorantreiben. Neue Technologien sollen Forscherinnen und Forschern zum Beispiel helfen, die molekularen Lebensprozesse in Zellen und Organismen noch besser zu verstehen.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in ganz Deutschland benötigen einen verlässlichen Zugang zu zukunftsweisenden „Omics“-Technologien und hochinnovativen Analyseverfahren. Dies ist auch notwendig, damit Deutschland an internationalen Großprojekten teilhaben kann. In dem aktuell größten internationalen Projekt in den Lebenswissenschaften, dem Humanen Zell-Atlas, wird unter Beteiligung Deutschlands eine Karte aller menschlichen Zellen erstellt.

Zusammenwirken von Gesundheitsforschung und Schlüsseltechnologien stärken

Ein Element der Agenda werden neuartige Therapieverfahren sein, die patienteneigene Ressourcen nutzen, wie etwa die Zell-, Immun- und die somatische Gentherapie oder das „Tissue Engineering“. Hier wird die Bundesregierung einschlägige Forschungsaktivitäten bündeln, da die regenerative Medizin das Potenzial hat, nicht nur Symptome von Krankheiten zu lindern, sondern bisher unheilbare Krankheiten gänzlich zu besiegen.

Ethische, rechtliche und soziale Aspekte der Lebenswissenschaften von Anfang an berücksichtigen

Glaubwürdigkeit, Verlässlichkeit und Offenheit sind für die Bundesregierung wichtige Leitgedanken für eine Gesundheitsforschung, bei der der Mensch im Mittelpunkt steht. Dafür ist es wesentlich, dass die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von Anfang an in einen fundierten gesellschaftlichen Dialog zu möglichen Auswirkungen ihrer Forschung treten. Die ethische Reflexion in den Wissenschaften ebenso wie die diesbezügliche Kommunikation mit Politik und Gesellschaft sind auch zur Erhöhung des Stellenwerts von Forschung in der Gesellschaft unerlässlich.

Das Bundesministerium für Gesundheit fördert zudem Vorhaben zu gesamtgesellschaftlichen Entwicklungen und ihren ethisch relevanten Auswirkungen auf das Gesundheitswesen, insbesondere zu den Auswirkungen der Digitalisierung und des demografischen Wandels. In den Lebenswissenschaften wird es dadurch zunehmend selbstverständlich, bei der Forschung mögliche ethische und rechtliche Fragen ebenso von Anfang an mitzudenken wie soziale Aspekte, zum Beispiel psychosoziale und sozioökonomische Auswirkungen der Nutzung neuer molekularbiologischer Technologien.

Gesundheitsinnovationen schneller in die Praxis bringen

Immer rascher eröffnen wissenschaftliche und technische Innovationen neue Möglichkeiten, Diagnose und Therapie zu verbessern. Der Weg in die Versorgungspraxis ist jedoch häufig langwierig und kostenintensiv. Wir haben es uns zur Leitlinie gemacht, die Erfolge innovativer Gesundheitsforschung und Technologienentwicklung als Schlüssel für eine wirksame Gesundheitsförderung und eine bessere Krankenversorgung zu nutzen.

Daher sollen zukünftig in Deutschland neue Ideen, Methoden und Gesundheitstechnologien rasch und effizient zu Innovationen für das Gesundheitssystem weiterentwickelt und in dieses überführt werden. Dazu bedarf es einer strukturierten Zusammenführung aller beteiligten Akteure.

Eine wichtige Voraussetzung, den Weg in die Versorgungspraxis zu ebnen, ist ein gutes Zusammenspiel von Forschung und Praxis sowie der regulatorischen Entscheidungsträger wie beispielsweise den Zulassungsbehörden. Die Ressortforschung des Bundesministeriums für Gesundheit hat dabei eine wichtige Brückenfunktion mit ihrem Fokus auf anwendungs- und entscheidungsrelevante Forschung. Durch Identifizierung von Änderungspotenzialen und -bedarfen im regulatorischen Bereich kann das Bundesministerium für Gesundheit entsprechende gesetzgeberische Maßnahmen einleiten. Dies zeigt, dass für die Translation ein ressortübergreifendes Handeln notwendig ist.

Wir sorgen dafür, dass wirksame Innovationen schneller und sicher für Patientinnen und Patienten erschlossen werden. Schwerpunkte werden dabei sein:

Deutschland bei digitalen Gesundheitsinnovationen an die Spitze führen

Digitale Innovationen sollen helfen, die Gesundheit der Menschen zu stärken, die Krankenversorgung zu verbessern und das medizinische Fachpersonal zu entlasten. Noch werden diese Möglichkeiten in Deutschland zu wenig genutzt.

Den Weg dahin wird die Bundesregierung in einer Roadmap für digitale Gesundheitsinnovationen aufzeigen. Routinemäßig im klinischen Alltag anfallende Versorgungsdaten sind ein großer Schatz für die Gesundheitsforschung: Die Verknüpfung von Datensätzen aus Forschung (zum Beispiel Biobanken, Gendatenbanken, Daten aus Studien) und Patientenversorgung kann Zusammenhänge aufdecken, etwa zwischen einzelnen Genen, Lebensstilen und Erkrankungen. Dadurch lassen sich neue patientenrelevante Erkenntnisse gewinnen.

PatientennutzenDie Medizininformatik verknüpft die vielen kleinen und großen Dateninseln miteinander, die bereits heute in Krankenhäusern und Arztpraxen lagern. Denn in den Blutanalysen, Röntgenuntersuchungen oder Arztbriefen stecken viele wichtige Informationen. Und je mehr Informationen in eine Behandlung einfließen, desto erfolgreicher wird sie. Doch bislang können Ärztinnen und Ärzte diese Informationen noch nicht übergreifend nutzen. Der digitale Datenschatz hilft aber auch den Gesundheitsforscherinnen und -forschern. Er ermöglicht es ihnen, Krankheiten genauer zu verstehen und bessere Therapien zu entwickeln – oder deren Ausbruch bereits im Vorfeld zu verhindern.

Dafür ist es notwendig, dass die Sicherheit der Systeme und Daten und die technischen Dienstqualitäten bei der Systemkommunikation gewährleistet werden können. Forschung zur IT-Sicherheit und zu Kommunikationssystemen liefert die notwendigen Grundlagen für die Telemedizin, „eHealth“ und Assistenzsysteme, damit Patientendaten sicher übertragen werden und gut verfügbar sind.

Intelligente Technologien für die Medizin nutzen

Chirurgische Instrumente werden beispielsweise durch Sensoren und Software zunehmend intelligenter: Skalpelle erkennen ihre Position im Körper und können den Operateur rechtzeitig warnen, bevor gesundes Gewebe gefährdet ist. Durch die Telemedizin wird ärztliche Überwachung und Behandlung auch dann möglich, wenn Patientinnen und Patienten nicht im Krankenhaus und in der Praxis sind.

Weiterentwicklung und Implementierung der personalisierten Medizin in Deutschland vorantreiben

Unser Wissen über die Grundlagen und die Möglichkeiten der Personalisierung in Prävention, Diagnostik und Therapie wächst stetig. Den Markt haben bisher jedoch fast ausschließlich personalisierte Krebstherapien erreicht, doch auch hier bestehen noch weitere große Potenziale. Personalisierte Therapien sind kostenintensiv und über etablierte Mechanismen nur schwer flächendeckend in die Versorgung zu bringen.

Die Bundesregierung will personalisierte Behandlungsansätze in allen wichtigen Krankheitsgebieten vorantreiben und die spezifischen Translationsherausforderungen gezielt angehen. Vor allem bei der Forschung zur Implementierung personalisierter Behandlungsansätze in der klinischen Praxis wird zukünftig ein Fokus auf die frühe Zusammenarbeit von Akteurinnen und Akteuren aus Wissenschaft, Wirtschaft, Zulassungsbehörden, Ärzte- und Patientenschaft gelegt. Kritische Phasen der Umsetzung einschließlich der regulativen Voraussetzungen für funktionierende Personalisierung in unserem Gesundheitswesen sollen so wirkungsvoller adressiert werden als bisher.

Forschungsförderung zur personalisierten Medizin in Deutschland muss den Anschluss an maßgebliche internationale Aktivitäten herstellen. Daher beteiligt sich die Bundesregierung an gemeinsamen Initiativen und unterstützt die internationale Vernetzung der deutschen Forschenden durch entsprechende Angebote. 

Innovationspotenzial der Gesundheitswirtschaft steigern

In akademischen Einrichtungen der Gesundheitsforschung werden Erkenntnisse generiert, neue Wirkstoffe, Prototypen oder Prozesse entwickelt und erprobt. Idealerweise greift die Gesundheitswirtschaft diese neuen Ideen und Entwicklungen aus der akademischen Forschung auf und entwickelt diese zu vermarktungsfähigen Produkten und qualitätsgesicherten Dienstleistungen weiter.

Die Translation ist aber auch ein langwieriger, risikoreicher und kostenintensiver Prozess. Zunehmend komplexere Produkte, beispielsweise Kombinationen aus Wirkstoff und Diagnostikum in der personalisierten Medizin oder Gentherapeutika, erhöhen diesen Aufwand. Die einzelnen Schritte der Arzneimittelentwicklung erfordern unterschiedliche Expertisen, die auf viele Einrichtungen verteilt sind. Mit seinen Universitäten und Forschungseinrichtungen und einer Vielzahl an kleinen und großen Unternehmen ist Deutschland in diesem Bereich bereits gut aufgestellt. Dennoch besteht Handlungsbedarf bei der Übergabe aktueller Forschungsergebnisse in die industrielle Produktentwicklung und bei der Vernetzung der dar- an beteiligten Akteurinnen und Akteure.

Der zu deckende Versorgungsbedarf ist die zentrale Frage für den Innovationsprozess. Zunehmend steigen darüber hinaus die Anforderungen an Sicherheit, Leistungsfähigkeit und Effektivität von Innovationen im Dienste der Patientinnen und Patienten und damit möglicherweise auch der Aufwand und die Kosten der Unternehmen für die Dokumentation und die Nachweise von Sicherheit und Qualität ihrer Produkte.

Dabei müssen alle Seiten ihren Anteil leisten, um neue Wege der Kooperation gemeinsam zu wagen. Wir unterstützen den Brückenschlag zwischen akademischer Gesundheitsforschung und Gesundheitswirtschaft. Schwerpunkte werden dabei sein:

Die Arzneimittelentwicklung in Deutschland zukunftsweisend aufstellen

Die Bundesregierung wird die Nationale Wirkstoffinitiative weiterentwickeln, um die Arzneimittelforschung und -entwicklung in Deutschland zu stärken. Ein Translationsprogramm soll zukunftsweisende Formen der Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft, Zulassungsbehörden und Industrie initiieren. In enger Kooperation mit der Industrie sollen Erfolg versprechende Forschungsansätze zu neuen Wirkstoffen aus dem akademischen Umfeld gefördert und bis zur industriellen Anschlussfähigkeit weiterentwickelt werden.

Mithilfe eines spezifischen Finanzierungsinstruments soll so ein Portfolio translationaler Forschungsprojekte unterstützt und durch Produktentwicklungsexpertise begleitet werden. Dies soll sicherstellen, dass Unternehmen vielversprechende Forschungsansätze und Wirkstoffkandidaten unmittelbar aufgreifen und zügiger auf den Markt und damit in die Versorgung bringen.

Die Innovationskraft der Medizintechnik stärken

Um die Medizintechnikbranche zu entlasten und ihre Innovationskraft zu stärken, bietet das Bundesministerium für Bildung und Forschung auf den Mittelstand zugeschnittene Fördermaßnahmen, die im Fachprogramm Medizintechnik und in den Technologieförderprogrammen verankert sind.

Dadurch soll der notwendige Wandel des Innovationssystems Medizintechnik aktiv begleitet werden. In der Folge können innovative Produkte zu Patientinnen und Patienten kommen, die es sonst viel später oder möglicherweise überhaupt nicht in die Versorgung geschafft hätten. Damit die Branche in einem anspruchsvollen Marktumfeld hochinnovativ bleibt, forciert der Nationale Strategieprozess „Innovationen in der Medizintechnik“ die Vernetzung und den Austausch innerhalb der Branche und mit allen Akteurinnen und Akteuren im Gesundheitssystem über Zukunftsthemen der Medizintechnik.

Die für die Medizintechnikbranche etablierte „Nationale Informationsplattform Medizintechnik“ wird zudem zu einer integrierten Informations-, Dialog- und Serviceplattform für die Zielgruppe „Innovatoren in kleinen und mittleren Unternehmen der Medizintechnik“ und mit einem Fokus auf die Innovationsphasen „Zertifizierung, Erstattung und Marktüberwachung“ ausgebaut, auf der sich innovative Unternehmen, Forschende und Ärzteschaft informieren und zusammenarbeiten können.