Bakteriophagen bekämpfen als natürliche Viren gezielt bakterielle Infektionen und gelten als Hoffnungsträger gegen Antibiotikaresistenzen. Schweizer Forschungsgruppen leisten Pionierarbeit, doch eine klare Regulierung fehlt noch.
Bioinspiration und Biointegration nutzen Prinzipien aus der Natur für nachhaltige Lösungen. Schweizer Spin-offs wie Xemperia, Morphotonix und Seprify bringen innovative Produkte auf den Markt, von Brustkrebstests bis zu natürlichen Pigmenten.
Die mRNA-Technologie ermöglicht eine flexible und schnelle Produktion von Therapeutika. Lonza und Novartis haben in der Schweiz Produktionsstätten aufgebaut, doch die Kommerzialisierung hinkt anderen Nationen hinterher.
Personalisierte Ernährung passt Ernährungsempfehlungen an individuelle genetische und physiologische Profile an. Die Initiative Swiss Food & Nutrition Valley vernetzt über 80 Akteur:innen aus Forschung und Industrie.
Alle vier Technologien zeigen: Die Schweiz verfügt über exzellente Forschung, doch bei der Kommerzialisierung und bei klaren regulatorischen Rahmenbedingungen besteht Handlungsbedarf.
Die Vielfalt moderner Life-Sciences-Technologien ist beeindruckend. Während manche auf jahrtausendealten Naturprinzipien basieren, nutzen andere modernste genetische Erkenntnisse. Was sie alle verbindet: Sie alle versprechen nachhaltigere, präzisere und wirksamere Lösungen für die Herausforderungen unserer Zeit. Dieser Beitrag beleuchtet vier Technologien aus dem Technology Outlook, die unterschiedlicher kaum sein könnten – und doch gemeinsam die Zukunft von Medizin, Ernährung und Nachhaltigkeit gestalten werden.
Jährlich sterben weltweit mehr als eine Million Menschen an bakteriellen Infektionen, gegen die herkömmliche Antibiotika nicht mehr wirken. Gleichzeitig suchen Lebensmittelindustrie und Landwirtschaft nach Alternativen zur Keimkontrolle. Dabei erlebt eine alte Technologie ein Comeback: Bakteriophagen sind Viren, die ausschliesslich Bakterien als Wirtszellen nutzen und diese gezielt abtöten.
Phagen funktionieren wie ein Präzisionswerkzeug: Meist greift eine Phagenart nur eine bestimmte Bakterienart an und lässt nützliche Bakterien verschont. In der Medizin dürfen sie in der Schweiz derzeit nur in lebensbedrohlichen Situationen eingesetzt werden. Erfolgreiche Einzelbehandlungen bei Harnwegsinfektionen oder Gelenkprothesen zeigen das Potenzial. Belgien nimmt dank flexibler Regularien eine Vorreiterrolle ein.
In der Lebensmittelindustrie werden Phagen bereits präventiv eingesetzt, um krankmachende Bakterien wie Listerien oder Salmonellen zu eliminieren. Während Länder wie Kanada oder die USA bereits entsprechende kommerzielle Produkte dafür entwickelt haben, sind Phagen in der Schweiz nur in der Käseherstellung als Ausnahme zugelassen. In der Landwirtschaft könnten Phagencocktails, also ein Mix aus verschiedenen Phagen, Antibiotika und chemische Pestizide ersetzen. In der Schweiz ist dieser Einsatz bei Freiluftkulturen jedoch nicht erlaubt.
Schweizer Forschungsgruppen an der ETH Zürich, der ZHAW und an Universitätsspitälern wie dem Balgrist leisten Pionierarbeit in der Grundlagenforschung. Die Kommerzialisierung hinkt allerdings hinterher und bietet Chancen für Start-ups. Die grösste Herausforderung bleibt der fehlende Nachweis der medizinischen Wirksamkeit durch internationale klinische Studien. Zudem fehlen in der Schweiz klare Rahmenbedingungen und Zulassungsverfahren. Es könnte sich lohnen, sich an Belgien zu orientieren, um das volle Potenzial dieser Technologie zu entfalten.
Die Natur hat über Jahrtausende hinweg Lösungen entwickelt, die von Wissenschaft und Industrie kopiert und weiterentwickelt werden. Bioinspiration nutzt natürliche Vorbilder und abstrahiert deren Funktionen für technische Anwendungen. Die Beispiele reichen von Winglets an Flugzeugen, die nach dem Vorbild von Adlerflügeln gestaltet sind, bis zu wasserabweisenden Oberflächen, die nach dem Vorbild des Lotusblatts funktionieren.
Schweizer Spin-offs bringen innovative Lösungen auf den Markt: Morphotonix, ein Spin-off der EPFL, nutzt beispielsweise Nanolithografie zur Fälschungssicherung von Banknoten, Pässen oder Uhren. Dabei werden kleinste strukturelle Veränderungen als unkopierbare Sicherheitsmerkmale direkt in die Produkte eingraviert. Diese Technik wurde von den tropischen Morpho-Faltern inspiriert, deren Flügel je nach Lichteinfall in unterschiedlichem Blau schillern.
Das Start-up Seprify entwickelt hingegen natürliche, zellulosebasierte weisse Pigmente für Zahnpasta und Kosmetika, die das potenziell umweltschädliche Titaniumdioxid ersetzen sollen. Und am Adolphe Merkle Institute entstehen zudem selbstheilende Materialien mit antibakterieller Wirkung für die Wundversorgung.
Und wie stehts um die Forschung? Das NCCR Bio-Inspired Materials an der Universität Freiburg und das ETH-Programm ALIVE (Advanced Engineering with Living Materials) sind gut positioniert, um diese Entwicklungen voranzutreiben. Die grösste Herausforderung bleibt die Skalierung vom Labor zur Marktreife sowie die Stabilität der Materialien über lange Zeiträume.
Die Corona-Pandemie hat die mRNA-Technologie weltberühmt gemacht. Doch ihr Potenzial reicht weit über Covid-Impfstoffe hinaus. Mithilfe dieser Technologie können auch therapeutische Proteine gezielt in menschlichen Zellen hergestellt werden. Dabei kann die mRNA sowohl fehlerhafte Proteine ersetzen als auch neue Proteine erzeugen, die im Körper nicht natürlich vorkommen.
Neben Impfstoffen gegen das Coronavirus befinden sich Vakzine gegen Grippeviren und RSV (Respiratorisches Synzytial-Virus) in der Zulassung. In der Krebstherapie werden erste mRNA-basierte Impfstoffe getestet, die das Immunsystem befähigen sollen, Tumorzellen gezielt zu erkennen und zu zerstören.
Die Schweiz erlebte eine Wende: Vor der Pandemie wurde nur wenig in die mRNA-Forschung investiert. Zwischen 2021 und 2024 finanzierte der Schweizerische Nationalfonds jedoch das Nationale Forschungsprogramm «Covid-19» (NFP 78). Lonza baute 2020 in Kooperation mit Moderna in Visp Produktionsanlagen für mRNA-Impfstoffe auf. Novartis eröffnete 2023 in Schweizerhalle eine Produktionsstätte für mRNA-Therapeutika. Schweizer Firmen wie Haya Therapeutics und TargImmune Therapeutics arbeiten an innovativen Anwendungen. Bei der Kommerzialisierung hinkt die Schweiz allerdings den USA und Deutschland hinterher.
Die Vorteile sind beträchtlich: So dauern kleine Chargen nur zwei bis drei Wochen und Labormengen sogar nur Stunden. Dadurch sind schnelle Anpassungen an neue Virusvarianten und personalisierte Therapien bei seltenen Krankheiten möglich. Die grösste Herausforderung bleibt jedoch die zielgerichtete Anwendung in spezifischen Geweben. Intravenös verabreichte mRNA erreicht hauptsächlich die Leber.
Was wäre, wenn Ernährungsempfehlungen auf das individuelle genetische Profil, den Stoffwechsel und die Lebensumstände zugeschnitten wären? Bei der personalisierten Ernährung werden Erbsubstanz, Mikrobiom, Stoffwechsel und körperliche Aktivität analysiert, um Zivilisationskrankheiten und Nährstoffmängel vorzubeugen.
Drei Geschäftsmodelle dominieren den Markt: Erstens Testkits und Wearables. Testkits messen ernährungsspezifische Biomarker wie Vitamine, Aminosäuren oder Spurenelemente in Blut-, Speichel- oder Urinproben. Und DNA-Tests analysieren relevante Gene. Ein gängiges Beispiel ist die Vorhersage des Vitamin-B12-Bedarfs. Wearables ermöglichen die kontinuierliche Echtzeitüberwachung des Blutzuckerspiegels als Indikator für den durch Ernährung und Lebensstil bedingten Gesundheitsverlauf. Zweitens gibt es Apps und Beratung: Nutzende geben regelmässig ihre gesundheits- und ernährungsrelevanten Daten ein und erhalten Prognosen und Empfehlungen für eine gesunde Lebensführung. Drittens gibt es spezifische Produkte wie etwa Nahrungsergänzungsmittel, die auf individuelle Bedürfnisse zugeschnitten sind.
In der Schweiz treiben vor allem KMU die Entwicklung voran. Grosse Fortschritte wurden bei weniger invasiven Analysen wie Speichel-, Urin- oder Atemproben erzielt. Die Initiative Swiss Food & Nutrition Valley vernetzt auf ihrer Plattform über 80 Unternehmen, Forschungsgruppen und Behörden.
Die Herausforderung besteht derzeit darin, dass personalisierte Produkte teuer sind und in vielen Fällen der wissenschaftliche Nachweis noch fehlt, dass sich die höheren Kosten in besserer Gesundheit auszahlen. Die Zukunft wird von KI-Lösungen geprägt sein, die Laboranalysen, Gesundheitsdaten und Lebensstilfaktoren integrieren. Dies könnte die Qualität steigern und die Kosten senken.
Diese vier Technologien könnten unterschiedlicher kaum sein – und doch zeigen sie gemeinsam die Stärken und Herausforderungen des Schweizer Life-Sciences-Standorts. Bakteriophagen nutzen uralte, natürliche Prinzipien neu, die Bioinspiration kopiert die Natur, um nachhaltige Lösungen zu finden, mRNA ermöglicht eine flexible Produktion von Therapeutika und personalisierte Ernährung passt sich dem Individuum an.
Was sie verbindet: In allen vier Bereichen leistet die Schweizer Forschung Pionierarbeit. Die ETH Zürich, die EPFL, die Universitäten und Fachhochschulen sowie Forschungsinstitute wie die Empa und die Agroscope liefern exzellente Grundlagenforschung. Nationale Forschungsschwerpunkte wie das NCCR Bio-Inspired Materials oder das NFP 78 zu Covid-19 bündeln Expertise und ermöglichen internationale Zusammenarbeit.
Auch bei der Translation in innovative Produkte ist die Schweiz stark: Spin-offs wie Xemperia, Morphotonix und Seprify, etablierte Unternehmen wie Lonza und Novartis sowie zahlreiche KMU bringen Innovationen auf den Markt. Initiativen wie das Swiss Food & Nutrition Valley vernetzen Akteure und fördern den Wissenstransfer.
In allen vier Bereichen zeigt sich jedoch auch Handlungsbedarf: Bei Bakteriophagen fehlen klare regulatorische Rahmenbedingungen. Bei der Bioinspiration stellt die Skalierung vom Labor zur Marktreife eine Herausforderung dar. Bei mRNA hinkt die Schweiz bei der Kommerzialisierung anderen Nationen hinterher. Und bei personalisierter Ernährung fehlt oft noch der wissenschaftliche Nachweis für den Nutzen.
Die Botschaft ist klar: Die Schweiz verfügt über das Potenzial, in all diesen Bereichen eine führende Rolle zu spielen. Dazu braucht es jedoch verstärkte Vernetzung zwischen Wissenschaft und Industrie, klare regulatorische Rahmenbedingungen und den Mut zur Kommerzialisierung. Die Vielfalt der Ansätze ist dabei eine Stärke – denn die Herausforderungen der Zukunft erfordern multiple Lösungen.
