Spezialthema | Si-M und BeCAT – Berliner Forschungszentren für innovative Therapieentwicklung
Ein Medikament für alle Patientinnen und Patienten zur Behandlung einer Krankheit – das ist zunehmend nicht mehr der alleinige Maßstab medizinischer Forschung. Diese entwickelt sich weiter von standardisierten Behandlungsansätzen, hin zur Präzisionsmedizin. Jene rückt verstärkt die biologischen Unterschiede von Patientinnen und Patienten für die Behandlung in den Mittelpunkt – beispielsweise in ihrem Erbgut, in der Beschaffenheit ihres Immunsystems und ihren bisherigen Krankheitsverläufen. Fortschritte in der Stammzellforschung, der Genomik, der Datenwissenschaft und der Zelltherapie machen diese Entwicklung möglich. Sie erlauben es, Krankheitsbilder besser zu verstehen und auf den jeweiligen Menschen zugeschnittene Therapien zu entwickeln. Besonders deutlich zeigt sich dieser Wandel zum Beispiel bei den Advanced Therapy Medicinal Products (ATMP). Diese Arzneimittel bestehen etwa aus lebenden Körperzellen, deren biologische Merkmale oder Funktionen durch substanzielle Bearbeitung verändert wurden, Gentherapeutika oder biotechnologisch bearbeiteten Gewebeprodukten.
Zusammenhänge besser verstehen
Der Wandel hin zur Präzisionsmedizin erfordert ein tiefgreifendes Verständnis von Erkrankungen und ihrer Dynamik innerhalb des Körpers sowie der menschlichen Physiologie im Allgemeinen. Genau hier setzen zwei neue Forschungszentren in Berlin an – der Simulierte Mensch (Si-M) und das Berlin Center for Advanced Therapies (BeCAT). Für beide Einrichtungen entstanden in den vergangenen Jahren neue Gebäude mit Forschungsinfrastruktur, die am 22. April 2026 im Beisein vieler Gäste aus Wissenschaft, Gesundheitswesen und Politik auf dem Campus Bio- und Medizintechnologie des Charité Virchow-Klinikums eröffnet wurden.
Der Mensch im Kleinen nachgebaut Am Si-M gibt es drei Laborebenen – subzellulär, zellulär, Organe/Gewebe. Dort sollen die menschliche Physiologie und Krankheitsprozesse in humanbasierten Modellen möglichst realitätsnah untersucht werden. Die Modellsysteme des Si-M sind primär darauf ausgelegt, die menschliche Physiologie und Pathophysiologie zu simulieren, sodass sie Erkrankungen und ihre Dynamik nachbilden. Ihre praktische Bedeutung für die Entwicklung von Therapien liegt vor allem darin, dass sie fundamentale mechanistische Einblicke ermöglichen, aus denen neue Erkenntnisse gewonnen werden sollen. Durch 3D-Kultivierung, Bioprinting und Multi-Organ-Chips werden im Si-M aus Patientenmaterial humane Gewebe- und Organmodelle hergestellt, die spezifische Krankheitszustände – zum Beispiel Tumore, Entzündungen oder metabolische Erkrankungen – abbilden. Biogedruckte Tumormodelle und isolierte Lungenmodelle können mithilfe komplexer Analysemethoden zeigen, wie beispielsweise Krebszellen mit anderen Zelltypen interagieren, wie sich ihre Tumorumgebung vom gesunden Gewebe unterscheidet, wie Infektionen ins Gewebe eindringen und wie sich pathologische Prozesse zeitlich entwickeln. „Wir hoffen somit Entstehungswege von Krankheiten auf menschlicher Zell- und Gewebebasis verfolgen zu können, aus denen sich neue Therapieansätze ableiten lassen“, sagt Dr.-Ing. Shirin Kadler, Geschäftsstellenleitung des Si-M.
Neuartige Zell- und Gentherapien auf hohem Niveau
Im BeCAT liegt der Schwerpunkt auf der Entwicklung, Herstellung und Anwendung von ATMPs, die die medizinischen Behandlungen grundlegend verändern sollen. Ziel ist es, nicht nur die spürbaren Symptome von Krankheiten zu heilen, sondern sie ursächlich zu behandeln und die Gesundheit nachhaltig wiederherzustellen. Die Charité bündelt am BeCAT ihre dahingehenden Kompetenzen aus Grundlagenforschung, Prozessentwicklung, Qualitätskontrolle und klinischer Forschung. An der Einrichtung wird bereits seit 2018 geforscht, entwickelt und publiziert. Der damalige Standort befand sich im Cranach Haus auf dem Charité Campus Virchow-Klinikum. Mit dem BeCAT soll der Schritt von der präklinischen Forschung an neuartigen und klinisch relevanten in-vitro und in-vivo Modellen hin zur klinischen Forschung für ATMPs ermöglicht werden. Das neue Forschungsgebäude verfügt dafür über eine modulare GMP-Laboreinheit („Good Manufacturing Practice“). GMP beschreibt die Richtlinien zur Qualitätssicherung, unter denen Arzneimittel hergestellt werden müssen, damit Qualität, Sicherheit und Reproduzierbarkeit gewährleistet sind. Die Etablierung eines den Anforderungen genügenden Herstellungsprozesses ist Voraussetzung für die erfolgreiche Anwendung am Patienten im Rahmen einer klinischen Studie und ein zentraler Schritt beim Übergang von der Entwicklung von Therapiekonzepten mit ATMPs hin zur klinischen Applikation. „Bislang gibt es an der Charité keine pharmazeutische Herstellungsstätte dieser Größe und Komplexität, sodass es viel zu etablieren gibt“, sagt Prof. Annette Künkele-Langer, Leiterin des BeCAT.
Von der Planung in die Praxis
Beide Häuser sind für ihre jeweiligen Zielsetzungen auf dem neuesten Stand der Technik und wurden lange geplant und konzipiert. Die Planungen zum Si-M reichen bis ins Jahr 2017 zurück. Damals vereinbarten die TU Berlin und die Charité eine Zusammenarbeit mit dem Ziel, einen gemeinsamen medizin- und biotechnologischen Campus zu entwickeln. Die TU brachte unter anderem ihre Expertise in Mikrofluidik und Bioprinting ein, die Charité ihre Stärke in der biomedizinischen Forschung und den Zugang zu klinischen Fragestellungen, Patientenproben und Daten. Beantragt wurde der Bau des Si-M 2018 gemeinsam von Prof. Roland Lauster, damaliger Leiter des Fachgebiets Medizinische Biotechnologie an der TU Berlin, und Prof. Andreas Thiel, Leiter der Arbeitsgruppe Regenerative Immunologie und Altern an der Charité und dem Berlin Institute of Health in der Charité (BIH). Ende 2021 erfolgte der Spatenstich für beide Gebäude.
Mit der Eröffnung kommen die Vorstellungen von einst nun in die Praxis. Dabei wird vor allem am Si-M interdisziplinär gearbeitet, Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Charité und TU Berlin forschen hier gemeinsam an der Schnittstelle von Medizin und Ingenieurswissenschaften an der Modellierung menschlicher Zell- und Organfunktionen. „Ziel ist es, neue Verbindungen zwischen Disziplinen zu schaffen und Forschungsideen zu ermöglichen, die an den klassischen Fachgrenzen oft nicht entstehen würden“, erklärt Jennifer Rosowski, Geschäftsstellenleitung des Si-M. Diese Arbeit zeichnet sich auch durch einen Fokus auf die gezielte Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses aus. Durch einen Erneuerungszyklus von etwa fünf bis sechs Jahren entstehen regelmäßig Freiräume für neue Themen und neue Köpfe. Insbesondere jungen Gruppenleiterinnen und Gruppenleitern aus etablierten Forschungsbereichen bietet das Si-M die Möglichkeit, eigene Ideen in einem modernen Forschungsumfeld zu entwickeln und gemeinsam mit erfahrenen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern umzusetzen.
Verbindungen in der Forschung und Entwicklung
Durch die räumliche Nähe von BeCAT und Si-M entsteht eine enge Verbindung von humanbasierter Modellforschung, präklinischer Validierung und GMP‑naher Entwicklung innovativer Therapeutika. „Si‑M und BeCAT sind komplementäre Einrichtungen. Das bedeutet, dass wir zukünftig Forschungsprojekte haben werden, die sowohl Si‑M‑ als auch BeCAT‑Komponenten enthalten“, sagt Shirin Kadler. Die Erkenntnisse über am Si-M getestete Therapeutika können direkt für die Weiterentwicklung von therapeutischen Ansätzen im BeCAT genutzt werden. „Die Möglichkeiten dieser neuartigen Therapien scheinen unbegrenzt und diese Hoffnungsträger in die Klinik zu bringen, das ist die Aufgabe des BeCAT“, sagt Annette Künkele-Langer. „Forschende zum Beispiel aus der Charité, dem BIH, dem Max Delbrück Center (MDC) oder dem Si-M, kommen zu uns, damit wir gemeinsam Arzneimittel für frühe klinische Studien entwickeln und herstellen. Zudem bringen wir diese unter Berliner Führung in nationale Netzwerke wie das Nationale Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) ein.“
Beide Einrichtungen sind zudem eng mit weiteren Initiativen vernetzt, darunter das zukünftige Berlin Center for Gene and Cell Therapies (BC-GCT), welches eines der zentralen Projekte der Hightech Agenda Deutschland ist. „Es gibt bereits jetzt einen engen Austausch mit den Kollegen von Berlin Institute of Health, Bayer und auch ProBioGen, das Unternehmen, das die GMP-Anlage des BC-GCT betreiben wird. Wir tauschen Erfahrungen und Expertisen aus, die man für die Planung und Inbetriebnahme neuer GMP-Anlagen benötigt. Da es vermutlich auch Prüfpräparate geben wird, die nach einer erfolgreichen klinischen Phase I oder II Studie Teil einer Ausgründung sein werden und somit ins BC-GCT umziehen könnten, ist es außerdem wichtig, dass wir eng im Austausch bleiben“, sagt Annette Künkele-Langer.
Mit Blick auf die nähere Zukunft wird es in beiden Forschungszentren darum gehen, die praktische Arbeit systematisch auf- und auszubauen. Jennifer Rosowski vom Si-M sagt: „Das Si-M ist mit seiner Eröffnung in eine neue Phase eingetreten: Nun geht es darum, das Gebäude mit einer lebendigen wissenschaftlichen Gemeinschaft zu füllen und aus der räumlichen Nähe neue Formen der Zusammenarbeit entstehen zu lassen.“ In den kommenden Jahren werde es insbesondere um die Förderung neuer interdisziplinärer Forschungsprojekte gehen. „Ein weiterer zentraler Meilenstein ist der Aufbau gemeinsamer Forschungsaktivitäten und die Einwerbung zusätzlicher Drittmittel, um wissenschaftliche Freiräume für neue, interdisziplinäre Ansätze zu schaffen.“ Auch am BeCAT steht zunächst die Schaffung der Grundlagen für erste Ergebnisse im Fokus. „Die Inbetriebnahme des neuen BeCAT-Gebäudes ist an sich schon das erste große Projekt. Die ersten Prüfpräparate, die im BeCAT hergestellt werden, sind sogenannte CAR-T-Zellen, also weiße Blutkörperchen, die genetisch so verändert werden, dass sie Tumorzellen erkennen und zerstören können. Unser erster Meilenstein ist die Erlangung einer CAR-T-Zellen Herstellungserlaubnis für das neue BeCAT Gebäude und natürlich im Anschluss die Herstellung des ersten Prüfpräparats für einen Patienten oder eine Patientin“, sagt Annette Künkele-Langer.
Weiterführende Links:
Hier sind die aktuellen Texte auf HC dazu zu finden: Zukunftsprojekte Berlin Brandenburg | Cluster Gesundheitswirtschaft Berlin-Brandenburg
