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Nachhaltigkeit und Renditem öglichkeit der weissen Biotechnologie – ein Analyse aus der Schweiz

CIB Invest 2011Investorenkonferenz für die Industrielle Biotechnologie

Hans-Peter Meyer / Lonza AG / 20. Juni [email protected]

Jun-11 H.-P. Meyer - LONZA – Juni 2011

Gesellschaft und Ökonomie

Stark wachsender globaler Bedarf – limitierte Resourcen

Thomas Malthus (1766-1834)Günter Anders (1902-1992)

Club of Rome 1970ger Bruntland Report (1987)Business Council for Sustainable Development (1992)

DOW CHEMICAL “How much the environment is worth business” (2011)

BIP vs. „grüner“ BIPEVA Economic Value Added vs. „SoVA“ (Social Value Added)

Verursacherprinzip und „Life Cycle“-AnalysenGenuine Progress Indicator (GPI)


Farbenlehre der Biotechnologie

na>50na6’0004’000Firmen

na15-20%na>20%15%Wachstum

na>7 Mrd.na>70 Mrd. >50 Mrd. ohne Biosprit

Marktgrösse US$

BlauGrünGrauRotWeiss Farbcode

Produkte aus dem Meer

TransgeneSamen und Pflanzen

Service und Lösungen Bioremediation

Biopharma (grosse Moleküle) therapeutische Proteine, monoklonaleAntikörper

Viele; Pharma kleine Moleküle, Feinchemie, Ernährung, Aroma, Kosmetik, Zwischenprodukteetc.

Märkte

MarineBiotechnologie

AgroBiotechnologie

Umwelt Biotechnologie

Pharmazeutische Biotechnologie

IndustrielleBiotechnologie

Meyer H.-P., N Turner, Mini-Reviews in Organic Chemistry (2009) 6: 300-306


Rot und weiss – ein Vergleich

Vergleich zwischen monoklonalem Antikörper-Markt (€ > 25 Mrd.) und weisser Biotechnologie (€ >50 Mrd. ohne Biotreibstoffe)

Rote BiotechnologieBeispiel Antikörper. Eine Produktklasse, “Standard” Produktionsverfahren, klarer Markt, € >25 Mrd. UmsatzEinheitliche Prozesse und Produkte

Weisse Biotechnologie Vielfalt* von Produkten, Prozessen, Enzymen, Stämmen, Märkten und total € >50 Mrd. Umsatz

*kleine Moleküle Pharma und Vet, Feinchemikalien, Neutraceuticals, Cosmeceuticals, neue Materialien neben Massenchemikalien und Biotreibstoffen.


Biotechnologien der Schweiz

Welche Farbe hat die Biotechnologie in der Schweiz?

(1) Zweiter Frühling der weissen Biotechnologie(2) Pharmazeutische und Feinchemie kommen an ihre Grenzen


Industrialisierung der Schweiz

Schweiz hat keine Bodenschätze und Resoursen ausser„weisses“ Gold.

� Schweiz – Armenhaus und Söldnerlieferant in Europa

� Entwicklung der Textilindustrie (frühes 18. Jahrhundert)

� Entwicklung der Maschinenindustrie (für die Textilindustrie)� Entwicklung der Uhrenindustrie und Feinmechanik

� Entwicklung der chemischen Farbindustrie

� Entwicklung der Nahrungsindustrie � Pharmazeutische Industrie aus der Farbchemie

� Pharmazeutische Biotechnologie (kleine Moleküle)

� Rote Biotechnologie (Biopharmazeutika)� Weisse Biotechnologie “quo vadis”?


Lonza Aktivitäten Chemie und Biotechnologie

Produkte und Know-howStandorteTechnologie

� Cell-based therapeutics� Custom liquid and powdered media and buffers� UltraPAK™ bioprocess containers� CELL-tainer™ single use bioreactor

� Walkersville, MD (USA)� Verviers, Belgium� Singapore

Zelltherapie und Medien

� Monoclonal antibodies� Therapeutic proteins

� Slough, UK� Portsmouth, NH (USA)� Porriño, Spain� Singapore

Biopharmazeutika (Säugerzellen)

� Therapeutic proteins (injectable and oral)� Antibody fragments� Vaccines (protein antigen and bacterial vector) � Plasmid DNA

� Visp, Switzerland� Hopkinton, MA (USA)� Kouřim, Czech Republic

Biopharmazeutika (mikrobiell)

� Therapeutic proteins (oral and topical)� Metabolites (fermentation)� Non-parenteral fermented ingredients� Industrial enzymes

� Kouřim, Czech Republic� Visp, Switzerland

Mikrobielle Fermentation

� Synthetic peptides� Recombinant DNA peptides

� Braine l’Alleud, Belgium� Visp, Switzerland� Kouřim, Czech Republic� Nansha, China

Peptid Synthesen

� Synthetic therapeutic small molecules (GMP/ISO)� Highly potent APIs� Antibody drug conjugates� Small molecules (biotransformation)� MicroReactor technology

� Visp, Switzerland� Nansha, China

Organische Chemie Synthesen


Biobasierte Ökonomie – was zählt?

The three most importan things of a biobased economy

Feedstock – Feedstock – Feedstock

Paul Brian DOE US Toronto May 2011

� Heal theworld

� Fuel theworld

� Feedthe

world


Biobasierte Ökonomie – ein Vergleich

Ein Vergleich der geographischen und topographischen Realitäten. Die Schweiz muss sich auf das Ende der Wertschöpfungskette konzentrieren.

Alberta Schweiz Deutschland

Landfläche 661‘185 km2 41’290 km2 357 111 km2

Bevölkerung 3,5 Mio. 7,2 Mio. 80 Mio. BIP $ 259 Mrd. $ 541 Mrd. $ 3660 Mrd. Agrarfläche 20 Mio. ha >1 Mio. ha 17 Mio. haWald 22 Mio. ha 1 Mio. ha 11 Mio. ha


Bioplastik als Geschäft – ja wenn man Herstellkosten in Griff hat. � 1950: 1,5; 1976: 50; 1989: 100; 2002: 200; 2006: 245; 2007: 260.

� Bioplastik ~0,5% des globalen Plastikmarktes

� ~150 verschiedene PHA Monomere

� Biopolymere können leicht funktionalisiert werden

Biopolymere durch Fermentation

PHA...

.....

........

C

C

C

H H

H

O

O100-30’000

*OH

H

R

O O

O O O O

O O

O

O3-(R)-hydroxy-7-octenoate1

3-(R)-hydroxy-10-undecynoate2

3-(R)-hydroxy-5-phenyl-valerate4

O

OO

3-(R) -hydroxy-7-oxooctanoate3

8-acetoxy-3-(R)-hydroxy-

octanoate3

O

M. Zinn EMPA Switzerland


Protein Biopolymere? Anwendungenin der Medizin, Spezialtextilien,

Industrieprodukte…� Spinnenproteine� Insektenproteine

� Muschelproteine

� Hagfisch……

Biopolymere durch Fermentation

http://blogs.cas.suffolk.edu/podcasting/files/2008/04/honeybee-full.jpg -http://thepoochpage.com/__oneclick_uploads/2009/01/20090123_rbezuindenhout_black_spider_big.JPG http://www.accessexcellence.org/WN/SUA11/collagen997.php

TEDD Kompetenzzentrum

(Tissue Engineering for Drug Development)

16 Partnern gegründet worden

ZHAW, INSPHERO AG, TECAN etc

Biomaterialien für organähnliche humane 3D-Gewebemodelle

Medikamentenentwicklung

Wirkstoffbeurteilung


Neue Bioprodukte –ungew öhnliche Anwendungen

� Pigmente für Schutz vor Gammastrahlung� Hautschutzprodukte von Mikroorganismen aus der Tiefsee � Mikrobielle Sekundärmetaboliten gegen invasive Muscheln

(Biokontrolle) � Mikrobielle Metaboliten gegen Korrosion und Rostentfernung � Seltene Zucker (Oligomere) als Präbiotika� Glycoproteine die Geschmack und Gaumenempfindung verändern� Proteine die natürliche Pflanzenabwehrmechanismen auslösen� Funktionalisierte biobasierte Nanostrukturen� Biomoleküle die den Fliesswiderstand verringern� Biopolymers für “slow release” von Agrochemikalien� Enzyme für die Spannholzherstellung� Porenproteine für die H2O Entsalzung � Neue hochwertige Schmiermittel� etc

Konzentration auf den Life Science-BereichBeispiel: Pharma


Trends im Gesundheitswesen

Die Pharmaindustrie unter Druck. Entwicklungskosten explodieren. Die Wachstumsraten gehen zurück. Faktoren für die Implementierung derBiotechnologie in der Pharmaindustrie

� Segmente mit hohem Wachstum: (1) Biopharmazeutika (2) HAPI (3) Generika� Rückgang der NECs� Zunahme chiraler und hochfunktionalisierter Verbindungen:

organische Chemie stösst an ihre Grenzen� Nachhaltige Produktion und erschwingliche Moleküle sind gefragt

und� Ersatz von tierischem Material� Neue Formulierungen erlauben den Wechsel parenterale => orale Verabreichung � Personalisierte Ernährung vs. personalisierte Medizin

Kleine Moleküle GentherapiePeptide <= Proteine und mAbs => ZelltherapieOligo‘s Gewebe/ Organreparatur


Pharma und weisse Biotechnologie

2009 MarktPatient market size: $50m

~20kg

ADC Drugs1: 42ADC Innovators: 5

(mAbsmikrobielle

Fermentation)

Lonza M Moorcroft[1] preclinical through commercial

PeptidesDrug conjugates

(e.g. mAbs)Small molecules

2009 MarktPatient market size: $548bn

287,400MT

SM drugs1: 7660SM innovators: >1000

2009 MarktPatient market size: $8.5bn

1.2MT

Peptide drugs1: 500Peptide innovators: 300

(Biotransformation Biokonversion Fermentation)

(Biotransformation Biokonversion Fermentation)

Der Pharmamarkt der kleinen Moleküle – small molecules


Die Chemie stösst an ihre Grenzen

Petrochemie….………………..……………………..> 0,1 kgFeinchemie……………………………………..… 5 to 50 kg Pharmazeutika………………..……………….. 25 to 100 kgOligonukleotides…………………………….………<1000 kgPeptide………………………….…………………...<1000 kg Oligosaccharides……………………………..…….<1000 kg

Chemiesynthesen sind oft ökonomisch und ökologisch völlig unbefriedigend. Das Problem nimmt mit der Komplexität der Moleküle zu!

Meyer H.-P., Werbitzky O., Biocatalysis for Green Chemistry and Process Development. Tao & R. J. Kaazalauskas (Eds), John Wiley & Sons, Inc (2011), in press. Woodley, J.M. TIBTEC, (2008), 26: 321-327].

0.4 tons0.3 tons6.5 tons100 tons80 tons35 tons300 tons

Amino acidsTCTUPiperidineNMPDCMAcetonitrileUSP water

Bill of material needed for producing 20 kg peptidesRaw material


Wo wird Innovation betrieben ?

Application Share of total OECD business exp enditures Estimated potential share of total on biotech R&D in 2003 biotechnology gross value a dded

(GVA) in the OECD area for 2030

Health 87% 25%Agriculture 4% 36%Industry 2% 39%Other 7% -Total 100% 100%

Aktuelle F&E-Ausgaben und Umsatzstärke zukünftiger Märkte –Die weisse Biotechnologie hat die grösste Diskrepanz zwischen “haben und sollen”.

The Bioeconomy to 2030. OECD (2009)


Beispiel Biokatalyse

Biokatalyse beginnt sich in Pharmaindustrie langsam zu etablieren2. Aber die klassische organische Synthese bleibt unangetastet die Methode der Wahl. Das Repertoire der kommerziell verfügbaren Enzyme bleibt unbefriedigend1.

� #1: Pharma >50% #2: Lebensmittel #3: Agro #4: Kosmetik #5: Polymere #6: Andere

� 7 von 40 Blockbustern (kleine Moleküle) mit Biokatalyse� Marktwert dieser 7 Blockbuster US$ > 31 Mrd. � Tendenz steigend� Oxidoreductases EC1: 50% Hydrolases EC3: 35% Transferases EC2: 7% Lyases

EC4: 8% Isomerases EC5: 2%

� Technischer Fortschritt sollte den Einsatz der Biotechnologie begünstigen3

� Theoretisch kann jede chemische Reaktion mit Enzymen durchgeführt werden� Biotechnologie und Biokatalyse als Schlüsseltechnologien für die grüne Chemie

1 US International Trade Commission – This number is up to >31 bn US$ for pharma alone already see own estimation for 2010 next slide 2 Curr Opin Biotechnol (2002) 13:548-5563 e.g. time needed from gene to enzyme 1998: 5 years; 2000: 1,2 years; 2005: 1 year: 2010: 6 months


Neugründungen und Ressourcen

Firmenlandschaft und Neugründungen in der Schweiz� ~12 Neugründungen pro Jahr� 235 Biotechnologie Firmen� 147 aktiv in für innovative Pharmaprodukte� Biotechnologie praktisch ausschliesslich im Life-Science-Bereich� Speziell neue therapeutische Ansätze und Produkte

Personalbestand � Über 19‘000 Mitarbeitende � Mehrheitlich im Pharmabereich resp. rote Biotechnologie� Ausbildung

Beteiligungskapital� Junge nicht börsenkotierte Unternehmen� Anreizproblem und Lösungen


Finanzierung und Risikokapital

GEBERT RÜF STIFTUNG www.grstiftung.ch Wissenschaft & TechnologiePIONEER www.zkb.ch. IT, Kommunikation, Mikrotechnologie, Medtech, Life ScienceCTI oder KTI www.kti.cti.chCTI Project. 343 Projekte 2010. 100 Mio. CHF + 135 Mio. private InvestorenCTI Start-up. Professional business coaches & swissnex in Boston and San Francisco CTI Entrepreneurship “venture ideas”, “venture challenge”, venture plan” “venture training”.CTI-invest www.cti-invest.chVENTURE KICK www.venturekick.ch IT, Pharma, MedtechW.A. de VIGIER FOUNDATION www.devigier.ch Beratung & Coaching AFFENTRANGER ASSOCIATES www.aasa.com Biotech & Life Science ARAVIS www.aravis.ch ARAVIS BIOTECH I & II, ARAVIS ENERGY IAVENTIC PARTNERS www.aventicpartners.ch Elektronik, Automation, Mikromechanik Sensoren, RoboterBIOMEDPARTNERS www.biomedvc.com Biotech, Pharma, MedtechBIOVALLEY BUSINESS ANGELS CLUB www.biobac.ch Biotech, Medtech, PlatformtechnologienBLUE OCEAN VENTURES www.blueocean-ventures.com ICT, Medtech, Umwelt & Engineering BRAINSTOVENTURES AG. www.b-to-v.com Internet & Mobiltechnik, Medtech, CleantechBSI-HEALTHCAPITAL www.healthcapital.ch Biotech, Medtech.BAS www.businessangels.ch Alle IndustriesektorenCREAPOLE SA www.creapole.ch ICT, Medtech, NanotechnologieCREATHOR VENTURE www.creathor.ch IT, Halbleiterindustrie


Finanzierung und Risikokapital

DRAPER INVESTMENT COMPANY www.draperco.com ICT

ECLOSION www.eclision.com Biotech, Medtech

EMERALD TECHNOLOGY VENTURES www.emerald-ventures.com Energie, Neue Materialien, Wasser

EPS NEW VALUE PLUS AG www.epsvalueplus.ch Cleantech, Medtech.

FONGIT www.fongitseedinvest.ch Medtech, ICT, Mechatronik

INITIATIVE CAPITAL ROMANDIE (ICR) www.definvest.com Biotech, Medtech, ICT, Nanotechnologie

INOVATIONSFUND der SZKB www.szkb.ch IT, Medtech

INVISION PRIVATE EQUITY AG www.invision.ch IT, Medtech, Innovative Produkte.

NOVARTIS VENTURE FUND www.novartisfund.novartis.com Biotech, Medtech, Pharma.

ONELIFE ADVISORS SA www.onelife.ch Hightech & Life Sciences.

POLYTECH VENTURES www.polytechventures.ch Alle Technologien

REDALPINE VENTURE PARTNERS www.redalpine.ch Life Sciences, Technologie

STIFTUNG FÜR TECHNOLOGISCHE INNOVATION STI www.sti-stiftun.ch Alle Technologien

SVC AG für KMU Risikokapital www.svc-risikokapital.ch Alle Industrie Sektoren

VI PARTNERS AG. www.vipartners.ch IT, Medtech, Biotech,Software, Material Wissenschaften

VENTURE INCUBATOR Life sciences (Pharma), Industrie (effiziente Batterien)

VERVE CAPITAL PARTNERS www.investire.ch ICT, Life sciences, Radikale Technologien

ZÜHLKE VENTURES www.zuehlke.com IT, Medtech, Hightech im allgemeinen

Swiss Equity Day 2011

� Spezieller „Seed Fund“

� Rechtliche Voraussetzungen für Start-ups

� Finanzielle und steuerliche Anreize weiter verbessern

� Eidgenössischen „Business Park“

� Die besten Forscher engagieren

und

� Förderung der weissen Biotechnologie


Kooperationen

plus founding members

SIBC Swiss Industrial Biocatalysis Consortium – ein Tabu gebrochen.� Gegründet 2004� Vertrag mit Rahmen-MTA� Gegenseitig Informationen über firmeninterne Stammsammlungen � Präkompetitives Netzwerk� Kommunikation Industrie und Akademie


LONZA Innovation for Future Technologies = LIFT. „Ambidextry“ oder „Beidhäufigkeit“: wie kann man Tagesgeschäft und radikale Innovation unter einen Hut bringen.

� “Corporate” Programm� Separat von Tagesgeschäft

� Zeitrahmen von 5-8 Jahren

� Hohes Risiko – grosses Potential� Grössenordnung der Umsatzerwartung CHF ~500 Mio.

� Jährliches Budget von CHF 15-20 Mio.

Kooperationen


Cross Industry Innovation (CII). Trend zu immer komplexerenProdukten und Innovationsprojekten.

60% aller Forschungskooperationen brechen auseinander. 3 Risiken� Verlust von Kontrolle über Verwertung

� Fehlende Kompetenz eigenständiger Herstellung

� Auslagerung zuvieler Prozess

Kooperationen


Weitere Kooperationsmodelle� Projektnetzwerke

� Bilaterale Projekt mit Hochschulen

� Bilaterale Projekte mit Partnerfirmen� etc

KTI Instrumente um Kooperationen anzuregen und zu ermöglichen� Innovations Cheques

� Innovations Vouchers

Kooperationen


Produkte: Schwerpunkt auf komplexere Moleküle wo in der Chemie synthetische Engpässe zu erwarten sind. Biobasierte Rohmaterialen wenig Potential; hier gegebenenfalls und gezielt nur unterstützende Forschungsarbeiten. Flüssige Biofuelsmacht in der Schweiz keinen Sinn.

Märkte: Feinchemie, komplexe Bausteine, Wirkstoffe und neue Biomaterialien für die Life Science Märkte.

Prozess Technologien: Schwerpunkt geschlossene Produktionssysteme. Nutzung neuer Expressionsysteme, “green chemistry” und innovative Aufarbeitungsmethoden.

Finanzierung: Verbesserung des Zugangs zu Kapital für junge Unternehmen und Start-ups.

Innovation: Tabus brechen, ausgetretene Pfade verlassen, neue Modelle wagen…

Kooperationen: Ungewöhnliche Allianzen (SIBC) und Kooperationen sind notwendig da die Probleme wegen der Diversität an Produkten und Markten für einzelne zu risikoreich sein können.

“Stakeholders”: Industrie und Akademie brauchen eine Interessenvertretung.

Anreize: “Green sourcing”, Konsumenten, www.captitalproximite.ch. …

Schlussfolgerung

Kontakt: [email protected] Tel: +41.27.948.51.78 Mob: +41.79.344.16.45

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