Stephen P.A. Fodor, Michael C. Pirrung, J. Leighton Read, Lubert Stryer

Europäischer Erfinderpreis 2006 in der Kategorie "Kleine und mittelständische Unternehmen"

VLSIPS: Das Akronym steht für "Very Large Scale Immobilised Polymer Syntheses" – sehr umfangreiche immobilisierte Polymersynthesen. Unter diesem Namen ist die Erfindung wohl nur wenigen Menschen bekannt. Die kürzere und eingängigere Bezeichnung "DNA-Chip" haben dagegen wohl die meisten schon einmal gehört.

Der DNA-Chip stellt einen Durchbruch auf dem Gebiet der biochemischen Analyse dar. Beim DNA-Chip werden Halbleiter-Herstellungsverfahren und moderne kombinatorische Chemie gemeinsam genutzt, um große Mengen biologischer Daten auf einen kleinen Glaschip aufzubringen.

Die Daten auf diesem Glaschip können dann untersucht werden, um festzustellen, ob genetische Anfälligkeiten für bestimmte Krankheiten bestehen, oder um Erreger oder andere biologische Stoffe anhand ihrer genetischen Signatur nachzuweisen.

Die ersten Schritte auf dem Weg zum DNA-Chip erfolgten Ende der Achtzigerjahre in einem europäischen Unternehmen. Dort leitete Dr. Stephen P.A. Fodor ein Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, dem auch seine Miterfinder Michael C. Pirrung, Leighton J. Read und Lubert Styer angehörten.

Fodor wurde in Seattle (Washington) geboren und erwarb seinen PhD-Titel im Fach Chemie an der Princeton University. 1989 trat er eine Stelle beim niederländischen Unternehmen Affymax an. Beim Affymax Research Institute in Palo Alto, Kalifornien, einer hundertprozentigen Tochtergesellschaft von Affymax, befasste er sich mit den Forschungen, die letztendlich zur Erfindung des DNA-Chip führten.

Die Grundidee war, dass die von Computerchip-Herstellern im Silicon Valley genutzten Fotolithografie-Techniken eingesetzt werden sollten, um rasch eine Vielzahl von unterschiedlichen Peptid- oder Oligonukleotidverbindungen zu erzeugen.

Ein einziger DNA-Chip mit einer Seitenlänge von jeweils 1,28 cm kann zum Beispiel über 400 000 dieser Testmoleküle bestückt werden, sodass Biologen eine Vielzahl von Experimenten gleichzeitig durchführen können. Die Forschenden können so ein gesamtes Genom und nicht nur eine kleine Anzahl von Genen auf einmal betrachten, sodass sich der Zeitaufwand von Wochen, Monaten oder gar Jahren auf wenige Stunden reduziert.

Das kommerzielle Potenzial des DNA-Chip war schon früh ersichtlich, und so wurde Fodor schon bald neben seiner Rolle als Wissenschaftler zum Unternehmer. 1993 wurde Affymetrix als Spin-out von Affymax gegründet, und schon 1994 wurden Produktion und Vertrieb aufgenommen.

Vom Gründungszeitpunkt an erhielt Affymetrix für die Forschungsfinanzierung umfangreiche staatliche Zuschüsse in Höhe von insgesamt über 30 Millionen USD. Außerdem sammelte das Unternehmen in zwei privaten Finanzierungsrunden insgesamt 60 Millionen USD sowie weitere 90 Millionen USD durch den Börsengang im Jahr 1996 ein.

Im Jahr des Börsengangs erzielte Affymetrix mit lediglich 25 Millionen USD noch geringe Erträge. 2001 lieferte das Unternehmen jedoch bereits 5 000 bis 10 000 DNA-Chips pro Monat aus. Inzwischen arbeiten rund 1 000 Menschen bei Affymetrix, und Fodor – nunmehr CEO des Unternehmens – kann sich über globale Erträge von beinahe 400 Millionen USD freuen.

Von Anfang an stand Affymetrix in dem Ruf, seine Kerntechnologie mithilfe seines Portfolios mit geistigen Eigentumsrechten systematisch und aggressiv zu schützen. Ende 2000 hielt das Unternehmen 150 Patente und erwirtschaftete zehn Prozent seines Umsatzes mit Lizenz- und Nutzungsgebühren.

In Europa wurde die Patentanmeldung für den DNA-Chip im August 1994 eingereicht (EP0476014). Das war eine wichtige Phase für die Wissenschaft: Das Human-Genom-Projekt lief auf Hochtouren und erhielt sowohl innerhalb der Wissenschaft als auch in der allgemeinen Presse viel Aufmerksamkeit.

Heutzutage werden die Produkte von Affymetrix von Unternehmen aus den Bereichen Pharmazie, Biotechnologie, Agrarchemie, Diagnose und Konsumgüter sowie von wissenschaftlichen, staatlichen und sonstigen gemeinnützigen Forschungsinstituten genutzt.

Die Chips werden auf zahlreichen Gebieten der Grundlagenforschung und der klinischen Forschung eingesetzt, zum Beispiel zur Ermittlung von medikamentenresistenten Mutationen ansteckender Organismen, zur Überwachung des menschlichen Genoms auf krebsfördernde Mutationen oder zum Gewinn neuer Erkenntnisse zu einer breiten Palette von Leiden, von Diabetes bis zu Herzkrankheiten.

Sie werden als "Stein von Rosetta der funktionellen Genomik" bezeichnet, und Fodor und Affymetrix haben zweifelsohne das Verdienst erworben, Systeme entwickelt zu haben, mit deren Hilfe die Wissenschaft die Lebensqualität verbessern kann.