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90 Mehr Gesundheit als Medikamente

Dieser Artikel stellt einen kreativen Ansatz für die Gesundheitsversorgung vor, eine von 100 Innovationen im Rahmen von „The Blue Economy”. Dies ist Teil einer breit angelegten Bewegung für mehr Unternehmertum, Wettbewerb und Arbeitsplätze.

 

Der Markt für Antibiotika

Der Weltmarkt für Antibiotika wächst Erwartungen zufolge von 26 Milliarden US-Dollar im Jahr 2002 bis auf 40,3 Milliarden Dollar für 2015. Trotz der Tatsache, dass die Industrie in letzter Zeit keine völlig neuen Antibiotika entdecken konnte, wird ein solch starkes Wachstum erwartet. Der Grund hierfür liegt eher in den günstigen Regulierungsbedingungen; die staatlichen Versicherungsprogramme sehen mehr Ausgaben für Medikamente vor angesichts der wachsenden Sorge vor Medikamentenresistenzen und der Wiederausbreitung von Krankheiten wie Tuberkulose, die als besiegt galten. Der größte Markt für Antibiotika sind die USA; dort hat sich der Konsum dieser verschreibungspflichtigen Medikamente in nur einem Jahrzehnt vervierfacht.

Das erste Antibiotikum hat Alexander Fleming im Jahr 1929 durch Zufall entdeckt, als er herausfand, wie Penicillin gegen Bakterien wirkt. Fleming hat das Penicillin nie patentieren lassen, sondern es den Medizinern und der Gesellschaft frei zugänglich gemacht. Hierfür erhielt er im Jahr 1945 den Nobelpreis für Medizin. Überraschender Weise ist der am stärksten wachsende Markt für Antibiotika heutzutage nicht der Schutz der menschlichen Gesundheit. Schätzungsweise 50-70 Prozent der Antibiotika werden gesunden Tieren verabreicht, um deren Wachstum um 2-3 Prozent zu steigern, und dienen nicht der Behandlung kranker Menschen. Während diese Praxis in der Europäischen Union erst seit kurzem verboten ist, haben einzelne Länder wie Dänemark dieses Verbot schon im Jahr 2000 durchgesetzt. Nach einem Jahrzehnt lassen die Statistiken darauf schließen, dass die bakteriellen Resistenzen gegen Antibiotika rückläufig sind.

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Die Anzahl neuer Antibiotika ist extrem gering. Nur fünf der dreizehn größten Pharmafirmen forschen überhaupt nach neuen Antibiotika. Zwischen 2003 und 2007 wurden nur fünf neue Variationen bereits existierender Antibiotika durch die FDA anerkannt, 20 Jahre zuvor waren es noch 16. Das Problem liegt darin, dass Antibiotika zur Heilung eines Patienten nur 1-2 Wochen verabreicht werden, während ein Krebs- oder Diabetespatient seine Medikamente oft lebenslang benötigt und der Absatz auf dem Markt somit besser gesichert ist. Gleichzeitig sind bestimmte Mutationen von E.coli völlig unempfindlich gegenüber fast allen modernen Antibiotika geworden. Inzwischen stecken sich jährlich etwa 100.000 Amerikaner in Krankenhäusern an.

Der Methicillin-resistente Staphylococcus aureus (MRSA), eine mutierte Bakterienart, verursacht inzwischen mehr Todesfälle bei Amerikanern als AIDS. Hier wird deutlich, dass die Technologie und der Markt versagt haben. Sobald ein Patent auf ein Antibiotikum verfällt, wird es als Generikum zu einem Bruchteil des ursprünglichen Preises weiterverkauft, was zu verstärktem Konsum führt und somit zu weiteren Mutationen und Resistenzen. Gleichzeitig führt der Verfall des Patents zu einem Umsatzeinbruch; durch die geringeren Einnahmen entfallen Forschung und Entwicklung des Produkts. Letztendlich wird die Entwicklung der Resistenzen auf das betreffende Antibiotikum weder durch den Erfinder, den früheren Halter des Patents, noch durch den Hersteller des Generikums erfasst.

Die Innovation

Die Wissenschaft warnt davor, dass schon bald alltägliche Infektionen zur Todesursache werden. Obwohl es sehr kostspielig erscheint, Medikamente mit einer Milliarde Dollar pro Wirkstoff zu subventionieren und den Patienten die Versorgung zu garantieren, denken viele darüber nach, wie die Lücke zwischen der Dringlichkeit neuer Antibiotika für die Gesellschaft und den geringen Einnahmen – trotz massiver Subventionen – für die Pharmakonzerne zu schließen sei. Experten drängen darauf, dass zur Gewährleistung der Wirksamkeit bestehender Medikamente der übermäßige Einsatz in der Medizin und der Tierhaltung gesetzlich geregelt und gleichzeitig der Infektionsschutz in Krankenhäusern verstärkt werden soll. Innovative Ideen hingegen folgen der Logik, dass Antibiotika wie die Artenvielfalt funktionieren; sie sind eine natürliche Ressource, die bewahrt und mit größter Vorsicht genutzt werden sollten.

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James Colthurst ist ein britischer Chirurg und Urenkel von Sir Almroth Wright, dem Entdecker des Impfstoffs gegen Typhus, der im selben Labor wie Alexander Fleming arbeitete. Seit seine Schwester schwere Kopfverletzungen erlitten hatte, erforschte er die Wirkung der Elektrizität auf den Körper. Da seine Expertise auf diesem Gebiet bekannt war, kam eine Gruppe sowjetischer Wissenschaftler auf ihn zu, die die elektrische Stimulation als futuristische Methode der Gesundheitsversorgung auf Weltraumreisen erforschte. Er arbeitete an der Weiterentwicklung dieser Geräte für einen breiteren Wirkungsgrad mit. Nach der Perestroika beschlossen sie, ihre Ergebnisse zu vermarkten, doch Dr. Colthurst zog es vor, seine eigenen Ideen zum Elektro-Biofeedback weiterzuentwickeln. Auf Grundlage seiner Arbeit während seines Bachelorstudiengangs im Jahr 1978 zur Neuro-Anatomie am St. Thomas Hospital stellte er die Fenzian-Hypothese auf.

Diese Hypothese basiert auf der Tatsache, dass die Nerven aus der selben embryonalen Schicht wie die Haut entstehen – dem Neuroektoderm. Ein Netzwerk aus Nerven, bestehend aus dem Zentralnervensystem (ZNS) aus Hirn und Rückenmark sowie dem Periphernervensystem (PNS) sammelt Informationen, wertet sie aus und sendet Signale durch den Körper in Form von elektrischen Impulsen. Diese Impulse werden in chemische Botenstoffe umgewandelt, die die Zellaktivität steuern. Die elektrische Stimulation durch ein simples Gerät, das allen Anforderungen der EU und der FDA in den Vereinigten Staaten entspricht, verhält sich gleichartig wie die Impulse durch Nerven und bilden einen Prozess der biologischen Rückmeldung über einfachen Hautkontakt im Dialog mit dem ZNS. Schon bald konnten Dr. Colthurst und sein Team Beweise in Krankengeschichten finden, von der Asthmabehandlung über Wundheilung, Heilung der Fazialislähmung (Lähmung der Gesichtsmuskulatur) bis hin zur Behandlung von Morbus Crohn und Lupus erythematodes. Da hier Medikamente und Chirurgie durch keine Medikation bzw. keine Operation ersetzt werden konnte, findet sich hier ein Kernmerkmal der Blue Economy: „Ersetze etwas durch nichts“.

Der erste Umsatz

Auf eine rückblickende Umfrage unter 600 Patienten hin, die in der Zeitschrift Pain Clinic erschien (The Pain Clinic 2007 Band 19 Nr. 1) wurde 2009 eine erste Pilotstudie zur Behandlung durch elektrische Stimulation bei Asthma auf Grundlage der Fenzian-Hypothese als Brief im European Respiratory Journal veröffentlicht (Band 34, Nr. 2, S. 515-517). Hier wurde eine neuartige alternative Behandlung ohne Einsatz von Medikamenten bewiesen. Zwar ist sich die Wissenschaft einig, dass der genaue Mechanismus noch unbekannt ist, doch für sie steht fest, dass diese Art von „Biofeedback“ über das Zentralnervensystem Veränderungen bewirken kann. Dies führte zu klinischen Versuchen in sechs medizinischen Einrichtungen, darunter an der University of California, Los Angeles, am Johns Hopkins Hospital und an der Universität Kapstadt.

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Gleichzeitig wurden Fonds für weiterführende Studien am Manchester Interdisciplinary Biocentre bereitgestellt. Die wissenschaftliche Wundenforschung in Manchester liefert extrem positive Resultate. Nun ist eine Reihe von Studien in vitro notwendig, um den wissenschaftlichen Vorstoß weiter zu untermauern. Währenddessen gründete Dr. Colthurst die Firma Fenzian Limited als im Vereinigten Königreich registriertes privates medizinisches Zentrum für Forschung und Entwicklung mit Unterstützung von europäischen und amerikanischen Investoren, die verschiedene, mehr oder weniger positive Erfahrungen mit der Fenzian-Hypothese im Bereich von Medizin und Gesundheitsversorgung sammeln konnten.

Die Chance

Die Regierungen stehen vor vielerlei Herausforderungen. Zum einen verursacht die alternde Gesellschaft immer höhere Kosten in der Gesundheitsversorgung. Zum anderen stehen sie vor immer größeren Haushaltsdefiziten, die die Genehmigung Milliardensubventionierungen durch die entsprechenden Behörden zunehmend erschweren. Die Pharmakonzerne hingegen müssen immer mehr Auflagen bei der Zulassung neuer Medikamente erfüllen, die Kosten für Rechtsstreitigkeiten steigen, viele Patente für Arzneien stehen kurz vor ihrem Ablaufdatum, und das Problem der Medikamentenfälschung nimmt zu, während gleichzeitig Chirurgie und längere Krankenhausaufenthalte das Infektionsrisiko der Patienten erhöhen.

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Das weite Spektrum möglicher Anwendungen von Dr. Colthurst’s neuartigem Ansatz durch die Fenzian-Technologie jedoch öffnet neue Perspektiven, die die Pharmakonzerne von ihrem beschränkten Fokus auf chemische Mittel mit wenig Einnahmen erlösen können. Fenzian macht Subventionen unnötig, reduziert Kosten, die durch Nebenwirkungen entstehen und arbeitet mit der Fähigkeit zur Selbstheilung des Körpers stimulieren. Nutze, was du hast – das ist eins der Kernprinzipien der Blue Economy.

Bilder: Stock.XCHNG

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66. Eierschalen

Der Markt

Der Weltmarkt für Kalziumkarbonat (CaCO3, Kalk) hat die magische Marke von 100 Millionen Tonnen überschritten und wächst erwartungsgemäß bis 2015 weiter auf eine 35-Milliarden-Dollar-Industrie an. Der steigende Verbrauch auf dem asiatischen Markt liegt bei schätzungsweise über 7 Prozent bis 2017. China produziert ca. 70% der Gesamtmenge weltweit. Kalziumkarbonat ist ein anorganisches Material, das als Füllmasse in Papier, Plastik, Überzügen sowie Talkum und Kaolin in der Körperpflege eingesetzt wird. Die Papierindustrie stellt den größten Markt, da das Mineral wegen seiner weißenden Eigenschaften stark nachgefragt wird und Chlorzusätze aufgrund ihrer Umwelt- und Gesundheitsschädlichkeit vor kurzem aus der Herstellung genommen wurden. Holzfreies ungestrichenes Papier macht einen Marktanteil von 40 Prozent aus und verbraucht am meisten Kalziumkarbonat als Füllmittel.

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Kalk ist ungiftig und kann ab einem bestimmten Reinheitsgrad direkt als Lebensmittelzusatz oder Zusatzstoff in Kosmetik und sogar Medikamenten genutzt werden. In Schreibwaren wird es seit der Einführung von chemiebasierten Stiften weniger eingesetzt. Das hoch basische Mineral ist in großen Mengen in Perlen, Muscheln, Fischgräten und Korallen enthalten. Die Nachfrage auf diesem Gebiet wäre noch höher, wenn der Bergbau es nicht verdrängen würde. Kommerziell wurde Kalziumkarbonat erstmals 1841 im Vereinigten Königreich aus Kalziumchlorid und Ätznatron hergestellt. Während des letzten Jahrhunderts wurde es aus Lehm gewonnen. Der weltgrößte Hersteller ist heute Specialty Minerals Inc., eine Tochterfirma von Minerals Technologies Manufacturing (USA), er produziert pro Jahr über 4 Millionen Tonnen Kalk in 55 Fabriken und 18 Ländern mit Verkäufen in Höhe von 600 Millionen US-Dollar. In Indien wird der Markt von Kunal Calcium Limited angeführt, einer Firma, die in den letzten 10 Jahren ihre Produktion um das Fünffache gesteigert hat und als Beispiel für den stark gestiegenen Verbrauch in Asien dient.

Die Innovation

Wichtigster Rohstoff für Kalziumkarbonat ist Kalkstein aus dem Bergbau. Meist handelt es sich dabei um Knochenfragmente von Meerestieren, vor allem Korallen. Der Abbau und die Verarbeitung werden normalerweise am selben Ort durchgeführt. Im Mittelalter war Kalkstein ein beliebter Baustoff, doch da er auf Säure reagiert, sind die historischen Gebäude stark durch sauren Regen beschädigt worden. Daher wird Kalk in den Stadtgebieten unserer Breiten mit hohem Säuregehalt in Luft und Wasser nicht mehr gern eingesetzt. Reines Kalziumkarbonat als Lebensmittel- oder Medikamentzusatz wird aus Marmor hergestellt, manchmal enthalten Kosmetika auch gemahlene Perlen. In Wasser gelöster Kalk ist häufig anzutreffen, er führt zu „hartem“ Wasser, setzt sich an den Rohren ab und beschädigt vor allem Boiler. Um das Wasser auf chemischem Wege wieder weicher zu machen, wird Natrium oder Phosphate eingesetzt. Dadurch wird der Kalk aber kommerziell unbrauchbar, schlimmer noch, die Phosphate machen das Wasser untrinkbar. Leider kann kein Abwasserklärsystem effektiv den Kalk aus dem Wasser lösen, daher erhöhen sich die Wartungskosten, und die Lebensdauer der Geräte sinkt.

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Brendon Risby war fasziniert von der Wirbeltechnologie, die vor hundert Jahren erstmals durch Viktor Schauberger beschrieben wurde. Brendon und sein Vater erstellten viele Entwürfe und standen in regem Austausch von Zeichnungen mit Curt Hallberg, der erfolgreich wirbelbasierte Anlagen zur Wasseraufbereitung in seiner Firma Watreco AB entwickelt hat (siehe auch Beispiel 1). Im Gegensatz zu Curt jedoch suchte Brendon nach Wegen, mithilfe des Wirbels Stoffe aus dem Wasser zu lösen, und eine seiner ersten Erfindungen war die Verarbeitung von Bioabfällen. Er untersuchte, wie die Abfälle zu zerkleinern, zu trocknen und zu trennen seien, um hochwertige Produkte aus ihnen herzustellen. Dabei konzentrierte er sich auf die Verarbeitung vor Ort und Ausnutzung der Wirbelbewegung, die einem genauen mathematischen Algorithmus folgt. Schnell konnte er mehrere Geschäftsmöglichkeiten für sein innovatives Wirbelkonzept identifizieren. Dann baute er eine Maschine, die eine breite Palette von Materialien verarbeiten kann, von Torf und Schlamm bis hin zur Trocknung von Sand und Verarbeitung von Ton und sogar bestimmten Abfallströmen wie Teppichresten. Dieser wirbelbasierte Apparat wurde später als „Vortair Processor“ vermarktet. Im Jahr 2009 gründete Brendon mit weiteren Partnern die AgroPlas A/S, eine norwegisch-britische Firma, die sich auf die Umsetzung von Forschungsergebnissen in geistiges Eigentum und fertige Geschäftsmodelle konzentriert. Prinzipiell widmet sich AgroPlas der Transformation von Negativkosten von Abfällen in wertvolle und nachhaltige Produkte, die Einnahmen generieren.

Der erste Umsatz

Einer der ersten Abfallströme, auf die Brendon sich konzentrierte, waren Eierschalen, die als Kostenfaktor in Brutanstalten und Lebensmittelbetrieben gelten. Allein in Europa werden schätzungsweise 150 000 Tonnen Eierschalen jährlich auf Müllhalden verbracht, was pro Tonne 50 bis 200 Euro kostet, je nach Ort. In China fallen über 500 000 Tonnen Eierschalen an. Da die Schalen medizinisch nutzbaren Kalk enthalten, gilt es, die Membranen von der Schale zu lösen. Durch die Vortair-Maschine kann dieser sonst mühsame und kostspielige Prozess stark vereinfacht werden und so dieser Abfall ohne körperliche Arbeit oder bewegliche Teile in eine wertvolle und erneuerbare Quelle für reines Kalziumkarbonat umgewandelt werden. Eine einzige Vortair-Einheit kann 10 000 Tonnen Eierabfälle bei Vorauskosten von 6 Euro pro Tonne verarbeiten und somit ein Vielfaches an Gewinnen liefern.

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Das hochwertige und chemiefreie Kalziumkarbonat, das durch ein Minimum an Energiezufuhr gewonnen wird, schafft ein Ertragspotenzial von 1300 Euro pro Tonne. Dieser Durchbruch sorgt mit Sicherheit für größere Umwälzungen auf dem Markt für hochwertigen Kalk, anstatt Kosten in Millionenhöhe für gemahlenen Marmor sind Gewinne im dreistelligen Millionenbereich möglich. Vortair ist die einzige bekannte Technologie, die effizient und gewinnbringend Eierschalen aufwerten kann. Die Umwandlung eines Abfalls in einen erneuerbaren Rohstoff, der die Wettbewerbsfähigkeit der Industrie steigert und Kosten im Bergbau senkt, ist einer der Schwerpunkte der Blue Economy.

Die Chance

Diese Technologie wurde 2011 kommerzialisiert, und es ist zu erwarten, dass nur durch die Verarbeitung von Eierschalen auf lokaler Ebene 30 bis 50 neue Firmen entstehen könnten, die alle lokal einen Vortair in Verbindung mit einem größeren Industriekomplex betreiben könnten. Dasselbe Prinzip könnte auf Papierschlamm angewendet werden, der aufgrund seines Tongehalts als Abfall auf Müllhalden landet. Vortair trennt zunächst das Wasser ab und produziert dann zwei trockene Substanzen, eine aus organischen Fasen und die andere aus anorganischem Ton. Beide sind wiederverwendbar und –verkäuflich. Mit einer Kapazität zur Verarbeitung von 25000 Tonnen Papierschlamm pro Jahr ermöglicht diese Innovation nicht nur die Entlastung der Müllhalden, sondern steigert auch das Gewinnpotenzial, ohne Energiekosten durch Trocknung oder Pressen zu generieren. In den Papierrecyclinganlagen Europas fallen jährlich etwa 20 Millionen Tonnen Papierschlamm an. Dies bedeutet, dass die Innovation das Potenzial besitzt, allein in der EU 800 Verarbeitungsanlagen hervorzubringen, die die Müllhalden gewinnbringend entlasten. Gründer, wo seid ihr?

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Es überrascht nicht, dass diese Möglichkeit einige städtische Firmen dazu motiviert hat, die Initiative zu ergreifen. Die erste städtische Firma weltweit, die beschlossen hat, in die von Brendon und seinem Team präsentierten Innovationen zu investieren, war die Stadt Drammen in Norwegen. Seit 2001 ziehen die Bürger so viele Ressourcen wie möglich aus Abfällen und gründeten Lindum A/S, um die Müllhalden zu entlasten, Treibhausgase zu verringern, den Rohstoff- und Energieverbrauch einzuschränken und die Einnahmen der Stadt zu steigern. Jährlich fährt die Firma etwa eine Million Euro netto ein. Ermutigt durch den Erfolg der ersten zehn Jahre ist Lindum nun eine Partnerschaft mit AgroPlas eingegangen, um das Potential des Wechsels von der Abfallentsorgung zur Rohstofflieferkette zu zeigen, das die Stadt wettbewerbsfähiger macht, Arbeitsplätze schafft und nachhaltig wirtschaftet. Wer sagt, dass Gründer immer aus dem privaten Sektor kommen?

Bilder: StockXCHNG