Dr. rer. nat. Dr.-Ing. Johannes Felix Buyel vom Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME und der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen University erhält den Dechema-Preis 2021 für seine herausragenden Beiträge zur Produktion und zur Isolierung von Wirkstoffen mittels pflanzlicher Systeme. Die mit 20.000 Euro dotierte Auszeichnung wird im September in Aachen überreicht.
Biopharmazeutische Proteine bilden eine Säule unserer modernen Gesundheitssysteme. Dazu zählen sowohl monoklonale Antikörper für die Krebstherapie als auch innovative Impfstoffe mit therapeutischer Wirkung. Die Optimierung der Produktions- und Reinigungsprozesse für diese Wirkstoffe beruhte bisher oft nur auf Erfahrungswerten und erfolgte nach einem Versuch-und-Irrtum-Prinzip. Buyel konnte in seinen Arbeiten zeigen, dass durch eine entsprechende Kontrolle der Kultivierungsbedingungen auch transiente Proteinexpression in Pflanzen vorhersagbar und modellierbar wird. Er hat eine „plant cell pack“ genannte Technologie soweit automatisiert, dass damit nun auch für Pflanzen ein hochdurchsatzfähiges Werkzeug zur Verfügung steht, um mehrere Hundert Produktkandidaten schnell und vor allem verlässlich zu testen. Das System besticht dabei durch seine Kosteneffizienz – je Proteinkandidat fallen weniger als 50 Cent für die Proteinexpression an.
Interdisziplinäre Unterstützung
Buyel ist überzeugt, dass effiziente Bioprozesse nur durch einen intensiven, interdisziplinären Austausch zwischen Ingenieur- und Naturwissenschaften zu erarbeiten sind. Vor diesem Hintergrund konzentrierte er seine Forschung in den letzten Jahren vor allem auch auf die Schnittstellen zu Informatik und Data Sciences und bringt sich in verschiedenen Gremien der Dechema und im NRW-Fraunhofer Leistungszentrum „Vernetzte, adaptive Produktion“ zum Thema Digitalisierung ein. Er hat mittlerweile über 50 Peer Review Publikationen (h-lndex 22) gemeinsam mit Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern aus den Bereichen Bioinformatik, Biologie, Biotechnologie, Lasertechnik, Materialwissenschaften und Medizin publiziert.
Buyel studierte Molekulare Biotechnologie an der RWTH Aachen University. Im Jahr 2009 schloss er sein Masterstudium mit Auszeichnung ab, wofür er die Springorum-Denkmünze der RWTH erhielt. In Auslandsaufenthalten an der Lund University Schweden und am Center for Molecular Biotechnology in Newark/USA legte er den Grundstock für seine interdisziplinären Arbeiten. Er arbeitete an der RWTH im Bereich Verfahrenstechnik, am Lehrstuhl für Bioverfahrenstechnik sowie als Labormanager der Firma m2p-labs.
Zwischen 2009 und 2013 fertigte er seine erste Dissertation mit Fokus auf einer verbesserten Akkumulation von rekombinanten Proteinen in Pflanzen an und erhielt dafür die Borchers-Plakette der RWTH. Parallel zu seiner anschließenden Postdoc-Anstellung an der RWTH promovierte er am Karlsruher Institut für Technologie zum Bioprozessingenieur. Seit 2014 forscht er am Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME, zunächst als Gruppenleiter und seit 2015 als Leiter der Abteilung Bioprozessentwicklung. Im Jahr 2020 habilitierte Buyel an der RWTH und hat dort einen Lehrauftrag. Seit Mai 2022 ist er Professor für Downstream Processing an der Universität für Bodenkultur (BOKU), Wien. Für seine Forschungsarbeiten erhielt er ein Stipendium der Max-Buchner-Forschungsstiftung. Seit 2021 ist er zudem Chefredakteur der Zeitschrift Transgenic Research.
Der Dechema-Preis ist mit 20.000 Euro dotiert und wird jährlich für herausragende Forschungsarbeiten verliehen, die die Technische Chemie, die Verfahrenstechnik, die Biotechnologie und das Chemische Apparatewesen betreffen.
