I medici, scienziati e fondatori Uğur Şahin e Özlem Türeci provengono dal settore della medicina e della ricerca oncologica. Hanno individuato nell’unicità di ogni tumore di un paziente una delle cause del fallimento di molte terapie antitumorali. Nell'ambito del loro lavoro di ricerca, dalla metà degli anni '90 si occupano della questione di come sfruttare appieno il potenziale del sistema immunitario umano contro il proprio cancro. Inizialmente, presso l'Università del Saarland e l'Università di Magonza, si sono concentrati sullo sviluppo di terapie oncologiche personalizzate.

Nel corso della loro ricerca, Sahin e Türeci hanno adattato diverse tecnologie per l’uso terapeutico, tra cui anticorpi, terapie cellulari e mRNA. Già alla fine degli anni ’90 avevano intuito il grande potenziale dell’mRNA per affrontare le sfide fondamentali della medicina oncologica. A quel tempo, la molecola di mRNA non era ancora sufficientemente potente e stabile per poter essere utilizzata efficacemente come farmaco.

In oltre 20 anni di ricerca di base e traslazionale, Sahin e Türeci hanno sviluppato una profonda comprensione del sistema immunitario e hanno ottimizzato con estrema precisione una serie di componenti strutturali dell'mRNA. In questo modo sono riusciti ad aumentare significativamente la stabilità intracellulare e l'efficienza di traduzione dell'mRNA.  Come risultato di questo lavoro di ricerca fondamentale, l'mRNA, somministrato in piccole quantità, è stato in grado per la prima volta di indurre una risposta immunitaria forte e duratura, da utilizzare nello studio clinico contro il cancro. Con i risultati di questo lavoro, pubblicati nel 2006, nello stesso anno sono risultati vincitori del primo concorso Go.Bio del Ministero Federale dell’Istruzione e della Ricerca, il che ha portato alla fondazione congiunta di BioNTech nel 2008.

Negli anni successivi, la coppia di ricercatori è riuscita a migliorare ulteriormente l'efficienza dell'mRNA scoprendo strategie per indurre in modo mirato le cellule dendritiche nel tessuto linfatico ad assorbire l'mRNA. Queste cellule sono i "allenatori ad alte prestazioni" del sistema immunitario e consentono di indurre risposte immunitarie particolarmente forti. Grazie allo sviluppo di formulazioni lipidiche adatte come vettori per l’mRNA, i due scienziati e il loro team hanno ottenuto un assorbimento dell’mRNA nelle cellule dendritiche in tutto il corpo, stimolando così un gran numero di cellule immunitarie ad attaccare con precisione solo le cellule tumorali definite. Questi progressi rivoluzionari nella ricerca hanno costituito la base per il successo dell’impiego clinico dell’mRNA.

Per realizzare la loro visione di terapie oncologiche personalizzate, Sahin e Türeci hanno sviluppato un processo di produzione all’avanguardia che, partendo dall’analisi genomica di ogni singolo tumore, passando per la progettazione computerizzata del vaccino e un processo ottimizzato, consente di rendere disponibili vaccini a mRNA personalizzati in poche settimane. Di conseguenza, con la loro tecnologia mRNA, Sahin e Türeci hanno creato una piattaforma straordinariamente potente e personalizzabile, che consente una rapida produzione della terapia su misura in poche settimane.
Negli ultimi anni, BioNTech ha compiuto continui progressi nello sviluppo clinico delle terapie oncologiche. Diverse terapie antitumorali basate sull'mRNA hanno superato con successo la prima fase della sperimentazione clinica e sono già in fase di studi avanzati. Nel 2020, Sahin e Türeci hanno potuto attingere alla loro profonda conoscenza del sistema immunitario e alla loro tecnologia mRNA, sviluppata e maturata nel corso di decenni, per lo sviluppo del primo vaccino al mondo contro il COVID-19 basato sull'mRNA.

Nei prossimi anni, il team guidato da Sahin e Türeci continuerà a lavorare intensamente su nuove terapie e vaccini contro il cancro e le malattie infettive, per portarli dalle persone di tutto il mondo partendo da Magonza. BioNTech prevede di sviluppare le prime terapie antitumorali fino alla maturità commerciale nei prossimi cinque anni. Inoltre, l'azienda sta conducendo ricerche sui vaccini contro la malaria, la tubercolosi e l'HIV e si impegna a creare possibilità di produzione sostenibili nei paesi a basso reddito.