De ontwikkeling van industriële biotechnologie in Nederland kreeg vorig jaar een stevige boost toen DSM haar locatie, de Biotech Campus Delft, openstelde voor andere bedrijven, met als doel een open cultuur te scheppen die de innovatie op biotech-gebied stimuleert. Daarvoor is een volledig nieuw ecosysteem opgetuigd, inclusief de faciliteiten die TU Delft, Planet B.io en de Bioprocess Pilot Facility bieden. Hier kunnen bedrijven terecht voor allround ondersteuning: van onderwijs en (lab)onderzoek via pilot-installaties en ondersteuning op het gebied van bijvoorbeeld regelgeving, funding en vergunningen naar groei op commerciële schaal.
“DSM gelooft in de potentie van biotech, haalt er ongeveer 20% van zijn omzet uit en ziet dat biotech een belangrijke bijdrage kan leveren om zijn duurzaamheidsambities te realiseren”, legt Cindy Gerhardt uit. Zij is verantwoordelijk voor business development op de Biotech Campus Delft en sinds kort directeur van Planet B.io. “Vroeger was industriële biotech een echte proces-verbeterende industrie, waarbij bijvoorbeeld enzymen werden gemaakt voor betere vlekverwijdering door wasmiddelen, of om meer sap uit fruit te kunnen persen. Tegenwoordig zien we veel van de mogelijkheden in het licht van duurzaamheid. Biotechnologische oplossingen zorgen dat industriële processen hogere opbrengst leveren, functioneren bij lagere temperatuur, minder water of chemicaliën nodig hebben, fossiele grondstoffen kunnen vervangen door duurzame grondstoffen, of minder broeikasgassen uitstoten. Vandaar dat DSM verder wil met innoveren in de biotech, samen met andere innovatieve partijen, in een open campus. Elkaar inspireren, samen leren en ervaringen delen, komt de innovatiekracht ten goede. Dat is het idee. Door de deuren te openen, kom je in contact met nieuwe, baanbrekende technologieën, zonder het allemaal zelf te moeten uitvinden. Want het vakgebied van de moderne biotechnologie is veel te groot voor één bedrijf.”
Vers gebakken brood
Dat ene bedrijf heeft dan wel een researchinstelling van wereldformaat, met 150 jaar ervaring: het DSM Biotechnology Center (DBC). Het bouwt voort op de erfenis van ingenieur Jacques van Marken, die hier ooit begon met de productie van verbeterde bakkersgist. Anno 2020 ruikt het in het lab van DBC nog dagelijks naar vers gebakken brood. “We willen het langer houdbaar maken door middel van enzymen die een betere structuur geven”, zegt Wim Klop, directeur van het DBC en R&D directeur van DSM Food Specialties. “Het vraagstuk is complexer dan je denkt; de veroudering van brood begint zodra het uit de oven komt. Met als gevolg dat er ontzettend veel wordt weggegooid. Wij willen die voedselverspilling voorkomen.”
Het is een voorbeeld van de ‘purpose-led’ filosofie van DSM: het maatschappelijk belang motiveert nieuw onderzoek. Bijvoorbeeld naar de productie van lactosevrije melk, duurzaam visvoer voor kweekzalm uit algen, de grootschalige bacteriële productie van de zoetstof stevia en de winning van proteïnen uit raapzaad. Daar wordt flink in geïnvesteerd.
Robotisering
Inmiddels werken er in het DBC zo’n 400 mensen. Dat zijn lang niet allemaal biologen. “Het onderzoek is sterk geautomatiseerd en we investeren fors in digitalisering”, zegt Klop. “Ik heb inmiddels al 30 mensen in de groep Bio-IT en Data Science: bijvoorbeeld wiskundigen met kennis van biotechnologie, die algoritmes schrijven voor computers.”
Het is tegenwoordig vaak een eerste stap voor het ontwikkelen van nieuwe micro-organismen: er wordt een digitaal ontwerp gemaakt op basis van honderdduizenden data over de genetica van het metabolisme en de gevolgen van een bepaalde ingreep in het DNA. “Voordat we ook maar één experiment hebben gedaan, is veel al uitgezocht in het zogeheten ‘dry lab’. Van daaruit gaan we pas naar het ‘wet lab’, het veranderen van de cel. Ook daarbij gebruiken we moderne technieken om bacterieculturen in een hoog tempo te kweken, te screenen en te selecteren, met robots die 20.000 monsters tegelijk aankunnen.”
Deze manier van werken heet synthetische biologie en heeft een grote vlucht genomen de afgelopen jaren. Het vakgebied is in korte tijd onherkenbaar veranderd. Jack Pronk, professor industriële microbiologie en afdelingsvoorzitter Biotechnologie aan de TU Delft: “Genetische modificaties waarvoor je vroeger een promotietraject van vier jaar nodig had, doen onze bachelorstudenten nu in een paar weken. Dat was tien jaar geleden volstrekt ondenkbaar.”
Genetisch modificeren is routine geworden, volgens Pronk. Het is echter niet de enige weg om industriële micro-organismen te verbeteren. In de levensmiddelentechnologie is bijvoorbeeld evolutie in het laboratorium een meer geaccepteerde techniek. Pronk: “Daarbij zetten we selectiedruk op een micro-organisme; we sturen ze een bepaalde kant op door natuurlijke evolutie in een laboratorium-opstelling.”
De korte generatietijd van micro-organismen maakt het mogelijk om binnen een paar weken door een groot aantal generaties heen te gaan. “Bovendien zijn de populaties enorm: in een bioreactor van een liter kun je gemakkelijk 1013 E. coli-bacteriecellen kwijt. Je kan hierdoor evolutie onder je handen zien gebeuren en bijsturen. Door vervolgens te analyseren hoe het bacterie-DNA is veranderd, leren we bovendien processen in micro-organismen beter te begrijpen.”
Maatschappelijke grenzen
Er lijken nauwelijks technologische grenzen aan wat er kan met biotech. Maar dat roept wel degelijk maatschappelijk discussie op. “Het is goed dat daar een debat over wordt gevoerd”, zegt Pronk. Als dat tot beperkende regelgeving leidt, kan het echter de verdere ontwikkeling van het vakgebied in de weg zitten. Annemiek Verkamman, voorzitter van de belangenorganisatie HollandBIO: “De enzymen in ons wasmiddel en insuline voor diabetespatiënten maken we met biotech. Niemand vindt dat lastig. Maar de Europese regelgeving rondom genetisch gemodificeerde gewassen is inmiddels zo ingewikkeld, dat alleen multinationals met hele diepe zakken zich daar aan wagen.”
Dat is jammer, omdat biotechnologie een grote rol speelt in de verduurzaming van de samenleving, zoals bijvoorbeeld vastgelegd in de Green Deal van de Europese Commissie en de duurzame ontwikkelingsdoelen (SDG’s) van de Verenigde Naties. Verkamman: “De vraag naar duurzame processen, biobased producten en hernieuwbare brandstoffen wordt steeds groter. Biotech levert een belangrijke bijdrage aan de transitie naar een biobased economy. Dat is voor onze sector een belangrijke driver voor groei.”
Praktische uitdagingen
De technologie zit in een stroomversnelling, regelgeving is soms hinderlijk, maar de noodzaak tot vergroening van de samenleving staat buiten discussie. Wat betekent dat nou voor een start-up die tegenwoordig in het complexe werkveld van de biotechnologie aan de slag wil?
“Ondernemen in de biotech is vele malen ingewikkelder dan een bedrijf oprichten dat bijvoorbeeld een nieuwe app uitbrengt”, zegt Kirsten Steinbusch, CEO van de start-up Delft Advanced Biorenewables (DAB). “Het vraagt een ontzettend aanpassings- en uithoudingsvermogen. Het kan 10 tot zelfs 15 jaar duren voor je een volledige fabriek hebt staan. Dat moet je aankunnen.”
DAB begon enkele jaren gelden bij de incubator Yes!Delft, maar liep al snel tegen de beperkingen van die werkomgeving aan: ruimtegebrek en een studentikoze uitstraling. “Toen we vorig jaar juli naar de Biotech Campus verhuisden, voelde dat als thuiskomen. We hebben hier labs en pilotfaciliteiten en er heerst een professionele cultuur. De mensen hier begrijpen waar je mee bezig bent. Je zou het belang daarvan misschien onderschatten, maar het is heel prettig om eens te kunnen sparren met collega-ondernemers.”
Opschaling
Subsidies en financiering, maar ook de toegang tot faciliteiten zijn voor veel startende ondernemers essentieel om aan opschaling te kunnen beginnen. Daar komt de dienstverlening van organisaties als PlanetB.io bij om de hoek kijken. Cindy Gerhardt: “Gebrek aan mensen, funding en kennis belemmeren bedrijven vaak bij het doorgroeien. Als PlanetB.io kunnen wij hier een rol in spelen. Zo faciliteren we de interactie tussen bedrijven onderling, met de TU Delft en mentoren, adviseurs of geldschieters. Ook zorgen we voor de verhuur van de locatie en de labdiensten. We bemiddelen ook als een kleiner bedrijf eens specialistische apparatuur nodig heeft die in het DSM Biotech Center of bij de TU Delft beschikbaar is.”
Voor pilotfaciliteiten kunnen ondernemers terecht bij de Bioprocess Pilot Facility (BPF), ook op de campus. “Klanten komen hier vanuit de hele wereld om projecten uit te voeren”, zegt Eric Goossens, directeur van BPF. “Wij hebben doordeweeks 24 uur bezetting, geavanceerde apparatuur en een enorme flexibiliteit om modules achter elkaar te schakelen, maar ook een uitgebreide ervaring met complexe fermentaties, down stream processing, pretreatment en food. Dat maakt indruk in het buitenland; onze klantenbasis is dan ook heel breed.”
De specialisten van BPF kijken verder dan alleen naar de technische haalbaarheid van grootschalige productie. Zij zijn ook in staat om een zogeheten ‘Technical Due Diligence’ onderzoek uit te voeren. “Wij evalueren de volledige business case van de klant, vanuit een industriële optiek”, zegt Goossens. “Dat is belangrijk om de financiering rond te krijgen. Venture capitalists hebben namelijk zelden voldoende kennis en kunde om een biotechnologische ontwikkeling op waarde te kunnen schatten en te bepalen of deze commercieel kansrijk is. En belangrijk: IP is en blijft van de klant.”
Nieuw gebouw
Inmiddels is de stichting Planet B.io op de Biotech Campus Delft druk bezig om nieuwe partijen aan te trekken naar Delft. Cindy Gerhardt: “We hebben 3000 m2 aan labs en kantoren te verhuren en de belangstelling is groot. Wie weet moeten we binnenkort al plannen gaan maken voor een nieuw gebouw. DSM heeft het vliegwiel op gang gebracht, maar het draagvlak voor een open innovatie campus is inmiddels veel breder. De stichting is een samenwerking van DSM met de TU Delft, de gemeente Delft, de provincie Zuid-Holland en de regionale ontwikkelingsmaatschappij InnovationQuarter. De vijf partijen ondersteunen Planet B.io elk vanuit hun eigen kracht. Zo kan Planet Bio als non-profit triple helix stichting het innovatieve ecosysteem opzetten en de transitie naar een biobased economie mogelijk maken. Samen creëren we werkgelegenheid en high tech innovaties in onze regio met impact ver daarbuiten.”
Dit artikel kwam tot stand in samenwerking met de Biotech Campus Delft.
