Met computermodellen kun je veel sneller bacteriële cel-fabrieken maken, ontdekte Linda Dijkshoorn. Met de start-up EV Biotech hoopt ze de komende jaren diverse markten te kunnen bestormen. ‘We hebben de computerkracht om alle regulatielagen van een micro-organisme mee te kunnen nemen in de modellering.’

Het start-up-idee van Linda Dijkshoorn werd uit pure frustratie geboren tijdens haar PhD-onderzoek aan de Rijksuniversiteit Groningen. ‘Bacteriële cel-fabrieken worden nu gebouwd door trial-and-error’, vertelt Dijkshoorn. ‘Je dumpt een hele signaaltransductieweg in het organisme en dan is het op goed geluk uitproberen of het werkt. Het voelt haast als lopende band-werk. Verder is het ontzettend tijdrovend, kostbaar en een verspilling van resources. Met EV Biotech hopen we dit veel slimmer aan te pakken.’

EV Biotech gebruikt systems biology om de juiste combinatie genetische modificaties te voorspellen die nodig is om de bacterie het beoogde product te laten maken. Met behulp van feedback uit het lab worden de modellen vervolgens verder verbeterd. ‘We zijn nu nog niet zover dat je kunt zeggen: ‘deze combinatie werkt perfect’, maar het gaat je wel vertellen welke 90 % je sowieso niet hoeft te proberen’, zegt Dijkshoorn. ‘Moet je je voorstellen hoeveel experimentele rondes van optimalisatie en ontwikkeling dat scheelt.’

Idee uit ander idee

Tijdens haar promotieonderzoek bestudeerde geneticus Dijkshoorn een methylotrofe bacterie om die in te zetten voor de productie van farmaceutische stoffen. Om de trial-and-error-methode te omzeilen vroeg ze aan computational modeller en mede-promovendus Agnieszka Wegrzyn om modellen van het organisme waarmee ze werkte. Die bleken er te zijn. ‘Maar het verbaasde me enorm dat er eigenlijk niets mee werd gedaan’, stelt Dijkshoorn. ‘Waarom niet die modellen gebruiken om inzicht te krijgen in wat het effect is van het toevoegen van nieuwe metabole routes? Dat is mijns inziens de toekomst.’

Dijkshoorn probeerde een business case op te zetten voor een methylotrofe bacterie als reactorvat. Helaas werd het idee al snel afgeschoten bij VentureLab North, een incubator die ondernemingen helpt op te starten. ‘Ik bedacht me toen dat het slim was om me niet op één strain te richten maar juist op de technologie waarmee diverse strains kunnen worden gemaakt, naar gelang het gewenste product.’ Het methaanproject ligt overigens nog steeds op de plank. ‘Zodra onze technologie wat meer evolved is, zal het makkelijker worden om zo’n complexe bacterie te bouwen’, stelt Dijkshoorn. ‘Uiteindelijk is het idee voor EV Biotech dus geboren uit een ander idee.’

Vanille en spinnenzijde

In een weekend in maart 2017 kwamen Dijkshoorn, Wegrzyn en protein engineer Sergey Lunev samen om het plan voor de start-up volledig door te lichten en gelijk te testen of de drie oprichters als team konden samenwerken. Met de thumbs up begonnen Dijkshoorn en Lunev vervolgens entrepreneur-workshops te doorlopen bij VentureLab North. Ondertussen vonden ze hun eerste angel investor, als opstap naar meer exposure. ‘We zijn toen gaan presenteren voor drie grotere investeerders in het noorden, wat leidde tot een investering van € 1,1 miljoen in november 2018’, vertelt Dijkshoorn. ‘Dat betekende dat we ons team gelijk konden verdubbelen. Begin 2020 hebben we nog twee mensen aangenomen, dus we zijn lekker aan het groeien.’

Bijzonder is dat het team van Dijkshoorn vrijwel geen obstakels is tegengekomen gedurende de eerste twe jaar van de ontwikkeling van het bedrijf. ‘Ik denk dat dat vooral is omdat bij ons het team voorop staat. We zoeken steeds de juiste personen om ons te komen versterken en de juiste taken bij hem of haar. Op die manier halen we het beste uit ons team’, verklaart Dijkshoorn. ‘Als ik dan toch iets moet noemen, dan was het soms lastig om heel het team elkaar te laten begrijpen. De labmensen gebruiken bijvoorbeeld andere jargon dan de computermensen. We moesten allen leren om data begrijpelijk te maken voor de ander. Ik denk dat we daar nu aardig in zijn geslaagd.’

De start-up is een jaar geleden begonnen met proof of concept strains te maken. Zo zijn er al bacteriën die vanille, het biologische afbreekbare plastic PHB en spinnenzijde maken. ‘We willen eerst laten zien wat we kunnen, voor we klanten krijgen.’

En dat die er komen, is wel zeker. Momenteel praten Dijkshoorn en haar collega’s met drie grote Europese klanten, een binnen de smaak-en-geuren-markt, een van de farmaceutische industrie en een vanuit de biomaterialen-markt. Wie het zijn, moet Dijkshoorn nog geheimhouden. ‘Maar voordat we onze sales-activiteiten konden opstarten, klopten ze al aan de deur, geweldig.’

Klimaatneutraal

Momenteel is het team van EV Biotech bezig de techniek van het modelleren verder te verbeteren. ‘We hebben nu al de computerkracht om alle regulatielagen van een micro-organisme mee te kunnen nemen in de modellering. Maar door het integreren van omicsdata en algoritmes die de novo metabolische routes kunnen voorspellen, worden we nog beter in de juiste bacterie ontwerpen.’

Op de vraag welke producten ze graag nog zouden willen maken, moet Dijkshoorn lachen. ‘Er is zoveel dat ik nog zou willen maken. Ik blijf de farma toch wel heel interessant vinden. Daarbij kun je denken aan complexe moleculen die zijn geïnspireerd op de natuur, zoals kunstmatige vitaminen en taxol. Maar het grootste doel dat we hebben met EV Biotech is zo veel mogelijk chemische processen die nu veel afval en CO2-uitstoot geven, te vervangen met biologische processen. Ik denk dat we daarmee een deel van de oplossing kunnen vormen voor het klimaatneutraal maken van Nederland tegen het jaar 2050.’