Gentse biotechnologie bewandelt nieuwe – en groene – paden

Van de ontwikkeling van nieuwe biologische stoffen om de resistentie van planten te vergroten tot de zoektocht naar natuurlijke producten die klassieke landbouwchemicaliën kunnen vervangen: de Gentse biotech heeft de voorbije jaren een stevige metamorfose ondergaan. Lag de focus lang op medische en farmaceutische innovatie, dan komen duurzame landbouw en biogebaseerde producten anno 2020 steeds nadrukkelijker door het venster loeren.

Het uitzicht op de Gentse skyline is er fantastisch, en honderden grijze bakken met groene tarweplanten staan er netjes in rijen opgesteld. Nergens is de koerswijziging van de Vlaamse biotechnologie tastbaarder dan hier, in een zeshonderd vierkante meter grote serre op het dak van het Gentse Bio-Accelerator. ‘We bootsen hier in het technologiepark de meest uiteenlopende veldomstandigheden na in onze zoektocht naar micro-organismen die een gunstig effect hebben op de groei van tarwe’, vertelt CEO Isabel Vercauteren. ‘In de zomermaanden doen we hetzelfde met maisplanten.’

Vercauteren werkte jarenlang voor Bayer, maar ruim twee jaar geleden zette ze mee de schouders onder Aphea.Bio, een spin-off van de Gentse en Leuvense universiteit onder de koepel van het VIB, het Vlaams Instituut voor Biotechnologie. Vandaag focust Aphea.Bio uitsluitend op tarwe en mais, maar als de technologie succesvol blijkt, is ze in de strijd tegen insecten of ziektes in theorie op zowat elk gewas toepasbaar. Het bedrijfje groeit als kool, haalde al 10 miljoen euro investeringskapitaal op en telt intussen twintig medewerkers.

Een steenworp verderop barst Biotalys haast letterlijk uit zijn voegen. Dit bedrijf zag het daglicht in 2013, telt al een vijftigtal werknemers en haalde vorig jaar nog 35 miljoen euro extra kapitaal op. Het ontwikkelt zeer specifieke moleculen, naar het model van unieke dierlijke antilichamen. ‘We zijn erin geslaagd om een zeer specifiek gedeelte van die antilichamen in het laboratorium te herleiden tot een welbepaald eiwit. Dat produceren we nu op grotere schaal in micro-organismen’, legt de kersverse CEO, Fransman Patrice Sellès, uit.

Patrice Sellès, CEO van Biotalys.

Beide start-ups zijn bijzonder illustratief voor de nieuwe richting die de Gentse biotech de jongste jaren ingeslagen is. Nadat de Arteveldestad de voorbije decennia wereldfaam verworven heeft met een hele rist innovatieve bedrijven in de medische biotechnologie, verschuift de focus in de sector nu stilaan naar de bredere, biogebaseerde economie. Dat is een groeiniche met toepassingen in heel uiteenlopende sectoren, waarbij duurzame productie en de strijd tegen de klimaatopwarming steeds vaker centraal staan.

Zo ontwikkelden er zich de voorbije jaren in het Gentse ook een handvol bijzonder innovatieve biotechbedrijfjes. Zij maken gebruik van levende micro-organismen – bacteriën en schimmels – die van nature al aanwezig zijn in de bodem of in levende organismen. Op basis van een soort biologische identiteitskaart gaan ze op zoek naar die specifieke organismen waarvan vermoed wordt dat ze een gunstige impact kunnen hebben op de planten en landbouwgewassen, bijvoorbeeld als groeibevorderaar of als gewasbeschermer.

Groenten en fruit langer houdbaar

‘Tot vandaag doet de landbouw, in de strijd tegen schadelijke schimmels, onkruid en insecten, hoofdzakelijk een beroep op chemische bestrijdingsmiddelen’, geeft Patrice Sellès aan. ‘Daarnaast zagen we natuurlijk ook de opkomst van genetisch gemodificeerde gewassen, waarbij specifieke wijzigingen in de genetische structuur van de plant zelf bijvoorbeeld bescherming moesten bieden tegen welbepaalde insecten. Nu staan we aan de vooravond van een nieuwe groene revolutie, waarbij innovatieve biotechbedrijfjes volledig biologische alternatieven proberen te ontwikkelen voor de klassieke chemische bestrijdingsmiddelen en meststoffen. Als je weet dat de landbouwsector wereldwijd jaarlijks zo’n 90 miljard investeert in gewasbescherming en bestrijdingsmiddelen, dan besef je meteen ook hoe groot het potentieel van deze business is. De zogenaamde biogebaseerde producten nemen daarvan hooguit vijf procent voor hun rekening, maar hun aandeel neemt wel snel toe.’

‘In theorie produceren we vandaag voldoende voedsel om tien miljard mensen te voeden, maar 33 procent van die productie gaat verloren in de loop van het productieproces.’

De proteïnegebaseerde beschermingsmiddelen die nu bij Biotalys in de pijplijn zitten, de zogenaamde ‘bio-controls’, moeten op termijn inzetbaar zijn tegen zowel schadelijke insecten als bepaalde schimmels. Het bedrijf mikt in eerste instantie op de fruit- en groenteteelt, en maakt zich sterk dat het pakweg in de aardbeienteelt het gebruik van chemische bestrijdingsmiddelen met zowat veertig procent moet kunnen terugdringen. Bovendien kunnen de natuurlijke beschermingsmiddelen ook de houdbaarheidstermijn van bepaalde soorten fruit of groenten stevig verlengen.

Nivelles : 25/07/2013 Illustration picture shows a cereal field Credit Frederic Sierakowski / Isopix *** local caption *** 21150791

‘We hopen in 2022 ons eerste biologische middel tegen schimmelziekten op de markt te brengen’, klinkt het. Dat is ook niets te vroeg: onder druk van de consument worden de normering en wetgeving voor het gebruik van chemische bestrijdingsmiddelen in de landbouw almaar strenger. Ook de maatschappelijke druk om producten en stoffen te ontwikkelen met een zo klein mogelijke chemische impact en CO2-uitstoot neemt toe, terwijl we wel steeds meer monden te voeden krijgen op deze planeet.

‘In theorie produceren we vandaag voldoende voedsel om tien miljard mensen te voeden, maar 33 procent van die productie gaat verloren in de loop van het productieproces’, geeft Sellès aan. ‘Een dergelijke inefficiëntie is uiteraard niet houdbaar. Daar zit wat mij betreft ook de grootste toegevoegde waarde van de biotech: we moeten niet méér voedsel gaan produceren, we moeten er vooral in slagen om veel minder voedsel verloren te laten gaan. Zowel in de kweek- en productiefase als verderop in de voedselketen, wanneer we de producten tot bij de consument brengen.’

Kleinere marges

De biotechnologie die specifiek op toepassingen in de landbouw mikt, ontwikkelt zich razendsnel. De voorbije jaren zijn er wereldwijd zo’n 1.600 nieuwe start-ups ontstaan in die specifieke sector, goed voor 7 miljard euro aan nieuwe investeringen. De overgrote meerderheid daarvan in de VS – met dank aan de veel soepelere wetgeving daar – maar binnen Europa is het Gentse ecosysteem ronduit uniek. Sellès wijst daarvoor vooral naar de enorme poel van talent en expertise die de voorbije jaren in Gent tot ontwikkeling kwam. De doorbraaktechnologie in plantengenetica zag het daglicht in Gentse laboratoria, en het allereerste Vlaamse biotechbedrijf was dan ook niet toevallig actief in die niche.

‘In Gent beschikken we vandaag over de tweede grootste onderzoekcluster ter wereld als het over de zogenaamde agrobiotechnologie gaat’

Ook initiatieven zoals flanders.bio, het onderzoeksinstituut VIB en de aanwezigheid van een sterk gespecialiseerde infrastructuur, zoals de bio-incubatoren in het Gentse technologiepark, speelden een grote rol. Daarnaast beschikken ook multinationals zoals Syngenta – via de overname van Devgen – en BASF – dat Crop-Design overnam – er nu over belangrijke onderzoekscentra. ‘Ik overdrijf niet als ik zeg dat Gent vandaag hét Europese centrum is van de zogenaamde biogebaseerde economie in het algemeen en van de biotech in het bijzonder. Om elders in de wereld een vergelijkbaar ecosysteem te vinden, moet je vandaag naar de regio rond Boston of naar Californië.’

‘In Gent beschikken we vandaag over de tweede grootste onderzoekcluster ter wereld als het over de zogenaamde agrobiotechnologie gaat’, bevestigt ook Willem Dhooge. Hij is co-directeur van koepelorganisatie flanders.bio, waaronder zowel de medische als de agrobiotechnologie valt. ‘We hebben hier bovendien al decennialang de traditie om baanbrekend wetenschappelijk onderzoek in de biotech ook razendsnel te vertalen naar nieuwe bedrijfjes. Dat was eerst zo in de medische biotechnologie, en nu herhaalt die trend zich in de agrobiotechnologie. En dat is lang niet zo evident als het lijkt, omdat het om twee totaal verschillende markten gaat.

In de medische sector spreken we over producten met een heel hoge toegevoegde waarde en een prijszetting die bepaald wordt door de enorme omvang van die markt. Dat heeft uiteraard ook een zeer positieve impact op de financiële markten en op de aantrekkingskracht voor nieuwe investeerders. Voor de agrobiotechnologie is het een heel ander verhaal: het gaat doorgaans over nieuwe variëteiten met een kleinere toegevoegde waarde en dus veel kleinere marges. Alleen heeft het duurzaamheidsverhaal de voorbije jaren gigantisch aan belang gewonnen, zeker in Europa. Die evolutie zet nu stilaan ook de deur een stuk wijder open voor wat we gemakshalve omschrijven als de biogebaseerde economie.’

Hoe groot het potentieel daarvan is, mag ook blijken uit dit cijfer: vandaag kennen we amper tien procent van de molecules die wereldwijd in planten aanwezig zijn. Er ligt dus nog enorm veel terrein braak om op basis van levende organismen nieuwe en volledig groene stoffen te ontwikkelen die op termijn de klassieke chemische mest- en verdelgingsproducten in de landbouw minstens gedeeltelijk kunnen vervangen. ‘Daarnaast zullen er zich de komende jaren ongetwijfeld heel veel nieuwe grondstoffen aandienen – op basis van biomassa – ter vervanging van petroleum als basisgrondstof.

‘De biogebaseerde economie is eigenlijk hét voorbeeld van een industrieel circulair model, en biotechnologie speelt daarin een belangrijke rol.’

Maar tegelijk zullen we die klassieke chemie ook nodig blijven hebben, om nieuwe moleculen te ontwikkelen op basis van deze biomassacomponenten en van grondstoffen geproduceerd door allerlei micro-organismen of bacteriën’, nuanceert Dhooge. ‘We verwachten dat – net zoals dit eerder vanuit de farma naar de medische biotech gebeurde – ook chemiereuzen zoals Bayer of BASF de komende jaren almaar meer naar deze biotechstart-ups zullen kijken als dé bron van innovatie.’

Hernieuwbare biomassa

De opmars van de agrobiotechnologie kadert dus ook naadloos in het bredere succesverhaal van de biogebaseerde economie in het Gentse. Volgens Wim Soetaert, hoogleraar industriële biotechnologie aan de UGent, is die biogebaseerde economie er vandaag qua omzet en tewerkstelling al vrijwel even groot als de sector van de medische biotechnologie. Soetaert was in 2009 al de drijvende kracht achter Bio Base Europe Pilot Plant. Dat bedrijf telt intussen negentig werknemers en heeft – in samenwerking met zowel publieke overheden als bedrijven wereldwijd – al honderden duurzame projecten gerealiseerd. Het zet daarbij uitsluitend in op innovatieve biogebaseerde processen, waarbij fossiele grondstoffen vervangen worden door hernieuwbare biomassa. En het schaalt innovatieve technologieën op naar een industrieel niveau.

‘Het klinkt misschien wat onbescheiden, maar de hele wereld komt daarvoor naar Gent’, geeft Soetaert aan. ‘Wij zijn hiermee uniek in de wereld en groeien nu dertig procent per jaar. Heel kort door de bocht: in plaats van petroleum, aardgas of fossiele grondstoffen te gebruiken, doen we in die biogebaseerde economie een beroep op allerlei hernieuwbare biomassagrondstoffen, zowel voor de opwekking van energie als voor de productie van chemische stoffen of materialen. De biogebaseerde economie is eigenlijk hét voorbeeld van een industrieel circulair model, en biotechnologie speelt daarin een belangrijke rol. De agrobiotechnologie draagt bij aan de primaire productie van biomassagrondstoffen, terwijl wij die biomassa dan weer omzetten naar een brede waaier van nuttige producten met behulp van industriële biotechnologie.’

Lange tijd stonden de bio-brandstoffen centraal binnen die nieuwe economische groeipool in en rond Gent. Want Europa legde doelstellingen op voor de invoering van biobrandstoffen zoals bio-ethanol en biodiesel, en een groot deel van de productie daarvan zit vandaag in het Gentse. Of je nu met benzine of diesel rijdt, tien procent van de brandstof in je tank is vandaag biobrandstof, afkomstig van onder meer mais, koolzaad of tarwe. Die brandstoffen zijn afkomstig van de biobrandstoffencluster in de Gentse haven, dat goed is voor een jaaromzet van ruim 500 miljoen euro. Is de technologie voor de productie van biobrandstoffen de voorbije vijftien jaar niet wezenlijk veranderd, dan liggen de kaarten heel anders voor de recente ontwikkelingen in de bredere biogebaseerde economie. De industriële biotechnologie speelt daarin een cruciale rol.

Wim Soetaert: ‘De technologische vooruitgang in de sector ging de voorbije jaren min of meer hand in hand met de maatschappelijke trend om duurzamer te gaan produceren én de druk om de CO2-uitstoot te verminderen. Dat vertaalt zich bijvoorbeeld in de ontwikkeling van bioafbreekbare plastics, tientallen soorten plastic die niet langer uit petroleum, maar op basis van biomassa geproduceerd worden. Ook de ontwikkeling van biodetergenten is daar een mooi voorbeeld van. Want het gaat om een natuurlijk alternatief voor de petroleumgebaseerde detergenten, en die zogenaamde oppervlakte-actieve stoffen vind je echt in honderden producten terug: van zepen over cosmetica tot voeding. Met andere woorden: een gigantische markt, en voor de productie daarvan gebruiken wij hier nu biomassa en microben in plaats van petroleum en chemie.

Daardoor verminderen we niet alleen de CO2-uitstoot, die biologische detergenten zijn uiteraard ook veel vriendelijker voor het milieu omdat ze volledig afbreekbaar zijn. Ooit hebben wij hier de eerste biologische detergenten ontwikkeld voor Ecover, vandaag zien we dat ook de grote jongens zoals Unilever of P&G stilaan overstag gaan, voornamelijk onder druk van de consument. Het probleem is dat dit soort fundamentele veranderingen, zeker als je de grote industrie moet meekrijgen, extreem moeilijk is en heel veel tijd vraagt. Maar de bocht lijkt nu stilaan ingezet.’