top of page
  • Foto van schrijverJoop Soesan

Plantencellen kweken in het lab voor farma


Illustratieve afbeelding door DCStudio op Freepik


In het laboratorium gekweekt (gekweekt) vlees heeft zowel voedsel- als klimaatwetenschappers gefascineerd met het verleidelijke vooruitzicht om dierenleed te verminderen, samen met de methaanuitstoot van boerderijdieren die bijdraagt ​​aan klimaatverandering.


Dezelfde technologie, zo blijkt, kan worden gebruikt om plantmoleculen in een laboratorium te laten groeien.


Waarom zou je dit willen doen?


Ten eerste lijden planten onder de gevolgen van klimaatverandering. Langdurige droogte, vervuiling, brand of strenge winterstormen kunnen de oogst van een heel jaar verpesten. Ziekten en plagen kunnen hele soorten groenten en fruit uitroeien. Problemen met de toeleveringsketen hebben in veel delen van de wereld geleid tot een grotere voedselonzekerheid.


Bovendien hebben sommige planten geneeskrachtige eigenschappen die gemakkelijker in een laboratorium kunnen worden geïsoleerd en geproduceerd.


De bast van de taxusboom is bijvoorbeeld de basis voor twee geneesmiddelen voor chemotherapie - docetaxel en paclitaxel - die worden gebruikt voor de behandeling van borst- en eierstokkanker.


Nog een voorbeeld: saffraan, de duurste specerij ter wereld vanwege het zeer arbeidsintensieve proces om het saffraanstempel van de krokusbloem te scheiden. Voor één kilo hoogwaardige saffraan zijn wel 150.000 bloemen nodig. Dat neemt enorme hoeveelheden land in beslag – waarvan de helft in Iran – wat ook bijdraagt ​​aan de prijsinflatie.


Betaalbare saffraan kan in allerlei producten worden gebruikt, van cosmetica tot nutraceuticals, vanwege de ontstekingsremmende, anti-verouderings-, anti-rimpel- en antioxiderende eigenschappen.


ReaGenics, een Israëlische start-up, leidt deze revolutie in in het laboratorium gekweekte planten.

Moleculen oogsten

"We creëren geen volledige fabrieken in onze bioreactoren", vertelt Michael Kagan, CEO van ReaGenics, aan ISRAEL21c.


“Integendeel, we oogsten moleculen die massaal in ons laboratorium kunnen worden geproduceerd zonder dat er grote stukken land en hulpbronnen voor nodig zijn. ReaGenics kweekt de essentie van de plant. Je eet uiteindelijk niet een beetje wortel.”


Het proces begint met stamcellen, legt Kagan uit.


“Een stekje van gedifferentieerde cellen – dat zijn cellen die al een blad, stengel of knop, vrucht of zelfs wortel zijn geworden – wordt uit een levende plant gehaald, in het laboratorium ontsmet en in petrischalen geplaatst. In plaats van te regenereren tot een nieuwe plant, worden de cellen gedwongen om terug te keren naar stamcellen – dat wil zeggen cellen die ongedifferentieerd zijn.”


Kagan vergelijkt het met militaire rekruten die allemaal dezelfde basistraining volgen voordat ze worden toegewezen


Zodra ReaGenics de stamcellen heeft, worden ze in een bioreactor geplaatst, "waardoor we ze continu kunnen oogsten", zegt Kagan.


Druiveneelt groeit in een petrischaal in het ReaGenics laboratorium in Ness Tziona. Foto met dank aan ReaGenics via ISRAEL21C


"Het verbazingwekkende aan deze stamcellen is dat ze allemaal levensvatbaar zijn, wat betekent dat wanneer ze in vloeibare media worden geplaatst, ze zich voortplanten als bacteriën."


De stamcellen worden in de bioreactor (eigenlijk gewoon een kolf) samengevoegd door mineralen, groeibevorderaars en suiker. Voortdurend zacht roeren voorkomt dat de stamcellen zich tot een plant samenklonteren.


ReaGenics' prototype van een bioreactor van 20 liter voor eenmalig gebruik. Foto met dank aan ReaGenics ISRAEL21C


In het geval van saffraan voegt Kagan eraan toe: "We kunnen de gedroogde stamcellen als product gebruiken - een nieuwe vorm van saffraan - of we kunnen de actieve, krachtige moleculen in de cellen eruit halen, zoals crocine en safranal."


Een omhulling met een reeks bioreactoren in het Ness Tziona-laboratorium van ReaGenics. Foto met dank aan ReaGenics


Zodra ze een voldoende hoge concentratie in de kolven hebben bereikt, "worden de cellen overgebracht naar bioreactoren met een toenemend volume totdat ze de industriële schaal van 1000 liter bereiken", legt Kagan uit.


Magische paddenstoelen

Wat kan ReaGenics nog meer telen?


Cannabis en psilocybine (paddo's) staan ​​hoog op de lijst van het bedrijf. In feite is ReaGenics in 2019 begonnen met een focus op cannabis voor de behandeling van inflammatoire darmaandoeningen.


“Het probleem met cannabis,” legt Kagan uit, “is dat er 140 verschillende cannabinoïden zijn – de moleculen die de cannabisplant produceert. Dat omvat THC, CBD, CBG, CBN en meer. Ze zijn het meest effectief als ze synergetisch werken. Maar het is niet eenvoudig om consistente formuleringen van de exacte combinatie van cannabinoïden te krijgen wanneer de planten buiten in een veld of binnen met kunstlicht worden gekweekt."


Klompjes cannabiscellen groeien in bioreactoren in het ReaGenics-laboratorium in Ness Tziona. Foto met dank aan ReaGenics via ISRAEL21C


ReaGenics kan de precieze moleculen genereren die nodig zijn om de consistentie van cannabis te garanderen.


"Als je een isolaat van alleen THC zou maken," vervolgt Kagan, "zou je geen probleem hebben met consistentie, maar dan krijg je niet het 'entourage-effect'. Daarvoor heb je een technologie nodig die daartussen een consistente verhouding kan creëren.”


Dat zou mogelijk kunnen zijn als je één, misschien twee moleculen hebt om te controleren. "Maar als je bij vier of vijf komt, is het een onmogelijke situatie."


Hetzelfde geldt voor paddenstoelen, waar honderden verschillende soorten schimmels voorkomen, waarvan er vele als 'magisch' kunnen worden beschouwd. Een ReaGenics-bioreactor kan psilocybinemoleculen met consistente potentie laten groeien.


Vrij van chemicaliën

In het laboratorium gekweekte plantmoleculen voorkomen ook problemen met pesticiden en chemische herbiciden.


"Er zijn meer dan 100 verschillende plagen die cannabisplanten aanvallen, en er worden voortdurend nieuwe ontdekt", zegt Kagan.


Wanneer in een laboratorium uit stamcellen wordt gekweekt, zijn er geen pesticiden nodig, worden bacteriën en virussen die samen met de plant bestaan, uitgeroeid en kunnen schadelijke plagen hun weg niet vinden.


“Vroeger was voedselonzekerheid het gevolg van overbevissing van stukken land. Je zou het land braak kunnen laten liggen en de grond zou zichzelf aanvullen”, legt Kagan uit.


“Vandaag zitten we in een heel andere situatie. De grond is overmatig gebruikt. Het heeft dus steeds meer kunstmest nodig. Bovendien zorgen verschuivingen in temperatuur ervoor dat planten die in het verleden comfortabel groeiden, dat niet meer zo comfortabel zijn. ReaGenics biedt een alternatieve manier om plantaardig materiaal te laten groeien.”


Zeer schaalbaar

De belangrijkste concurrent van ReaGenics, het Israëlische bedrijf Protalix Biotherapeutics, heeft 300 bioreactoren in het noorden van Israël waarin dierlijke eiwitten in planten worden gekweekt. De genetisch gewijzigde wortelstamcellen van het bedrijf leidden tot een behandeling voor de ziekte van Gaucher, gedistribueerd door Pfizer.


Kagan zegt dat ReaGenics onderscheidende aspecten heeft, zoals een zeer schaalbaar bioreactorsysteem gemaakt van duurzaam roestvrij staal en een geautomatiseerd oogstproces dat de behoefte aan menselijke arbeid vermindert.


De productiefaciliteit van ReaGenics in Israël wordt een showcase met 60 bioreactoren in de eerste fase, oplopend tot 200. Het bedrijf streeft ernaar de productiemiddelen te verkopen of in licentie te geven aan geïnteresseerde partijen.


“Om een ​​gigantische productiefaciliteit te bouwen om plantaardig eiwit te leveren op een schaal die meer is dan een kleine druppel op een gloeiende plaat, is een enorme infrastructuur nodig. Partners zullen dus verantwoordelijk zijn voor de bouw van de fabriek en wij zullen de cellen onder licentie leveren”, zegt Kagan.


Dat gebeurt al in Malta, waar de regering ReaGenics 1 miljoen euro heeft toegekend, terwijl een Canadees cannabisbedrijf de rest inbrengt. Het doel is om 500 bioreactoren te bouwen in Europa om medicinale cannabis te produceren voor klanten daar, en nog eens 3.000 bioreactoren in Canada.


Kagan is een klassieke hightech Renaissance-man. Hij is opgeleid als scheikundige en heeft gewerkt aan de productie van omega-3 uit algen, locatiegebaseerde digitale communicatiesoftware en thermische zonne-energie. Hij heeft ook boeken en toneelstukken geschreven en documentaires gemaakt.


ReaGenics heeft 3,3 miljoen dollar opgehaald en heeft 12 medewerkers in Ness Tziona, een voorstad van Tel Aviv. Kagan hoopt dat het bedrijf in het tweede kwartaal van 2023 "een reeks bioreactoren op ware grootte zal hebben die materiaal produceren".


Klik hier voor meer informatie over ReaGenics.






























45 weergaven1 opmerking

1 Comment


Anne Horjus
Anne Horjus
Mar 11, 2023

Geweldig

Like
bottom of page