De meeste bacteriën deugenUGent spin-off Kytos kan de microbiële gezondheid van een ecosysteem in kaart brengen om tijdig ziektes te voorkomen bij het kweken van vissen en gewassen.
De meeste bacteriën deugen
(10-06-2022)
UGent spin-off Kytos kan de microbiële gezondheid van een ecosysteem in kaart brengen om tijdig ziektes te voorkomen bij het kweken van vissen en gewassen.
‘Met Kytos kijken we naar de volledige microbiële gemeenschap, en hoe die functioneert. In alle ecosystemen waar microben essentieel zijn voor het proces – denk maar aan aquacultuur, grondloze kasteelt of hydrocultuur,… – proberen we die problemen onder controle te krijgen,’ vertelt Ruben Props, CEO en co-founder van Kytos. ‘Omdat we in staat zijn om veranderingen snel op te sporen, kunnen we de uitbraak van ziektes voorkomen en productieverlies verminderen. Op die manier moet ook minder antibiotica worden toegediend bij de productie van bijvoorbeeld garnalen. Dat is niet alleen goed voor de gezondheid van de dieren en de consumenten zelf, maar maakt ook voor het leefmilieu een groot verschil.’
De impact van bacteriën
‘We beseffen soms niet wat voor belangrijke rol bacteriën spelen in ons dagelijkse leven,’ vertelt Nico Boon, professor microbiële ecologie aan het Centrum voor Microbiële Ecologie en Technologie (CMET, faculteit Bio-ingenieurswetenschappen, UGent). Hij ligt mee aan de basis van de Kytos’ technologie, en stimuleerde zijn toenmalige postdocs Ruben Props en Frederiek-Maarten Kerckhof om de spin-off op te richten.
‘In een simpel glas water zitten misschien 10 tot 100 miljoen bacteriën samen. Die bacteriën zorgen ervoor dat de kwaliteit van het water goed is. Meestal, als we aan bacteriën denken, gaan we ervan uit dat bacteriën ons ziek maken. Maar de hoeveelheid bacteriën die effectief slecht is voor onze gezondheid, vormt een minderheid. Je kunt het vergelijken met onze maatschappij. Daar lopen ook criminelen in rond, maar dat is een beperkte groep,’ licht professor Boon toe.
Die holistische visie typeert de stichters van Kytos. Ze zetten de volledige bacteriële gemeenschap in om de gezondheid van een ecosysteem te garanderen. Professor Boon legt uit. ‘Historisch gezien gaan we op zoek naar “slechte” bacteriën. Als we die vinden, grijpen we in met biociden, chemicaliën of antibiotica. Met KYTOS focussen we niet zozeer daar op, maar kijken we naar het evenwicht tussen alle soorten bacteriën, goede én slechte. Loopt de samenwerking goed? Is die microbiële maatschappij gevoelig voor bepaalde ziektes, of is alles onder controle? We beschouwen onszelf dan ook een beetje als sociale wetenschappers in de microbiële wereld.’
‘Daar verschillen we ook van diagnostische labo’s die specifiek op zoek gaan naar ziektes. Wij proberen om preventief te werken en om de bacteriën te stimuleren zo veel mogelijk zelf het evenwicht te bewaren. Vanaf het moment dat we merken dat het begint scheef te lopen, en doordat we naar de volledige gemeenschap kijken, kunnen we ook veel sneller ingrijpen,’ vult Frederiek-Maarten Kerckhof aan.
Vooruitstrevende technologie
De basis van de Kytos’ technologie is een techniek voor het meten enbestuderen van in een stromende vloeistof voorkomende microscopisch kleine deeltjes, zogenaamde flow cytometrie. ‘Deze techniek bestond al. De meerwaarde van Kytos is de interpretatie van die data op basis van unieke algoritmes die de gezondheid van een ecosysteem kwantificeren,’ vertelt Nico Boon.
‘Bij de opstart met een klant beginnen we altijd met een grote hoeveelheid stalen te verzamelen, vaak aan een redelijk hoge frequentie. Afhankelijk van hoe gevoelig het ecosysteem is aan verandering, bepalen we hoe frequent we stalen moeten nemen om het evenwicht van de volledige microbiële gemeenschap adequaat in de gaten te houden. We voegen een kleurstof toe aan het staal, waardoor we makkelijker eigenschappen van bacteriën kunnen markeren. Waar een analyse vroeger weken kon duren, hebben wij op 20 minuten de nodige resultaten verzameld. We kunnen dat zelfs online doen door toestellen aan een bepaald ecosysteem te koppelen. Zo worden quasi continue waterstalen genomen, en wordt het ecosysteem voortdurend gemonitord. Zo vermijden we een timelapse tussen het moment dat het staal genomen wordt en waarop het onderzocht wordt in het labo. In die tussentijd kan de microbiële gemeenschap al totaal veranderd zijn.’
Elk ecosysteem is ook uniek. Sommige garnalenvijvers vereisen een strakke controle op algen, terwijl andere vijvers op eenzelfde boerderij vooral problemen hebben met specifieke bacteriën. ‘Onze aanpak is er volledig op gericht om onze klanten gepersonaliseerde, bruikbare inzichten te bieden,’ vertelt Kerckhof. ‘In onze database verzamelen we de unieke microbiële informatie per ecosysteem. Via machine learning leert het systeem continue bij en kunnen we steeds beter voor elk ecosysteem op maat voorspellende gezondheidsbeoordelingen maken.’
Aquacultuur is de eerste markt waar Kytos zich op stort. Het is niet alleen een mondiale en snelgroeiende markt, microbiële monitoring wordt in aquacultuur ook heel weinig gedaan. ‘Terwijl de grootste verliezen wel veroorzaakt worden door micro-organismen,’ legt Nico Boon uit. ‘Vandaag worden ziektes vooral bestreden door biociden toe te dienen. Maar dan nog blijven de verliezen hoog. Naar schatting gaat jaarlijks de helft van de productie verloren, wat uiteraard miljarden kost. De uitdagingen zijn dus enorm, maar dit betekent dat we in dit domein ook snel het verschil kunnen maken.’
Grootste uitdagingen bij overgang van onderzoeker naar ondernemer
‘Vijftien jaar geleden dacht ik zeker niet dat we hier een bedrijf rond gingen oprichten,’ vertelt Nico Boon. ‘Ik was toen al aan het nadenken hoe we meer data konden halen uit flow cytometrie. Maar dat idee is mettertijd wel beginnen te rijpen. Doordat we van bij het begin met drinkwaterbedrijven samenwerkten, kregen we veel positieve respons. Toen Frederiek-Maarten en Ruben als wetenschappelijker medewerkers binnen CMET ook mee aan de kar begonnen te trekken, is het wel snel gegaan. Met financiering vanuit het Industrieel Onderzoeksfonds en de UGent Businessdevelopers hebben we de technologie eerst nog verder wetenschappelijk onderbouwd. Kort daarna zijn we ons business plan beginnen opstellen.’
‘Kytos als onderneming mee uit de grond helpen stampen was voor mij als onderzoeker een logische stap,’ zegt Ruben Props. ‘We zijn en blijven een technologiebedrijf, dus je doet nog altijd onderzoek, maar wel onderzoek met een specifiek oogmerk, met een drive naar de markt toe.’ Al zijn er ook uitdagingen uiteraard. ‘Als onderzoeker wil je soms veel te diep graven, terwijl een klant gewoon op zoek is naar een oplossing voor zijn probleem. Die vertaalslag maken is niet altijd evident. Plus je komt in een andere context terecht, waar andere regels en gewoontes gelden. Dat is een aanpassing. Maar het geeft heel veel energie en voldoening om verder te werken op onderzoek waar je zelf ook een bijdrage aan hebt geleverd.’