Het vorig jaar opgerichte Holomicrobioom Innovatie Instituut is vandaag officieel van start gegaan. Onder de paraplu van het instituut – een mondiale primeur – gaan publieke en private partijen samenwerken aan het onderzoeken van interacties binnen en tussen microbiomen die in de bodem, het water, planten, dieren en mensen leven. Ook wil het instituut microbioomgerelateerde innovatie aanjagen die bijdraagt aan bijvoorbeeld biodiversiteit, water- en bodemkwaliteit en voedselzekerheid.
Innovaties rondom microbiomen – de gemeenschappen die micro-organismen zoals bacteriën, schimmels en virussen vormen – kunnen oplossingen zijn voor maatschappelijke opgaven zoals herstel van biodiversiteit en water- en bodemkwaliteit, schrijft het instituut in een persbericht. Daarbij valt te denken aan microben die bijvoorbeeld water zuiveren, chemicaliën in de landbouw overbodig maken, of de CO2-uitstoot van mest verminderen.
Gezonde microbiomen, zoals de bacteriën in onze darmflora, de bodem of biologische afvalwaterzuiveringen, zijn immers fundamenteel voor een goede water- en bodemkwaliteit en de gezondheid van flora, fauna en ecosystemen.
Onbekend met de mogelijkheden
Toch worden microbiële innovaties ‘nog nauwelijks systematisch ingezet’ voor het versnellen van maatschappelijke transities. “Wetenschappelijke inzichten, beleidskaders, en bedrijfsmodellen sluiten nog niet goed op elkaar aan. Hierdoor komen veel innovaties niet of pas heel laat van de grond”, zegt Linda van de Burgwal, valorisatiedirecteur van het instituut. “Bovendien zijn veel (eind)gebruikers nog onbekend met de mogelijkheden die microbioominnovaties bieden. Het Holomicrobioom Innovatie Instituut brengt alle betrokken partijen vanaf de start samen om dit soort barrières te identificeren, zodat we maatschappelijke uitdagingen oplossen en werken aan het verdienvermogen van morgen.”
“We beschikken over één van de krachtigste gereedschappen die de natuur ons biedt, maar benutten die nog onvoldoende”, zegt ook algemeen directeur Jan Sikkema. De aanpak van het instituut is volgens hem wereldwijd uniek, omdat het microbioomonderzoek uit ‘alle wetenschapsdomeinen en bedrijfssectoren’ in één instituut samenbrengt. “Op dit moment is dat onderzoek nog verspreid over verschillende sectoren en stakeholders binnen de geneeskunde, landbouw en water, waardoor kennis niet optimaal wordt benut”, aldus Sikkema.
Daar moet het publiek-private consortium een einde aan maken, door samenwerking van tientallen partijen, waaronder elf universiteiten, zeven hogescholen en vele maatschappelijke organisaties en bedrijven die betrokken zijn bij onderzoek of toepassingen gericht op microbiomen. Vanuit de watersector zijn bijvoorbeeld Wetsus, Deltares, KWR, NIOZ, Evides, Oasen, Waternet, WLN, STOWA en TKI Watertechnologie aangehaakt als (kennis)partners of donateurs. Een bijdrage van 200 miljoen euro uit het Nationaal Groeifonds maakte de oprichting van het netwerk mogelijk.
Economisch vruchtbaar
Doel van het instituut is om bedrijven te helpen innoveren, barrières voor innovatie te beslechten, en overheden te stimuleren om regelgeving te ontwerpen die microbiële innovaties mogelijk maakt en versnelt. Hiermee kan Nederland ‘een strategische voorsprong nemen’ en zich positioneren als ‘mondiale spil in de opkomende microbioomeconomie’, waarvan de deelnemende partijen verwachten dat deze de komende decennia wereldwijd ‘groot, belangrijk en economisch vruchtbaar zal worden’.
“Met het Holomicrobioomprogramma versterken we de positie van Nederland als wereldwijde koploper in kennis en innovatie”, aldus staatssecretaris Silvio Erkens van Landbouw, Visserij, Voedselzekerheid en Natuur, die vandaag onder een sterrenhemel van micro-organismen de officiële openingshandeling verrichtte in het planetarium van Artis. “Door vooruitstrevende oplossingen in de markt te zetten versterken betrokken sectoren hun toekomstig verdienvermogen”, aldus de staatssecretaris.
Staatssecretaris Silvio Erkens bij de officiële opening in het planetarium van Artis | Foto Rinze Vegelien
Domino-effecten
Ook gaat het instituut onderzoeken hoe verschillende microbiomen op elkaar inwerken in één groot ‘holomicrobioom’: dat van het Nederlandse voedselsysteem, dat zich uitstrekt van akkers, gewassen en vee tot aan voedsel, consumenten en allerlei schakels daartussenin. Hiertoe maakt het instituut de vergelijking met een metronetwerk, waar veranderingen op één station gevolgen kunnen hebben voor (alle) andere stations.
Zo reizen bodembacteriën met gewassen mee naar de darmflora van consumenten, en vinden antibioticaresistente bacteriën en genen via dierlijke mest, huishoudens en ziekenhuizen via de metrolijn ‘afvalwater’ hun weg naar het milieu. Ook nieuwe behandelingen om microbiomen gezonder te maken, of reststromen door middel van microbiomen te recyclen, kunnen elders in het ‘metronet’ een (positieve of negatieve) doorwerking hebben.
Metronetwerk als metafoor voor het holomicrobioom van het voedselsysteem | Beeld Holomicrobioom Innovatie Instituut
Voor het voorspellen van deze domino-effecten binnen en tussen microbiomen is een goede ‘metrokaart’ nodig. Zodoende gaat het instituut zich richten op het bouwen, vullen en benutten van een database waarin onderzoeksdata volgens een ‘nieuwe, holomicrobioom-brede standaard’ zullen worden verzameld. Met hulp van kunstmatige intelligentie en computationele modellen zullen deze data vervolgens verwerkt worden tot virtuele schaalmodellen van microbiomen en het holomicrobioom.
