Biotech & leven › CRISPR & genbewerking
Biographica en Hudson River Biotechnology bundelen AI en gen-editing voor gewassen
Het Britse AI-bedrijf Biographica en het Nederlandse Hudson River Biotechnology gaan samenwerken om met kunstmatige intelligentie en gentechnologie sneller nieuwe eigenschappen in gewassen te ontwikkelen. De twee bedrijven beginnen met tomaten en willen vooral moeilijke problemen aanpakken, zoals ziekteresistentie waar klassieke veredeling op vastloopt.
Bij de samenwerking combineert Biographica zijn computermodellen voor het opsporen van veelbelovende genen met de gentechnologie van Hudson River Biotechnology, dat gespecialiseerd is in het bewerken, transformeren en laten uitgroeien van plantencellen tot nieuwe gewasvarianten. Klanten die met een lastig probleem bij Hudson River aankloppen, kunnen voortaan ook gebruikmaken van de voorspellende software van Biographica, aldus mede-oprichter Dominic Hall tegen vakblad AgFunderNews.
Het model werkt in de praktijk als volgt: Biographica brengt met zijn platform de genen in kaart die een gewenste eigenschap bepalen, rangschikt ze op kans van slagen in een specifiek gewas en ontwerpt de genetische aanpassingen. Hudson River voert die aanpassingen vervolgens uit met zijn eigen bewerkings- en regeneratietechnologie, bekend als BioMaas. Klanten blijven daarbij klant van Hudson River; de twee bedrijven verdelen de kosten en de opbrengsten achter de schermen.
Waarom klassieke veredeling vaak vastloopt
Veel veredelingsbedrijven leunen nog op de genoombrede associatiestudie (GWAS), waarbij het DNA van veel planten wordt vergeleken om verbanden te vinden tussen genetische variatie en eigenschappen. Een andere veelgebruikte techniek is QTL-mapping, waarbij planten met verschillende eigenschappen worden gekruist om te zien welke stukken DNA samen met de eigenschap overerven. Het probleem is volgens Hall dat beide methodes alleen verbanden blootleggen, geen oorzaken, en geen duidelijke rangorde geven van de beste genen om te bewerken.
Het platform van Biographica gebruikt in plaats daarvan foundation models die zijn getraind op grote hoeveelheden genetische data. Deze modellen voorspellen welke genen waarschijnlijk daadwerkelijk een eigenschap veroorzaken, hoe ze samenwerken met andere genen, en welke aanpassing het minste risico geeft op ongewenste neveneffecten. Elke keer dat een voorspelling in de praktijk wordt getest, voedt dat resultaat de modellen weer verder.
Verfijnder bewerken dan simpelweg uitschakelen
Naast het simpelweg uitschakelen van een gen, werkt Biographica ook aan complexere aanpassingen. Veel planten hebben zogeheten vatbaarheidsgenen: genen die ziekteverwekkers misbruiken om een plant te infecteren, maar die ook een rol spelen in de normale groei. Die genen volledig uitschakelen levert vaak een lagere opbrengst op. Biographica onderzoekt daarom hoe de activiteit van zulke genen in specifieke weefsels of omstandigheden kan worden bijgesteld, zonder de opbrengst te schaden.
Biographica, opgericht in 2022 door Hall en Cecily Price, werkt ook al samen met chemieconcern BASF en haalde recent 7 miljoen Britse pond (ruim 9,5 miljoen dollar) aan startkapitaal op, geleid door investeerder Faber VC. Volgens Hall is ziekteresistentie op dit moment de grootste vraag vanuit de sector, al zien beide bedrijven ook kansen in de kwaliteit en voedingswaarde van gewassen.
Achtergrond & begrippen
Wat betekent dit voor de toekomst? Door AI-voorspellingen te combineren met geavanceerde gentechnologie kunnen veredelaars gerichter zoeken naar oplossingen voor problemen die met traditionele methodes onopgelost blijven, zoals ziekteresistentie zonder verlies van opbrengst. Dit soort samenwerkingen kan de ontwikkeling van klimaatbestendige en ziekteresistente gewassen versnellen, wat relevant is nu landbouw wereldwijd onder druk staat van klimaatverandering en toenemende ziektedruk.
- CRISPR & genbewerking
- Verzamelnaam voor technieken waarmee wetenschappers gericht DNA van planten of dieren kunnen aanpassen.
- Genoombrede associatiestudie (GWAS)
- Een methode waarbij het DNA van veel individuen wordt vergeleken om verbanden te vinden tussen genetische variatie en een bepaalde eigenschap.
- QTL-mapping
- Een techniek waarbij planten met verschillende eigenschappen worden gekruist om te ontdekken welke stukken DNA samen met die eigenschap overerven.
- Foundation model
- Een breed getraind AI-model dat als basis dient voor specifieke voorspellingen, in dit geval over welke genen een gewenste eigenschap veroorzaken.
- Vatbaarheidsgen
- Een gen dat een ziekteverwekker gebruikt om een plant te infecteren, maar dat vaak ook nodig is voor normale plantengroei.
- Transgeenvrije bewerking
- Een manier van genbewerking waarbij geen vreemd DNA in het gewas wordt ingebracht, waardoor het eindresultaat niet als genetisch gemodificeerd geldt.
Bronnen
Dit artikel is met behulp van AI geschreven op basis van bovenstaande bronnen en is geen letterlijke vertaling. Zo werkt onze redactie.
