Leidse start-up wint Philips Innovation Award met Delfts patent

Het antistollingsmiddel heparine is al meer dan een eeuw in gebruik als actieve component in bloedverdunners. “Het wordt bereid uit ingewanden van varkens”, vertelt Aisling Foley. Samen met Ilaria Poledri richtte ze het bedrijf ExCulture op dat op maandag 15 mei 2023 de Innovator League won van de Philips Innovation Award. “Epidemieën zoals varkenspest en de bijna totale afhankelijkheid van de wereldproductie van heparine van China hebben de afgelopen jaren tot tekorten geleid”, vertelt Foley. “Daarom ontwikkelen wij met de TU Delft een technologie om heparine te produceren waarvoor je geen varkens hoeft te slachten.”

Het Delftse patent voor de ontwikkeling van heparine door bacteriën staat op naam van prof.dr.ir. Mark van Loosdrecht (faculteit Toegepaste Natuurwetenschappen). In de vakken Turning Technology into Business ontwikkelde masterstudente Winnifred Noorlander het patent tot een startup en van daaruit samen met medestudent Mandy van Overeem tot een pilotopstelling. Nadat Noorlanders een dubbele hersenschudding had opgelopen als gevolg van twee ongevallen ging Delft Enterprises op zoek naar opvolgers en kwam daarvoor terecht bij Foley en Poledri.

Jullie zijn allebei afgestudeerd aan de Universiteit Leiden en je werkt met een Delfts patent. Hoe is dat zo gekomen? 
Aisling Foley: “Ik heb scheikunde gestudeerd en daarnaast een master gedaan in Science-based Business. Mijn medeoprichter Ilaria Poledri deed dezelfde master naast haar biologiestudie. Delft Enterprises richt zich op valorisatie van innovaties en technologie van de TU Delft. In 2021 waren ze op zoek naar personen die een start-up wilden runnen om een gepatenteerde technologie van de afdeling environmental biotechnologie (faculteit Technische Natuurwetenschappen, red.) verder te ontwikkelen. Het ging om een patent met biomedische toepassingen. Zo is het begonnen. Onze biofarmaceutische en biomedische achtergrond waren een mooie aanvulling op de biotechnologische procestechnologie.”

Op jullie website toon je een glazen vat waarin een bruine vloeistof staat te borrelen. Wat gebeurt daar? 
“Dat is een oplossing met natuurlijke micro-organismen, met als belangrijkste soort de Candidatus Accumulibacter. We kweken die in een oplossing van kunstmatig zeewater in een bellenkolomreactor. We geven ze voedingsstoffen en koolstof. Ondertussen onderwerpen we ze aan stress door veranderingen in de temperatuur en zuurgraad. Daardoor zijn de organismen die glycogeen of fosfaat opslaan in het voordeel. Samen produceren die in een symbiotische relatie suikers of polysachariden, waaronder ook de heparine waar wij in geïnteresseerd zijn.”

Hoe onttrek je de heparine aan dat mengsel? 
“Nu concentreren we ons nog op het fermentatieproces in de reactor en op de verhoging van de productie van heparine. Postdoc onderzoeker Sergio Tomas Martinez heeft de opbrengst verhoogd tot 10 procent van de biomassa die we eruit hebben gehaald met een zuiverheid van 50 procent. Dat was in het Delftse lab van Yuemei Lin en Mark van Loosdrecht. De komende maanden willen we de zuiverheid verhogen tot 99 procent of meer die nodig is om in verschillende tests te bewijzen dat ons product net zo werkzaam is als de commercieel verkrijgbare heparine.”

Wat is de verdere planning? 
“Binnen anderhalf jaar hopen we te weten welke producten er precies gevormd worden en hoe het staat met hun chemische activiteit. Parallel daaraan willen we een laboratorium opzetten buiten de universiteit om klaar te zijn voor toekomstige commercialisatie. We hopen eind volgend jaar één kilogram te kunnen produceren. Daarna willen we opschalen naar een reactorvat van 100 liter. Uiteindelijk willen we het proces onderbrengen bij een producent van heparine of bij een farmaceutische industrie.”

Dan is het Leidse BioScience Park waarschijnlijk een goede plek om te beginnen?
“We proberen echt de expertise van Delft en Leiden te combineren. Wat dat betreft zitten we tussen het biofarmaceutische netwerk van het Leidse BioScience Park en de procestechnologie van de TU Delft. Leiden is de beste plek om biofarmaceutica te zuiveren en te testen. Maar voor de productie vallen we terug op de Delftse expertise in bioprocestechnologie en de industriële fermentatie. Daarom willen we de reactor ook in Delft opzetten.”

Over de telefoon zegt Winnifred Noorlander blij te zijn dat haar docent Dap Hartman haar rol in het verhaal heeft uitgelicht. Het doet haar goed te zien dat de startup succesvol is. “Deze techniek is veel meer dan heparine alleen. Het is een productieplatform met enorme mogelijkheden”, legt ze uit. Zelf combineert ze revalidatie met het schrijven van haar eindscriptie voor de studie Management of Technology (faculteit Techniek, Bestuur & Management).  

• Meer informatie op de ExCulture website en de website van de Philips Innovation Award (PhIA)
• Oorspronkelijk ontwikkelde Winnifred Noorlander de techniek voor de productie van een ontstekingsremmer. Lees over de ontwikkeling in de eerste twee jaren.

Update 06-06-2023: Drie alinea’s toegevoegd over de rol van Winnifred Noorlander. Delta werd op haar rol attent gemaakt door haar toenmalige docent Dap Hartman.