Gentechnologie met een extra laagje AI: Rainbow Crops smeedt de landbouw van de toekomst

Gentechnologie is een geavanceerde vorm van plantenveredeling. “Eigenlijk gaat het om principes die al miljoenen jaren spontaan gebeuren in de natuur”, zegt Bastianelli. “Organismen hebben diverse mutaties, planten met elkaar voort, en uiteindelijk ontstaan er nieuwe soorten.” 

Al sinds het begin van de mensheid doet de boer daar zijn voordeel mee. Landbouwers vermeerderen de planten die bijvoorbeeld mooie vruchten opleveren, om zo de ultieme gewassen te bekomen. Bij gentechnologie gaat het nog een stapje verder. Waar het bij natuurlijke voortplanting willekeurig is welke eigenschappen worden doorgegeven en welke niet, kan men via genetische manipulatie planten zodanig aanpassen dat de wenselijke kwaliteiten worden versterkt. Hiervoor werkt Rainbow Crops met de gentechnologie CRISPR. Dit staat de wetenschappers toe om niet-wenselijke genen van een plant te verwijderen en te vervangen. Het stukje DNA dat bepaalt dat een plant bijvoorbeeld slecht tegen hitte kan, wordt zo verwijderd. 

Alleen is het in de praktijk niet altijd zo eenvoudig. “Soms kan het aanpassen van een gen onbedoelde gevolgen hebben”, zegt Bastianelli. “Eén stukje DNA kan meerdere processen sturen. Als je bijvoorbeeld een gen hebt dat de groei van je plant afremt, kan je kiezen om dat te verwijderen. Maar als later blijkt dat datzelfde gen ook instond voor de droogtetolerantie van deze plant, zit je met een probleem.”

AI voorspelt dus niet alleen welke genen de meest interessante targets zijn voor manipulatie, ze analyseert ook de resultaten. “AI kan planteneigenschappen detecteren die we zelf niet zien”, zegt Bastianelli. “Vergelijk het met hoe ons menselijke oog alles kan zien binnen het visuele spectrum, maar hoe je bepaalde zaken enkel kan zien met een infraroodcamera.”

Smederij voor planteigenschappen

Rainbow Crops heeft het platform dat al deze getrainde AI-modellen huisvest gedoopt tot de ‘Trait Foundry’. Vrij vertaald: een smederij voor planteigenschappen. Hier zijn de getrainde AI-modellen continu nieuwe genetische modellen aan het samenstellen en analyseren over een breed scala aan gewassoorten. De schaalbaarheid en toepasbaarheid van het platform zijn al aangetoond in eerste proof-of-concept onderzoeken. Het bedrijf richt zich op belangrijke agronomische eigenschappen zoals droogtetolerantie, hittebestendigheid en inputefficiëntie - cruciale eigenschappen in tijden van klimaatverandering die lange tijd moeilijk te verbeteren waren via traditionele plantenveredeling. 

De verwachtingen zijn dus hoog voor Rainbow Crops, opgericht in 2025 als spin-off van het VIB-UGent Center for Plant Systems Biology. Het bedrijf bouwt verder op onderzoek ondersteund door een beurs van de European Research Council (ERC) en geniet van de uitgebreide infrastructuur van VIB, waaronder de moderne serres in de VIB Agro-Incubator. 

De Gentse onderzoeksinstelling is dan ook een onmisbare partner voor Bastianelli. “Ik heb al met diverse onderzoeksinstellingen samengewerkt, maar op Europees niveau is VIB onklopbaar in het omzetten van theoretisch onderzoek naar toepassingen die een werkelijke impact hebben. Ze hebben ook de middelen en kennis om succesvolle spin-offs te lanceren. Er is een reden waarom onderzoekers en ondernemers uit heel de wereld zich richten tot de VIB, zeker ook wat mijn sector betreft.” 

Genbewerking kan bovendien een oplossing bieden voor vele andere maatschappelijke problemen. Niet alleen het klimaat, maar ook bijvoorbeeld ziekteresistentie, wat betekent dat we minder pesticiden zullen nodig hebben voor onze oogsten. Daarnaar verwijst Rainbow Crops met zijn naam. “We hebben ons bedrijf vernoemd naar de ‘rainbow papaja’, het eerste genetisch gemanipuleerde gewas ooit. Deze papaja was ontwikkeld om een moeilijke plantenziekte te bestrijden. Tegelijk is de regenboog symbool voor het brede spectrum aan modificaties die we kunnen aanbrengen bij het gewas.” 

Toch is Bastianelli zich ervan bewust dat niet iedereen zit te wachten op de opkomst van genbewerking. “Alle stigma en oppositie tegen genbewerking, hebben de ontwikkeling van deze technologie met twintig jaar vertraagd”, zegt Bastianelli. “Genbewerking kan de mogelijkheid bieden om op veel meer locaties ter wereld gewassen te telen, van betere kwaliteit, met een lagere behoefte aan pesticiden en watergebruik. De technologie kan dus erg veel goeds doen voor de planeet. Zoals bij zoveel wetenschappelijke ontwikkelingen liggen de bezwaren dus niet bij de technologie op zich, wel bij hoe ze wordt gebruikt.”