Hoe zo’n faag werkt, laat zich mooi uitleggen aan de hand van de knuffel die bij Phageguard op tafel staat: een hoekige kop op een staart met dunne, spinachtige pootjes. Met die pootjes herkent de faag zijn specifieke bacterie. Heeft hij die gevonden, dan landt hij erop, zakt door zijn pootjes en injecteert zijn genetisch materiaal. ‘Daarmee neemt hij de bacterie over en gebruikt hij hem als fabriek om kopieën van zichzelf te maken,’ vertelt Van Mierlo. ‘Als er genoeg nieuwe fagen gemaakt zijn, spat de bacterie uit elkaar.’

Je verwacht het misschien niet: een bacteriofaag, letterlijk bacterie-eter, is een natuurlijke vijand van bacteriën. Fagen zijn overal waar bacteriën zijn: op huid, in darmen, maar bijvoorbeeld ook in de oceanen. Daar spelen ze een belangrijke rol in het natuurlijke evenwicht. Naar schatting dringen fagen dagelijks de helft van de wereldwijde bacteriepopulatie terug. En fagen zijn ook nog uiterst kieskeurig, legt Van Mierlo uit: ‘Als je duizend soorten bacteriën hebt en hij herkent er maar één, laat hij die andere 999 met rust totdat hij die ene gevonden heeft.’ Die trefzekerheid is de kracht van deze technologie. Aan het Nieuwe Kanaal in Wageningen ontwikkelt en produceert Phageguard faaggebaseerde oplossingen die hun weg vinden naar levensmiddelenbedrijven wereldwijd. Daar helpen de bacteriofagen tijdens het productieproces voedselpathogenen als Listeria en Salmonella terug te dringen en voedsel veiliger te maken.

Juist doordat fagen zo gericht werken, bouwt Phageguard veel kennis op over hun werking en toepassing. ‘Je bent geen generieke schoonmaker. Je bent heel gericht op die pathogenen die je kunt tegenkomen,’ zegt Wouters. Die kennis levert veel data op. Met steun van een digitaliseringsvoucher van Oost NL bouwde Phageguard een BioIT-pipeline, waarin DNA-informatie van fagen én bacteriën wordt geanalyseerd en gekoppeld aan labresultaten. ‘We hebben een collectie van ongeveer driehonderd Listeriastammen en daarmee wordt kennis en inzicht verkregen van de optimale toepassing van de Phageguard producten.’

Ook in het eigen productieproces laat Phageguard de faag doen waar hij goed in is: met behulp van bacteriën kopieën van zichzelf maken. In een grote bioreactor kweekt het bedrijf bacteriën, vervolgens gaat de bacteriofaag erbij. De timing is de crux, vertelt Van Mierlo: ‘Gooi je de faag er te vroeg bij, doodt hij alle bacteriën af en is je opbrengst laag. Te laat werkt ook niet.’ Het procesontwikkelingsteam zoekt daarom naar het juiste moment én de juiste hoeveelheid fagen. Daarna worden de fagen uit het mengsel gefilterd, geïsoleerd en als geconcentreerde oplossing afgevuld in flessen van 100 milliliter of een liter. Ook de productieplanning vraagt om timing. Phageguard heeft de capaciteit recent uitgebreid en produceert inmiddels vrijwel continu, afgestemd op de verwachte vraag van en afspraken met klanten.

In de eerste jaren lag de focus vooral op het ontwikkelen en produceren van bacteriofagen. De doorbraak kwam rond 2008, toen de Amerikaanse voedselautoriteit FDA de bacteriofaag beoordeelde als Generally Recognized As Safe (GRAS). ‘Daarmee werd de deur geopend om bacteriofagen op levensmiddelen toe te passen,’ vertelt Van Mierlo. Amerika groeide uit tot de belangrijkste afzetmarkt voor Phageguard en is dat nog altijd. Inmiddels werkt daar een eigen team aan verkoop, logistiek en begeleiding bij de toepassing. Ontwikkeling en productie gebeuren volledig in Wageningen. In totaal telt Phageguard zo’n veertig medewerkers. Waar het begon met een product tegen Listeria, kwamen daar later oplossingen tegen Salmonella en E. coli O157 bij. De productnamen zeggen genoeg: PGL voor Listeria, PGS voor Salmonella en PGE voor E. coli.

De consument merkt niets van die toepassing en dat is precies de bedoeling. De faagoplossingen hebben geen geur of smaak en voegen geen kleur toe aan het product, terwijl chemische middelen bijvoorbeeld de kleur van een vleesproduct kunnen veranderen. ‘Als je onze bacteriofagen toepast op je levensmiddel, ziet het er nog precies zo uit als toen je het nog niet inzette,’ zegt Wouters. Fagen vormen een natuurlijke methode om pathogenen te bestrijden. Juist dat spreekt Van Mierlo aan: ‘Dat vind ik het mooiste aan wat we doen: de natuur gebruiken om een probleem op te lossen. Het summum van biotechnologie.’ Hoe groot die impact is, laat zich niet eenvoudig meten. ‘Je krijgt natuurlijk nooit een kaartje met: ‘Bedankt, ik ben niet ziek geworden van een stukje zalm.’’

Een klant van Phageguard ontvangt een fles met een vloeibare oplossing met miljarden bacteriofagen. Deze faagoplossing wordt verdund en vervolgens gesproeid, gemengd of gedipt, afhankelijk van het product en productieproces. De kunst is om dat zo efficiënt en effectief mogelijk te doen. Plug-and-play is het zelden. ‘We zijn tailor made bezig om bij elke klant te kijken: waar kun je de bacteriofagen in jouw proces het meest effectief toepassen?’ zegt Van Mierlo. Een verwerkingsproces voor kippenvlees ziet er immers heel anders uit dan dat van komkommers. Zelfs bij twee kippenverwerkers kan de juiste plek voor toepassing verschillen. De faag is daarbij één van meerdere maatregelen om bacteriën onder controle te houden. In de levensmiddelenindustrie heet dat ‘hordentechnologie’. Wouters legt uit: ‘Je probeert verschillende obstakels voor de uitgroei van een bacterie in je proces in te brengen.’ Bedrijven zetten faagproducten preventief in op plekken die ze scherp monitoren, bijvoorbeeld op bekende risicoplekken in het productieproces en op apparatuur.

Dat Phageguard juist in Wageningen wortelt, is geen toeval: hier liggen wetenschap en praktijk dicht bij elkaar. Dat zie je ook terug bij de mannen aan tafel. Van Mierlo studeerde er biotechnologie, specialiseerde zich in moleculaire virologie en verruilde na zijn promotie in Nijmegen de academische wereld voor Phageguard. Ook Wouters heeft een Wageningse studieachtergrond: hij studeerde en promoveerde in de levensmiddelenmicrobiologie. Wouters kende Phageguard al uit de beginjaren: vanuit onderzoeksinstituut NIZO werkte hij mee aan de eerste ontwikkeling. ‘Twintig jaar later is het een verder doorgegroeid bedrijf. Dat is echt heel leuk om te zien.’ De verbinding tussen onderzoek en toepassing loopt als een rode draad door zijn werk: ‘Voor mij zit de lol er in om kennis die echt fundamenteel is, in de praktijk toepasbaar te maken.’

Ook lokaal zijn er veel contacten, onder meer met Wageningen University & Research, Oost NL en Regio Foodvalley. Wouters: ‘Er zijn bedrijven die een ander deeltje van de oplossing bedenken, daar trekken wij natuurlijk graag mee op.’

Lange tijd liep de faagtechnologie in Europa voor op de wetgeving; een wettelijk kader voor deze toepassing ontbrak. Inmiddels begint dat gat volgens Van Mierlo kleiner te worden, wat ruimte biedt om bacteriofagen breder in te zetten. Rond deze technologie is inmiddels een breed kennisnetwerk ontstaan. Daarbij zoekt Phageguard de samenwerking op met kennisinstellingen, klanten en andere bedrijven met oplossingen voor voedselveiligheid.

Het verhaal van Phageguard begon in Zuid-Duitsland. In de afvalwaterstroom van een kaasfabriek werd een faag ontdekt die in Zwitserland verder werd onderzocht. Vanuit contacten met de Zwitserse universiteit ontstond ook in Wageningen belangstelling voor deze kennis. Wat bleek: deze bacteriofaag richt zich heel specifiek op de voedselpathogeen Listeria. Waarom dat interessant is, zie je goed bij het maken van kaas. Kaas begint met het toevoegen van starterculturen aan melk. Die culturen bestaan uit gewenste bacteriën die de fermentatie op gang brengen en zorgen voor verzuring en smaakvorming. Deze bacteriën wil je behouden. De Listeriafaag richt zich op een potentiële ziekmaker, Listeria, maar laat de gewenste bacteriën (de startercultuur) met rust. Veel generieke middelen tegen bacteriën, zoals desinfectiemiddelen, maken geen onderscheid. Die wetenschappelijke vondst bood de kans om de faagtechnologie bedrijfsmatig verder te ontwikkelen. In 2005 ontstond het bedrijf dat nu Phageguard heet, met een heldere missie: mensen beschermen tegen voedselinfecties.