eDNA Meets Toxiciteit
Toxische druk op water meten via environmental DNA
eDNA Meets Toxiciteit
Het project eDNA Meets Toxiciteit introduceert een nieuwe revolutionaire aanpak voor het beoordelen van toxische druk in wateren. Door gebruik te maken van de eDNA voedselwebanalyse kan aan de hand van één watersample vrijwel het gehele onderwaterleven in beeld worden gebracht én de link worden gelegd met toxiciteit.
Voor deze innovatie zijn we bekroond met De Vernufteling 2025 door Koninklijke NLingenieurs. eDNA meets Toxiciteit kreeg zowel de juryprijs als de publieksprijs toegekend.
Integraal beeld
Dit project onderzoekt hoe leven in het water reageert op vervuiling. Onderwaterorganismen reageren op verschillende soorten giftige stoffen en op combinaties daarvan. Met DNA-profielen kunnen we snel een overzicht krijgen van welke organismen aanwezig zijn, welke afwezig zijn en hoe ze met elkaar in verband staan.
Onze voorlopige resultaten zijn veelbelovend en geven ons de mogelijkheid om relaties te leggen tussen de ecologische toestand en de mate van vervuiling. In toekomstig onderzoek willen we met behulp van eDNA een gedetailleerd beeld krijgen van de vervuilingsdruk, de impact hiervan op het onderwaterleven, én specifieke diagnoses stellen voor verschillende toxische stoffen.
Moleculaire biologie x toxicologie x data-analyse
Bij eDNA Meets Toxiciteit wordt moleculaire biologie gecombineerd met toxicologie, ecologie en complexe data-analyse, om de biodiversiteit en ecologische gezondheid van wateren te kunnen beoordelen.
De verfijnde moleculaire technieken kunnen zelfs minimale hoeveelheden DNA detecteren. Dit is cruciaal voor het opsporen van zeldzame of moeilijk te bemonsteren soorten en vraagt om geavanceerde omstandigheden in het lab.
Doorbraak biodiversiteitverlies
Met deze nieuwe analysemethoden zijn we veel beter in staat om de biodiversiteit te volgen. We willen begrijpen waarom de biodiversiteit achteruit gaat en de bijdrage van toxische stoffen duiden. Zo kunnen we veel gerichter effectieve maatregelen nemen om biodiversiteitsverlies tegen te gaan.
Door inzicht te bieden in deze druk en de effecten, én tegelijk handvatten te bieden voor oplossingen, dragen het project en de vervolgprojecten direct bij aan het behoud en herstel van een goede waterkwaliteit en biodiversiteit (‘bending the curve’).
eDNA Meets Toxiciteit heeft niet alleen een positieve impact op het milieu, maar ook op de gemeenschap; door het verminderen van schadelijke stoffen en het bevorderen van gezonde waterlichamen.
Onze eDNA-analysemethode is klaar voor brede toepassing. We zijn ver gevorderd met het analyseren van water, maar eDNA Meets Toxiciteit is ook toepasbaar op bodem en op lucht, zowel nationaal als internationaal.
Kennis en informatie vrij beschikbaar
Witteveen+Bos gelooft in het vrij beschikbaar maken van kennis en informatie. Alleen zo kan deze techniek snel breed worden toegepast met maximale waarde voor de maatschappij.
De achtergrond van onze analyse methode
5.000 unieke DNA-sequenties
Uit één watermonster, bestaande uit slechts één liter water, extraheren we meer dan 5.000 unieke DNA-sequenties. Elke unieke DNA-sequentie vertegenwoordigt een individueel organisme. Door deze DNA-sequenties te vergelijken met een uitgebreide referentiedatabase, kunnen we het specifieke organisme identificeren.
Met PCR (Polymerase Chain Reaction) worden specifieke DNA-sequenties vermenigvuldigd. Vervolgens wordt Next-Generation Sequencing (NGS) toegepast om een breed scala aan DNA-sequenties parallel te analyseren. Hier zijn onderzoekers in staat om de genetische informatie van verschillende organismen in het monster te identificeren en te catalogiseren.
Unieke vingerafdruk
De verkregen dataset met DNA-sequenties vormt figuurlijk een unieke vingerafdruk voor elk monster. Alle DNA in een monster wordt meegenomen in de analyse; van vissen tot bacteriën. Hierdoor is een volledig en gedetailleerd beeld te verkrijgen van de ecologische toestand, inclusief snel reagerende micro-organismen.
Deze ‘vingerafdrukken’ kunnen we door multivariate analyses met elkaar vergelijken en zo relaties ontdekken tussen de soortenrijkdom, aan-of afwezigheid van indicatorsoorten en drukfactoren, zoals nutriënten en toxische stoffen.
Samen met krachtige partners
eDNA Meets Toxiciteit is een initiatief van Witteveen+Bos en Datura Molecular Solutions. Kennis, kunde, geloof en durf vanuit de wetenschap en watersector zijn van doorslaggevende waarde geweest om onze innovatie naar een proof of concept te kunnen leiden.
Daarom een groot dankjewel naar de partijen die Witteveen+Bos en Datura hebben ondersteund bij de ontwikkeling van eDNA Meets Toxiciteit:
Waterschap Aa en Maas, Waterschap Brabantse Delta, Datura, Hoogheemraadschap Delfland, Waterschap Drents Overijsselse Delta, Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier, Waterschap Hollandse Delta, KWR, Microlan, Provincie Zuid-Holland, Hoogheemraadschap Rijnland, Waterschap Rivierenland, RIVM, ministerie IenW, Hoogheemraadschap de Stichtse Rijnlanden, STOWA, Universiteit van Amsterdam, Waterschap Vechtstromen, Het Waterlaboratorium en Waternet.
Meer informatie
