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Biotechnologies, des outils pour accélérer vos développements

De notre envoyé spécial Michel Le Toullec

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Boston (USA), 6 - 9 mai 2007. La convention internationale des biotechnologies a notamment fait le point sur l'apport des bioprocédés, des nanotechnologies et de la bio-informatique.

Pour sa quinzième édition, la convention internationale Bio avait cette année une connotation particulièrement "people". D'abord par sa localisation, Boston (Massachusetts, États-Unis) dans la très chic Nouvelle-Angleterre. Ensuite par la participation de personnalités : le sénateur Ted Kennedy, la reine Noor de Jordanie, le comédien Michael J. Fox (à l'origine d'une fondation pour la recherche sur la maladie de Parkinson dont il est atteint) et Craig C. Mello, prix Nobel de médecine 2006 pour ses travaux sur l'ARN interférence. Outre les célébrités, les visiteurs de Bio'2007 ont surtout pu découvrir les dernières avancées des recherches sur les biotechnologies pour la santé, l'agroalimentaire et l'environnement. Mais aussi glaner les outils les plus récents de production, de formulation, de simulation qui leur permettront d'accélérer leurs développements.

1. Bioprocédés

Dans le domaine de la bioproduction, la société Avecia (Milford, Massachusetts) inaugurait à Bio'2007 sa technologie pAVEway d'expression de protéines biothérapeutiques. Son procédé breveté autorise une production supérieure à 10 g/l de vaccins, de cytokines, de facteurs de croissance... Cette plate-forme utilise en particulier les bactéries E. coli et Pseudomonas. « Nos choix de systèmes d'expression, de souches hôtes et de conditions de fermentation assurent non seulement la quantité mais aussi la qualité des protéines produites », précise Andy Topping, chez Avecia.

Cellexus Biosystems (Grande-Bretagne) présentait, de son côté, son concept de bioréacteur jetable à usage unique. Il s'agit en fait d'un système d'expression de protéines utilisant une suspension de cellules dans un sac dénommé CellexusBag. Par l'action d'air pulsé, le milieu de culture est à la fois mélangé doucement (sans agitation mécanique) et oxygéné. Ces sacs sont intégrés aux équipements de la série CellMaker.

Chez Artelis (Belgique), le bioréacteur à lit fixe jetable Artefix a été conçu pour la culture de cellules et la production de vaccins et de vecteurs viraux.

Plusieurs accords de partenariat en bioproduction ont par ailleurs été annoncés au cours du salon. Les deux sociétés américaines Diosynth Biotechnology et VGX Pharmaceuticals s'allient pour la synthèse d'un candidat médicament, le VGX-100, conçu pour induire l'apoptose (la "mort programmée") de cellules cancéreuses. Des lots cliniques de cette protéine virale recombinante seront produits par un procédé de fermentation.

Hors du domaine de la santé, les groupes américains Ashland et Cargill ont annoncé la création d'un joint-venture pour la bioproduction de propylène glycol (à raison de 65 000 t/an dans un premier temps) à partir de ressources renouvelables.

2. Nanotechnologies

Autre tendance, la maîtrise de l'échelle nanométrique ouvre des perspectives nouvelles dans la formulation et la délivrance d'agents bioactifs. La société israélienne Do-Coop présentait, par exemple, sa nanotechnologie de base aqueuse Neowater. Son principe consiste à modifier les propriétés de molécules d'eau en présence de nanoparticules inorganiques. Cette approche produit une eau dont les propriétés physiques imitent celles de l'eau intracellulaire. Le principe permet de "solvater" (combiner les ions d'un corps dissous avec son solvant) des produits réputés difficiles car très insolubles ou se dégradant par hydrolyse, d'améliorer leur stabilité et leur biodisponibilité.

Cytogen (Princeton, New Jersey) développe, lui, le moyen de délivrer oralement des macromolécules sans qu'elles soient détruites dans le tractus gastro-intestinal. « Nous travaillons sur des séquences peptidiques destinées à revêtir des nanoparticules ou des liposomes, explique Vernon Alvarez, chercheur chez Cytogen. L'objectif est de pouvoir transporter oralement des protéines comme l'insuline, la leuprolide (traitement de cancers), la calcitonine (contre l'ostéoporose)...».

Au Massachusetts Institute of Technology, Helen Chuang et ses collègues développent des nanocouches permettant la délivrance contrôlée de plusieurs composés de manière séquentielle. « Notre premier développement porte sur un tel revêtement destiné aux implants orthopédiques », assure la chercheuse. Il permettra le relargage d'antibiotiques, d'antalgiques et de facteurs de croissance pour réduire les risques d'infection et de rejet. Des applications sont aussi envisagées pour revêtir des stents (petites prothèses vasculaires) capables de délivrer localement des agents thérapeutiques.

La société Amcol (Arlington Heights, Illinois) tente quant à elle d'inactiver des virus par les nanotechnologies. Il s'agit de modifier chimiquement la surface de nanoparticules d'argile du type bentonite afin qu'elles se fixent sur les virus (mais aussi sur des toxines ou des bactéries pathogènes). Cette approche a été testée pour l'inactivation de virus affectant le système respiratoire, la peau ou le système gastro-intestinal.

3. Informatique

Qu'il s'agisse de simuler les mécanismes d'une pathologie ou de piloter une opération chirurgicale, l'informatique s'applique plus que jamais au vivant. Ainsi, la société néo-zélandaise Cartesian Gridspeed profitait du salon pour lancer sur le marché américain son logiciel Slim Search pour la recherche de séquences génomiques. Selon ses promoteurs, cet outil opère 10 000 fois plus vite que le logiciel standard, Blast.

C'est aussi au salon qu'a été inaugurée la société norvégienne Hunt Biosciences pour commercialiser une "biobanque" réalisée dans le cadre du programme national Hunt. Cette banque comporte de nombreuses données liant à la fois le profil génétique, le mode de vie et l'environnement à la survenue de maladies cardio-vasculaires, du diabète, de l'ostéoporose...

Cytogen présentait le potentiel d'applications de ProChart, sa base de données regroupant plus de 400 000 interactions entre protéines de fusion et ligands peptidiques de synthèse. Des travaux ont notamment porté sur la protéine Wwox, suppresseur de tumeur à expression réduite dans plusieurs cancers. Les chercheurs ont ainsi identifié de nouveaux ligands permettant d'envisager des thérapies ciblées contre les cancers du sein, de la prostate et du pancréas.

À l'université du Massachusetts, à Lowell, Georges Grinstein et ses collègues présentaient aux spécialistes des biotechnologies leur plate-forme universelle de visualisation (UVP, en anglais). Cet outil permet de visualiser mais aussi de manipuler et de faire interagir des millions de données en moins d'une minute ! Déjà utilisé dans la finance et l'industrie de la défense, cet outil pourrait, selon ses promoteurs, s'appliquer à la médecine personnalisée.

Enfin, dans un tout autre domaine, le centre médical de l'université du Nebraska exposait son outil informatique conçu pour assister le chirurgien orthopédique lors d'opérations de remplacement osseux. Un dispositif conçu pour guider par l'image les gestes du praticien pour la découpe de l'os et l'alignement de l'implant, réduisant les dommages au niveau des tissus environnants.

ENTENDU AU SALON

Nous ouvrons la plus grande banque de composés naturels exotiques, comprenant 400 000 produits issus de la biodiversité et destinés au développement de médicaments. » Ron Quinn, professeur à l'université de Griffith (Australie).

ANNONCÉ AU SALONLES CELLULES SOUCHES... MALGRÉ LE VETO DE BUSH

Les organisateurs de Bio sont des rebelles. Jamais leur programmation n'a consacré autant de place aux cellules souches, alors que le président George W. Bush est toujours plus opposé à ce sujet. En juillet 2006, le président américain a même usé pour la première fois de son veto face au Congrès, pour s'opposer à un projet de loi encourageant la recherche sur les cellules souches embryonnaires. Pour l'heure, les chercheurs américains ne peuvent utiliser que des fonds fédéraux pour travailler sur des colonies de cellules souches cultivées... avant août 2001. L'opposition au veto présidentiel prend désormais de l'ampleur. Non seulement au niveau de la communauté scientifique concernée, largement présente à Bio, mais aussi chez les décideurs politiques : le gouverneur du Massachusetts, Deval Patrick, a profité du salon pour annoncer 1,25 milliard de dollars pour soutenir les chercheurs de son État. Ce budget servira notamment à l'établissement d'une première banque de cellules souches. Cette annonce n'est pas isolée puisque d'autres États ont également prévu des budgets : 3 milliards de dollars en Californie, 270 millions dans le New Jersey et 1 milliard dans l'État de New York.

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