Libérez la bioproduction !

Une bioproduction sans cellule ? Voilà le pari de l’Institut Fraunhofer pour l’ingénierie biomédicale de Postdam. En éliminant les contraintes liées à la survie des cellules productrices, les chercheurs espèrent augmenter la productivité et la rentabilité de la synthèse de protéines d’intérêt. Frank Fabian Bier, à la tête de ce projet, explique que « beaucoup de protéines ne peuvent pas être produites dans des cellules, sinon dans des conditions de faible rendement, à l’image des protéines membranaires, qui jouent pourtant un rôle prédominant dans la recherche pharmacologique. D’autres protéines, potentiellement toxiques pour les cellules à de fortes concentrations, pourraient aussi permettre de traiter des cancers. »
L’idée est donc de s’affranchir de l’enveloppe cellulaire pour les produire et ainsi de toute la biologie moléculaire nécessaire à l’intégration d’un gène d’intérêt dans la cellule productrice. Dans un premier temps, il faut réaliser – de manière automatisée – des lysats de cellules (de bactéries, de tabac et d’insectes) contenant les molécules actives et les organites essentiels à la maturation des protéines, dans lesquels on ajoute directement les gènes codant les futurs produits.
Cette étape étant presque achevée, le programme se focalise désormais sur deux méthodes. La première consiste à synthétiser les protéines dans de petites chambres séparées par des membranes partiellement perméables afin d’apporter régulièrement des réactifs frais et de récupérer les produits potentiellement toxiques. La seconde repose sur le concept de plateforme microfluidique, dans laquelle la transcription des gènes et la production de protéines sont réalisées dans des sites différents, comme dans une cellule.
Initié en 2011, le projet séduit et a déjà reçu 15 millions d’euros (M€) du ministère allemand de la Recherche, auxquels s’ajoutent 6 M€ du budget global de l’Institut Fraunhofer-Gesellschaft. « Il y a encore beaucoup à faire pour améliorer les systèmes sans cellule, qui présentent un potentiel énorme pour rendre la production de biomolécules à grande échelle plus rentable et plus économe en ressources qu’avant », commente Frank Fabian Bier.

Source : Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik

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