Des champs acoustiques pour créer les traitements géniques

Une jeune pousse française a développé un bioréacteur acoustique pour faire « pousser » de façon industrielle des cellules humaines modifiées qui seront utilisées dans le cadre d’une thérapie génétique. L’objectif de la jeune pousse est de rendre abordable aux patients du monde entier ces thérapies prometteuses, mais dont les coûts de production sont actuellement hors de prix.

Des cellules humaines. La production des thérapies géniques représentait déjà 3 milliards de dollars en 2020. © Getty Images/Science Photo/Kateryna Kon

La médecine dite régénérative, qui est plein essor dans le monde, est de plus en plus employée pour traiter certains types de cancer. Mais l’industrie biopharmaceutique se heurte actuellement à une problématique majeure. Les prix de production de ces nouvelles thérapies dites cellulaires ou géniques, qui peuvent atteindre des millions de dollars, rendent inaccessibles ces traitements à la plupart des patients.

Démocratiser l’accès en réduisant les coûts, tel est l’objectif de la jeune pousse française Kolibri, issue du programme 21st de l’école d’ingénieurs CentraleSupélec, qui a mis au point un bioréacteur qui utilise des champs acoustiques pour produire en masse les molécules nécessaires aux thérapies géniques. Les densités cellulaires traitées par ce nouveau type de bioréacteur sont 10 fois supérieures aux standards du marché, nous précise Amélie Quilichini cofondatrice de Kolibri. 

Cellules en lévitation

« Le colibri, quand il vole, nous donne l’impression qu’il est en suspension et en lévitation dans les airs et c’est exactement ce que nous réalisons, mais avec des cellules humaines qui entrent alors en lévitation quand elles sont soumises aux champs acoustiques de nos bioréacteurs. Pour bien expliquer, par analogie, les effets de ces ondes sonores sur les cellules, nous pouvons imaginer le cas d’une personne qui est dans une salle de concert, elle ressent physiquement les vibrations de la musique à travers son corps. Nous utilisons ces mêmes propriétés de la propagation des ondes acoustiques, mais à des échelles microscopiques dans les bioréacteurs Kolibri et nos recherches nous ont permis de calibrer les bonnes fréquences audios afin d’optimiser leurs effets sur des cellules », explique Amélie Quilichini.

Elle poursuit : « Le déplacement des molécules en lévitation dans l’appareil permet en les concentrant de les rassembler dans un petit volume, ces champs acoustiques forcent alors la rencontre des cellules en suspension avec des brins d’ADN pour les modifier. Et c’est ainsi que nous parvenons à réduire les coûts de production des thérapies géniques, en affichant un rendement de 100 fois plus élevé que les autres méthodes. Kolibri permet ainsi aux cellules d’interagir en masse avec des réactifs et des bouts d’ADN, des produits qui, par ailleurs, coûtent environ 3 millions de dollars le gramme. Jusqu’à présent, les physiciens et les biologistes n’avaient pas pour habitude de se parler et lors de sa conception, notre projet a suscité un peu de réticence de la part des professionnels de la biopharmaceutique. Mais aujourd’hui, le bioréacteur Kolibri est fonctionnel et il intéresse plusieurs bio tech dans le monde. »  

Un marché estimé à plus de 9 milliards de dollars en 2026

La production des thérapies géniques représentait déjà 3 milliards de dollars en 2020. Et avec 20 % de croissance annuelle, l’industrie biopharmaceutique estime que ce marché dépassera les 9 milliards de dollars en 2026. Par ailleurs, la mise au point du bioréacteur de Kolibri qui s’appuie sur des recherches scientifiques fondamentales de la physique acoustique et de la biologie moléculaire, permet aux chercheurs d’expérimenter de nouvelles thérapies géniques et de nouveaux médicaments qui n’existent pas aujourd’hui. La jeune pousse française prévoit de commercialiser son procédé courant 2024.

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