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Innovation : Protéus joue la carte de la biocatalyse

Innovation : Protéus joue la carte de la biocatalyse

Les CDMO s'associent de plus en plus à des spécialistes de la biocatalyse, comme Protéus.

© Protéus

L'utilisation d'enzymes pour réaliser des réactions complexes est en plein développement. Avec des économies conséquentes et une technologie annoncée comme propre, les CDMO ajoutent cette offre R&D à leur palette de services. Exemple avec le Français Protéus, spécialiste de la biocatalyse appartenant au groupe PCAS.

Remplacer des synthèses longues et coûteuses par une solution moins chère, plus rapide et plus propre, c'est la promesse faite par la biocatalyse. Désormais, de nombreux industriels sautent le pas ou projettent d'avoir recours à ce type de technologie. Car les avantages de la biocatalyse sont nombreux : éviter l'utilisation de catalyseurs à base de métaux lourds ou précieux, favoriser l'emploi des produits biodégradables, sans danger et disponibles en abondance. Autre avantage, les réactions de biocatalyse se font en milieux aqueux ou organiques dans des conditions de température et de pression qui allègent la facture énergétique pour l'industriel. Parmi les acteurs de référence en France sur la biocatalyse, le Nîmois Protéus, créé à la fin des années 90, fêtait cette année ses 20 ans. L'entreprise, qui compte 30 employés, est détenue par le groupe PCAS depuis 2010 et a donc intégré la galaxie Novacap, lorsque ce dernier a racheté PCAS, en 2017. Protéus dispose d'une ressource précieuse à travers une collection unique biodiverse de plus de 8 000 micro-organismes qui lui offre une très importante bibliothèque d'enzymes à développer. Dans ses fermenteurs de laboratoire, l'entreprise développe les process qui connaîtront une montée en échelle chez ses clients industriels.

Élargir l'offre de services et optimiser les coûts

Car dans le milieu ultra-concurentiel des CDMO, la biocatalyse améliore l'efficience des procédés... et permet, de ce fait, le gain de nouvelles parts de marché. Car qui dit procédé plus rapide et plus facile dit aussi un positionnement prix plus efficace pour les entreprises de sous-traitance pharmaceutique. Le secteur ne s'y est pas trompé et plusieurs entreprises travaillant sur la biocatalyse se sont adossées à des partenaires plus massifs, indispensables pour assurer sur la durée la pérennité de leur modèle. En mai dernier, le Californien Codexis annonçait un partenariat avec Porton Pharma Solutions. Toujours au printemps 2018, le géant chinois WuXi Biologics citait la biocatalyse comme un des axes prioritaires pour son nouveau projet de centre de recherche XXL, en construction à Shanghai. Des annonces récentes qui montrent que le procédé arrive à maturité et constitue une opportunité pour les CDMO. Du côté de chez PCAS, le spécialiste de la chimie fine n'a pas attendu ces derniers mois pour se positionner. « L'intérêt de PCAS pour la biocatalyse n'est pas nouveau, il remonte à près de 30 ans... Il y a dix ans sont arrivés les premiers résultats de produits potentiels à l'échelle industrielle, et aujourd'hui, nous avons des exemples concrets de produits industrialisés », rappelle Gérard Guillamot, directeur de la R&D chez PCAS. Pour Protéus, marié depuis 2010 à PCAS, l'articulation avec le CDMO est déjà bien rodée. « Le modèle de travail avec PCAS est relativement simple. Les commerciaux du groupe font remonter vers nous les demandes de leurs clients sur la biocatalyse. Il peut s'agir de deux types de demandes : soit les clients ont un procédé déjà en place, qu'ils souhaitent optimiser, soit ils attendent des solutions qui conduisent à des mises au point de nouvelles voies de synthèse », souligne Juliette Martin, directrice générale de Protéus. PCAS garde la main sur la relation des clients pendant que Protéus se déploie sur le développement, en partenariat avec le centre R&D de PCAS, basé à Porcheville. Mais une fois le contact établi avec le client, comment se déroule concrètement un projet de développement de biocatalyse ? « Face à une demande client nous faisons l'état de l'art en deux semaines pour faire rapidement une offre, ce qui permet entre autres d'élaborer une stratégie de programme rendue nécessaire par l'immense diversité des enzymes existantes. Puis, cela peut prend de quelques mois à un an pour effectuer le développement selon la complexité du sujet », résume Didier Schneider, président de Protéus. Une fois le procédé mis au point en laboratoire, reste l'étape de montée en échelle qui peut prendre du temps, mais ne constitue généralement pas un point de blocage. « Sur la partie fermentation/extraction, les technologies sont maintenant plutôt matures, les futurs leviers d'amélioration se concentreront sur les procédés en continu et sur l'amélioration de l'expression des systèmes biologiques et leurs performances », estime Didier Schneider.

Big Pharma s'empare du sujet

Le président de Protéus se veut optimiste sur le devenir de la biocatalyse et de son impact économique : « Toutes les grandes entreprises intègrent des équipes ou des compétences, cela fait désormais partie des solutions technologiques considérées par l'industrie pharmaceutique ». En mars 2018, la filière CDMO de Pfizer, appelée Pfizer CentreOne, annonçait sortir son premier API, une progestérone, produite à partir d'un procédé biocatalytique. Une technique conçue à partir du programme de chimie verte de Pfizer qui aura cependant nécessité... douze ans de développement. Un exemple représentatif de l'investissement à réaliser pour les entreprises avant de pouvoir finaliser des solutions optimales. La liste des API générées par biocatalyse est cependant bien là pour encourager les investissements. Citons, par exemple, Lyrica (Pregalaline), Januvia (Sitagliptine) ou encore Crestor (Rosuvastatine) et Lipitor (Atorvastatine), parmi de nombreux autres. Face à ces mouvements de grands groupes sur la biocatalyse, Protéus poursuit son chemin en s'appuyant également sur des partenariats académiques - la France jouit d'une bonne réputation dans la recherche en biocatalyse - et en diversifiant son offre sur plusieurs secteurs. La cosmétique, l'agro-alimentaire, le secteur des lessives et détergents ou la chimie sont ainsi des marchés porteurs pour la technologie enzymatique. De quoi voir venir sereinement les vingt prochaines années pour Protéus.

UNE JOURNÉE POUR PRÉSENTER L'ÉVENTAIL DE LA BIOCATALYSE

Protéus organisait, le 6 septembre dernier, pour ses 20 ans, une journée de conférences destinée à échanger sur l'état de l'art en matière de biocatalyse et à communiquer sur les projets industriels en cours. Le flambant neuf musée de la romanité de Nîmes essuyait ce jour-là un de ces violents orages de rentrée dont le Sud a le secret. Pas de quoi faire tanguer le bâtiment en vis-à-vis des arènes ou déconcentrer Huimin Zhao, spécialiste de la biologie synthétique et superstar de cette journée. Le chercheur a développé, avec Thermo Fisher Scientific et l'Université de l'Illinois, une plateforme dédiée à l'automatisation des outils de développement, appelée iBioFab. L'iBioFab associe un large éventail de techniques (PCR, Purification, culture cellulaire, etc.) qui peuvent être agrégées dans un workflow sur mesure au moyen d'un bras robotisé qui automatise le transfert de l'échantillon d'un équipement à l'autre. Autre question abordée par Huimin Zhao : comment parvenir à faire exprimer, dans des conditions de laboratoire, la variété de molécules produites en milieu naturel. « Il y a au moins 1 500 000 molécules produites par les 60 000 souches bactériennes connues. La question est : comment peut-on activer l'expression de ces composés ? ». Un challenge pour la biotechnologie : ne pas passer à côté de molécules d'intérêt. Le chercheur est enfin revenu sur l'intérêt de la technologie CRISPR-CAS9 dans le ciblage des gènes d'intérêt, puisque son équipe est parvenue à désactiver spécifiquement des gènes de Saccharomyces cerevisiae, une levure utilisée dans l'industrie. La journée était aussi l'occasion de montrer les applications industrielles concrètes de la biocatalyse, avec notamment les témoignages de Givaudan ou du géant français de la chimie de spécialités Arkema, venus présenter comment ils avaient intégré la biocatalyse dans leurs procédés.

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