Mars 2004 - n°86
BioProtein Technologies : Votre partenaire pour la
production de protéines et de vaccins recombinants
Une chose est sûre : les protéines thérapeutiques
et les anticorps monoclonaux seront au cœur de la biologie de demain
! La production de protéines recombinantes est, de loin, l’un
des plus grands succès des biotechnologies. De la simple culture de
bactéries aux systèmes transgéniques les plus performants,
ses process ont été largement optimisés.
La société BioProtein Technologies, fondée à Paris
en 1998, s’impose aujourd’hui comme le leader mondial de la production
de protéines thérapeutiques dans le lait de lapines transgéniques.
Elle s’est en outre engagée récemment sur un marché
des plus prometteurs : la production de vaccins recombinants.
Gros plan !
1998… 2004
La société BioProtein Technologies est née de la rencontre
de Marc LE BOZEC, alors consultant en management d'entreprise et en gestion
de l'innovation, et d’un groupe de chercheurs de l’INRA, désirant
valoriser leur savoir-faire dans le domaine de la transgenèse et l’expression
des protéines dans le lait.
C’est au 1er juillet 1998 que l’Entreprise voit officiellement
le jour avec pour ambition de mettre cette expertise au service des industries
pharmaceutiques et biotechnologiques.
Ses trois premières années sont essentiellement consacrées
aux activités de R&D et à la mise au point de l’outil
de production. En mars 2001, une levée de fonds de 5 millions d’euros
est réalisée auprès de quatre investisseurs (SGAM, CREAGO,
GILDE et HAZAK). La société intègre ses locaux actuels,
boulevard Massena dans le 13ème arrondissement parisien, et engage
une politique active de recrutement. “ En moins de trois ans, notre
équipe s’est ainsi enrichie de près de 20 collaborateurs,
jusqu’à atteindre aujourd’hui 23 personnes ”,
constate M. Alexandre FOUASSIER, Business Development Manager de BioProtein
Technologies.
Aujourd’hui, BioProtein entend promouvoir et développer son activité
de service sur le marché mondial de la production de protéines
recombinantes.
Pourquoi le lapin ?
“ 75% des protéines produites aujourd’hui sont issues
de culture de cellules de mammifères ”, nous explique M.
FOUASSIER. “ Cette approche, largement utilisée dans l’Industrie,
nécessite d’utiliser des installations coûteuses, dès
les premières étapes de production. ”
Autres méthodes actuellement utilisées pour la production de
protéines recombinantes :
- la culture de bactéries, une solution, connue depuis une trentaine
d’années, qui offre de bons résultats pour des molécules
simples, mais reste très peu adaptée à la production
de protéines complexes,
- les plantes transgéniques, intéressantes pour leur capacité
de production très extensible, mais dont les limites sont liées
aux propriétés immunogènes qu’elles peuvent transmettre
aux protéines produites…
Dans ce contexte, la production de protéines recombinantes à
partir du lait d’animaux transgéniques suscite de plus en plus
d’intérêt et représente une solution alternative
aux systèmes de production utilisant des cellules de mammifères.
D’autant plus qu’une protéine produite dans le lait de
chèvres transgéniques par la société GTC Biotherapeutics
(Framingham,USA), est aujourd’hui en phase III d’essais cliniques.
La société américaine compte déposer une demande
d’autorisation de mise sur le marché en Europe au premier trimestre
2004. “ Les premiers systèmes de production, développés
dans un but commercial, ont utilisé des brebis, vaches et chèvres
transgéniques ”, nous explique Alexandre FOUASSIER. “
Les gros mammifères ont été choisis pour leur capacité
à délivrer de grandes quantités de lait, mais leurs performances
se sont toutefois heurtées à des temps de gestation et de maturation
sexuelle relativement longs”
“ Le lapin offre des délais de production plus rapides ainsi
que des volumes de laits importants puisqu’une femelle produit jusqu’à
15l de lait par an ”, assure M. FOUASSIER.
La petite taille
de l’animal permet de disposer d’un élevage important,
et surtout de le moduler en fonction de ses besoins, tout en évitant
des coûts prohibitifs liés aux infrastructures.
Le temps de gestation
et le cycle de maturation sexuelle des lapins sont très courts (respectivement
1 mois et 4 à 5 mois), ce qui fait gagner un temps précieux
pour la production de lignées transgéniques.
La concentration
de protéines dans le lait des lapines est par ailleurs tout à
fait intéressante : de 1 à 10 g/l, pour un volume de lait collecté
qui est en moyenne de 100 à 150 ml par jour, soit jusqu’à
15 litres de lait par femelle et par an. La production annuelle pour une animalerie
de 400 lapins atteint donc de 1 à 10 kg de protéines, de très
grande qualité…
Notez enfin que le système développé par BioProtein s’avère
particulièrement efficace pour la production de protéines complexes
- telles que les anticorps monoclonaux, les protéines plasmatiques,
facteurs de coagulation, antigènes, peptides…- et bénéficie
du fait qu’il n’existe pas de maladies à prion chez le
lapin…
Rapidité, efficacité, sécurité et flexibilité
: les atouts de BioProtein Technologies sont incontestables !
Trois sites en France et des collaborations
internationales
Les activités de BioProtein sont aujourd’hui développées
dans le monde entier à partir de trois sites basés en France
:
- Paris où sont implantés la direction de l’Entreprise,
ses équipes commerciales et administratives, ainsi qu’une unité
de purification de protéines en conditions analytiques (150 m2)
et un laboratoire de biologie moléculaire, pour la mise au point de
vecteurs de transgenèse (350 m2),
- à Jouy-en-Josas où, après réception des vecteurs,
sont réalisés les travaux d’embryologie dans un laboratoire
récemment étendu à 100 m2, et où l’équipe
dispose également d’une animalerie de 200 lapins,
- en Poitou-Charentes, où une seconde animalerie permet l’élevage
et la traite de 400 lapines.
Précisons que l’équipe BioProtein Technologies entretient
toujours un partenariat de recherche privilégié avec l’INRA
dans les domaines de la biologie moléculaire, de la biologie du développement
et de l’élevage. Elle a également tissé des collaborations
étroites à plusieurs étapes clés de son process,
notamment avec la société EUROGENTEC pour la purification des
protéines à l’échelle industrielle en conditions
GMP et avec la société BIORELIANCE qui contrôle la qualité
des lots de lait et assure la validation virale.
Ainsi, depuis l’expression des gènes à l’obtention
de la molécule finale purifiée, BioProtein dispose de toute
l’expertise et des équipements les plus performants pour garantir
une production de protéines recombinantes de très grande qualité.
Travailler avec BioProtein pour la production
de protéines recombinantes
Pour chaque projet qui lui est confié, l’équipe BioProtein
Technologies reçoit de ses clients un gène d’intérêt
codant pour une protéine donnée. Le gène est intégré
dans les vecteurs de transgène mis au point par la société
à partir du promoteur WAP (Whey Acidic Protein). “ WAP étant
un promoteur spécifique de la glande mammaire permettant de contrôler
l’expression des gènes dans le lait. BioProtein a acquis une
licence exclusive pour l’utilisation du promotteur WAP auprès
de l’INRA”, précise M. FOUASSIER.
Génération
F0, les fondateurs de la lignée :
Le transgène ainsi constitué est ensuite micro-injecté
dans des embryons de lapins, eux-mêmes transférés dans
des femelles receveuses. Un mois plus tard, naissent les premiers lapereaux
transgéniques (génération F0).
Génération
F1, collecte du lait et caractérisation des protéines :
A 4 mois, les lapines F0 transgéniques sont mises en gestation
dans le but de fonder la deuxième génération de lapins
transgéniques (F1). La naissance de ces derniers marque le début
de la période de lactation des femelles F0, la collecte du lait peut
donc commencer. Toute une batterie de tests est réalisée pour
caractériser qualitativement et quantitativement la protéine
présente dans le lait.
Génération
F2, obtention des premiers lots GLP de protéines recombinantes :
Selon le même procédé, la reproduction des femelles
sexuellement matures F1 est engagée quatre mois après leur naissance
afin d’induire leur cycle de lactation. A ce stade, le lait est collecté,
les protéines sont purifiées en conditions GLP, puis transmises
à la société cliente afin de lui permettre de débuter
ses études pré-cliniques et toxicologiques (moins d’un
an après les premières micro-injections !)
Génération
F3, libération de lots GMP :
De façon similaire à la culture de cellules de mammifères
qui utilise des banques de cellules (Master et Working Cell Banks), deux banques
de sperme sont constituées. La première à partir du sperme
des mâles transgéniques F1 (MSB, Master Sperm Bank) et la seconde
à partir du sperme des mâles de la génération transgénique
F2 (WSB, Working Sperm Bank).
Cette dernière sera utilisée pendant 15 à 20 ans pour
inséminer des lapines non transgéniques et fonder ainsi la génération
F3 de grande ampleur, en mesure de produire jusqu’à plusieurs
kilos de protéines recombinantes. La purification de ces protéines
à grande échelle, sous-traitée auprès de la société
Eurogentec, est réalisée en conditions GMP et répond
aux exigences de la FDA et de l’EMEA. Les lots de protéines peuvent
alors être adressés au client afin de lui permettre de mener
à bien ses premiers essais cliniques…
Notez que BioProtein a signé en 2003 quatre contrats d’importance.
Trois, avec le Laboratoire français du Fractionnement et des Biotechnologies
(LFB), portent sur des études de faisabilité pour la production
de protéines plasmatiques, dans le cadre du traitement de l’hémophilie.
Le quatrième contrat, quant à lui, a été conclu
avec une société californienne pour la production d’anticorps…
Une nouvelle activité : la production
de vaccins recombinants
Jusqu’en 2003, BioProtein Technologies concentrait son savoir-faire
sur une activité unique : la production de protéines thérapeutiques.
Mais, depuis quelques mois, l’Entreprise a diversifié ses services
vers un second marché : la production de vaccins recombinants, basés
sur l’utilisation de particules pseudovirales du Rotavirus, les VLPs
(Virus Like Particules).
“ Le rotavirus tue 600 000 enfants dans le monde chaque année,
il s’agit d’un véritable problème de santé
publique, y compris pour les pays développés ”, nous
confie M. Alexandre FOUASSIER. “ Le Dr. Jean COHEN de l’INRA
travaillait sur les VLP. Nous avons reçu un financement ministériel
pour approfondir le sujet et produire des particules pseudovirales de Rotavirus
dans le lait de lapines transgéniques. Nous obtenons de bons résultats
aujourd’hui, compatibles avec une production industrielle de VLPs …
”
La production de vaccins recombinants s’impose au cœur des
nouveaux champs d’investigation de l’équipe BioProtein
Technologies. Le développement d’un vaccin contre le Rotavirus
en constitue le premier objectif, tandis qu’un second s’intéresse
au génie génétique, et plus précisément
à la modification de protéines par insertion de peptides antigènes.
“ Le but étant de produire des VLP vaccinantes multivalentes,
capables de protéger des patients contre des maladies telles que le
cancer et le VIH ”, remarque Alexandre FOUASSIER. “ Un
projet de recherche sur un VLP – VIH a d’ailleurs d’ores
et déjà débuté en collaboration avec un groupe
canadien… ”
Objectifs 2004 pour BioProtein Technologies ? Partenariser la technologie
VLP, et lancer la construction d’une nouvelle animalerie pour atteindre
une capacité totale d’élevage de 1500 lapins… Que
tous les vœux de BioProtein Technologies se réalisent en cette
nouvelle année !
S. DENIS