Novembre 2004 - n°93
MilleGen : Une évolution constante
La société MilleGen , créée en 2000à
Toulouse, a axé ses programmes de R&D sur le développement
d'outils pour l’évolution dirigée des protéines
et la protéomique ciblée destinés aux industriels et
aux laboratoires de recherche de l’industrie pharmaceutique.
Au début de l'aventure, le projet d'Hakim Kharrat a doublement réussi
le concours national d'aide à la création d'entreprises de technologies
innovantes. En effet, son dossier a été distingué en
1999 dans la catégorie "Emergence" et dans la catégorie"Création"
en 2000. La dotation par l'ANVAR de 2 millions de francs à l'époque
a amené le fondateur à lancer MilleGen en janvier 2000. Deux
années après sa création, l'entreprise emploie déjà
11 salariés et poursuit son développement (cf. les archives
de La Gazette du Laboratoire - N°
63 Décembre 2001).
Brevets et plate-forme
Installée au départ sur Théogone, le Centre Européen
d'Entreprise et d'innovation du Conseil Général, la jeune société
emménage en 2002 au sein de la pépinière d'entreprises
"Prologue Biotech"à Labège. Sur 250 m2
de surface, 200 m2 sont dédiés au laboratoire qui
verra sa surface augmenter en 2004 de 120 m2. Toutes les activités
de MilleGen (R&D et Services) sont ainsi regroupées.
Depuis 2001, l'entreprise a développé son portefeuille de brevets
avec 3 nouveaux brevets déposés et publiés : un pour
la plate-forme d’évolution moléculaire et deux pour la
protéomique ciblée avec des extensions au niveau international.
La technologie de mutagenèse aléatoire MutaGen™ constitue
la base d’une plateforme d’évolution moléculaire
dirigée, applicable à l’optimisation de toutes protéines
recombinantes dont la séquence d’ADN est connue. Les applications
industrielles se font selon deux axes principaux : les protéines thérapeutiques
(principalement les anticorps recombinants humains), et les enzymes industrielles.
Pour la protéomique fonctionnelle ciblée, le système
de contrôle de l’induction de l’expression de gènes
a été validé. Les applications concernent la création
de lignées cellulaires stables pour la production de protéines,
mais aussi la thérapie cellulaire ou la génération d’animaux
transgéniques. Un quatrième brevet est en cours de dépôt
pour une nouvelle méthodologie de criblage de banques aléatoires.
L'activité de prestation de service de séquençage ADN
à haut débit (avec comme objectif de devenir leader) et de synthèse
peptidique a considérablement augmenté, à tel point que
le chiffre d’affaire devrait atteindre le million d’euro en 2004.
De plus, un département bio-informatique a été créé
pour répondre aux exigences du séquençage ADN haut débit
: recherche de similarité, assemblage de séquences (stratégie
shotgun), analyse SAGE, Array design (puces à ADN).
L’accroissement d’activité a contribué à
l'augmentation des effectifs en R&D (15 chercheurs, ingénieurs
et techniciens), en bioinformatique (2 chercheurs et ingénieurs), au
niveau commercial pour l’activité service et business développement
pour l’activité R&D, portant à 22 l’effectif
total de l’entreprise.
Les recherches en cours se répartissent dans plusieurs
secteurs :
- Plate-forme d’évolution dirigée et applications
En ce qui concerne les Anticorps recombinants humains, voici les
différentes actions en cours :
- La création de banques aléatoires d’anticorps recombinants
humains (projet Européen, label EUREKA). Ces banques ont été
obtenues par l’application de la technologie de mutagenèse aléatoire
MutaGen™ sur des banques issues du répertoire humain naturel
(une centaine de personnes regroupant des sujets sains et des patients atteints
de différentes pathologies). Ces anticorps recombinants se présentent
sous la forme de fragments d’anticorps de type VH et VL (domaine variable
de la chaîne lourde et de la chaîne légère) et scFv
(fragment variable simple chaîne). Le criblage de ces banques permet
de sélectionner des anticorps dirigés contre des cibles d’intérêts.
- La mise en place de cinq projets de recherche en collaboration avec des
laboratoires de recherche académiques dans le domaine de l’oncologie,
des maladies neuro-dégénératives, des maladies autoimmunes
pour le développement d’outils exploratoire et de diagnostic
: criblage des banques d’anticorps recombinants contre différentes
cibles cellulaires. Pour certains de ces anticorps, le but est de développer
des molécules à usage thérapeutique.
- La plate-forme MutaGen™ est utilisable pour réaliser plusieurs
cycles de mutagenèse et optimiser les caractéristiques de l’anticorps
(affinité, spécificité) : processus d’évolution
dirigée, mimant le processus d’hypermutation somatique assurant
la maturation des anticorps dans l’organisme in vivo. Cette démarche
est appliquéeà des anticorps monoclonaux de souris pour lesquels
on souhaite améliorer les propriétés immunologiques.
- Le Développement et la validation d’un nouvel outil de criblage
de type " cell display" applicable au criblage des banques d’anticorps
recombinants humains développées par MilleGen. Cette technologie
fait actuellement l’objet d’un dépôt de brevet.
- L’optimisation de système d’expression d’anticorps
recombinants solubles adaptés aux formats d’anticorps développés
par MilleGen et la caractérisation de la spécificité
et de l’affinité de l’anticorps par des tests ELISA.
Concernant les Enzymes industrielles, on peut citer :
- Un projet de recherche en collaboration avec l’INSA de Toulouse sur
le développement d’une enzyme industrielle : ce projet
a pour objectif l’application de la plate forme MutaGen™ pour
la création de mutants à partir de l’enzyme sauvage et
la sélection de variants possédant l’activité adaptée
à un processus industriel.
- La validation de la plate forme MutaGen™ sur plusieurs enzymes telles
que la ß Galactosidase, la GFP ou l’alphaamylase.
- Le département bioinformatique combine la technologie
d'évolution moléculaire MutaGen™ avec des outils bioinformatiques
adaptés afin d'apporter une valeur ajoutée à la caractérisation
des mutants d'intérêt et/ou d'établir des stratégies
de mutagenèse ajustées aux protéines étudiées.
Au sein de cette plate-forme, MilleGen développe continuellement sa
propre banque de données de protéines. Cet outil flexible taillé
sur mesure pour les besoins de la technologie MutaGen™ permet de collecter,
d'analyser, de comparer et de stocker les informations pertinentes et essentielles
sur les protéines d'intérêt. Ces informations sont complétées
par les données expérimentales de la société et
par les analyses bioinformatiques réalisées en internes. Cette
banque de données contient notamment les principales enzymes industrielles
utilisées dans des applications aussi variées que la chimie
fine, l'agro-alimentaire, l'industrie textile…
- La Protéomique fonctionnelle ciblée.
L’événement majeur concerne le développement
et la validation (brevet déposé) d’un nouveau système
de contrôle d’induction de l’expression des gènes
(réf. EMBO 5 : 721-727, 2004). Ce système a des applications
directes dans la production des protéines en culture cellulaire aussi
bien que dans le domaine de la thérapie génique : création
de lignées cellulaires stables, telles que des cellules souches, pour
l’expression de transgènes ou la génération d’animaux
transgéniques.
Le matériel utilisé par les chercheurs comprend entre autre
des séquenceurs ADN haut débit 96 capillaires (capacité
de 2 millions de bases lues par jour), une plate-forme de criblage haut débit
(robots repiqueur de colonies, robots diluteur, stations intégrée),
une plate-forme PCR (capacité 96 et 384 puits), des équipements
biologie moléculaire dernière génération, un laboratoire
L2 équipé, une chambre froide, une chambre chaude, un synthétiseur
de peptides, deux chaînes HPLC, des équipements ELISA…
MilleGen a passé des accords de collaboration sur les anticorps recombinants
avec le Service de Neurovirologie du CEA (Fontenay-aux-Roses), le Centre Régional
de lutte contre le cancer Institut Claudius Régaud, et le Laboratoire
CNRS " Mer et Santé " de Roscoff.
Par ailleurs, MilleGen collabore sur les enzymes industrielles avec l'INSA
de Toulouse, et est impliquée dans deux projets majeurs du futur cancéropôle
de Toulouse.
La stratégie R&D de MilleGen comporte plusieurs phases telles que
:
- le développement de différents formats d’anticorps recombinants,
- l'augmentation du corps de compétences par le développement
d’une nouvelle technique de criblage de type" cell display ",
et le renforcement de la propriété intellectuelle,
- l’expression d’anticorps solubles et le développement
d’outils d’études pour leurs caractérisations tels
que ELISA, Biacore et FACs,
- le développement d’anticorps recombinants humains à
but thérapeutique.
Les banques d’anticorps recombinants associées au système
criblage développé par MilleGen sont disponibles sous forme
de service ou de contrat de recherches pour le compte de l’industrie
pharmaceutique ou du diagnostic. L’autre voie de valorisation de la
plate forme de mutagenèse aléatoire concerne les enzymes industrielles.
MilleGen peut créer à façon des banques de mutants, les
cribler pour une fonction particulière et optimiser des enzymes pour
la biocatalyse et ce, pour le compte d’industriels de la chimie fine
et de l’agro-alimentaire.
En s’appuyant sur sa plate-forme MutaGen™ et sur sa capacité
d’innovation, MilleGen renforce son offre technologique et son portefeuille
de brevet, et ambitionne de devenir un leader dans le domaine de l’évolution
dirigée des protéines.
M. HASLÉ