La plateforme de découverte

Une plateforme unique dédiée à la découverte de nouveaux antibiotiques

Les milliards d'années d'évolution ont donné naissance à une incroyable diversité naturelle. Il existe des espèces capables de produire des composés inconnus qui leur permettent de s'adapter et de survivre à toutes sortes d'agressions dans leur environnement. Dans le cadre du projet AGIR, mené en collaboration avec l'Institut Charles Viollette (Lille, France), qui déploie une stratégie novatrice pour la découverte de nouveaux antimicrobiens, le but de DEINOVE est de découvrir le potentiel inexploité de micro-organismes rares qui pourraient produire de nouveaux composés antibiotiques ou antifongiques.

Une plateforme intégrée pour la découverte de nouveaux antibiotiques

Une collection unique de souches bactériennes rares

DEINOVE collecte des variants bactériens à travers le monde dans des environnements hostiles ou exigeants, comme des grottes ou des sources d'eau chaude. Ces conditions de vie et/ou de concurrences extrêmes des espèces aboutissent à sélectionner des organismes robustes qui produisent des composés originaux non encore découverts. Jusqu'à présent, DEINOVE a isolé plus de 6 000 souches et aspire à enrichir sa bibliothèque avec 10 000 souches bactériennes supplémentaires dans les 5 ans à venir, par des collaborations externes ou la collecte dans des environnements spécifiques favorables à la production antibiotique. Une fois collectées dans l'environnement, les nouvelles souches bactériennes doivent être identifiées et cultivées dans des conditions de laboratoire pour toute application en aval. Les échantillons de terre subissent d'abord une analyse métagénomique par un séquençage de l'ADN à très haut débit, qui identifie l'espèce présente et guide la sélection de souches spécifiques. Avec une expertise prouvée dans le traitement de micro-organismes rares et en collaboration avec des microbiologistes environnementaux spécialisés, les échantillons sont cultivés dans diverses conditions de croissance originales pour développer et isoler les souches intéressantes.

Révéler le potentiel de la nature

Les souches bactériennes collectées par DEINOVE subissent un processus de sélection minutieux pour identifier de nouvelles activités antibiotiques ou antifongiques. Pour chaque souche, plusieurs extraits sont produits en parallèle et dans des conditions d'extraction différentes, afin de couvrir autant que possible le panel de composés produits par le micro-organisme. Un robot à la pointe de la technologie permet une production pouvant atteindre 150 échantillons par semaine, afin de produire un large volume d'échantillons totalement normalisés. Les différentes dilutions de ces extraits à forte concentration sont alors utilisées dans des tests in vitro très sensibles pour détecter une activité antimicrobienne.

Une fois qu'une activité a été détectée, une combinaison d'analyse et de bioinformatique est utilisée pour identifier la structure antibiotique responsable, ainsi que les voies génétiques et métaboliques qui sont impliquées dans sa biosynthèse. Pour améliorer la production du composé, ces voies sont optimisées en concevant génétiquement les bactéries. Le génie génétique peut aussi être utilisé pour modifier la structure de la molécule et obtenir une molécule avec des performances optimales. Ceci implique l'utilisation d'un logiciel de conception assistée par ordinateur conçu sur mesure et développé conjointement par DEINOVE et CAD4BIO, qui réalise in silico la conception de l’ingénierie génétique et exploite un robot pour gérer le clonage de l'ADN à grande échelle et la structure de la souche. Un dépistage ultérieur identifie les bactéries disposant des structures génétiques optimales pour la production du nouveau composé antimicrobien, une étape qui peut être réalisée jusqu'à une échelle pré-industrielle dans les installations de fermentation DEINOVE.

Les plateformes technologiques de DEINOVE travaillent conjointement à l'identification de nouveaux composés antimicrobiens, de la collecte de micro-organismes rares au développement de nouvelles cultures, sélections et méthodes d'optimisation.

La plateforme de découverte Antibiotiques

Fermentation

Optimiser les procédés de production depuis le labo jusqu'à l'échelle industrielle

Extraction

Préparer des extraits des souches à caractériser

Analytique

Identifier et évaluer les molécules d'intérêt