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La transformation de plantes en usines vertes pour la production de protéines et d’acides nucléiques par Algentech !

SOLUTION | PRATIQUES PLUS RESPONSABLES | épisode #5 | par Solenne Denis de La Gazette du Laboratoire | 14 Septembre 2021

Algentech, société française labellisée par Genopole, dévoile une première mondiale pour la biologie de synthèse et la chimie verte : une technologie de rupture permettant de produire des protéines et des acides nucléiques dans les chloroplastes des plantes ! Le procédé, breveté par Algentech, ouvre à l’industrie de nouvelles voies de production biosourcée. Explications…

Des microchromosomes capables de s’auto-répliquer dans le chloroplaste des végétaux

L’équipe Algentech est la première au monde à avoir mis au point un système d’expression autonome de protéines et d’acides nucléiques sous forme de minichromosomes, capables de s’auto-répliquer. La technologie, brevetée par Algentech, est mise en œuvre dans les chloroplastes, organites responsables de la photosynthèse dans les cellules végétales. Elle est comparable aux systèmes de production biologique chez les microorganismes, mais avec un avantage notable : utiliser la lumière solaire comme source d’énergie tout en consommant du dioxyde de carbone (CO2).

Les plantes se transforment ainsi en véritables usines de production verte, durable et respectueuse de l’environnement. Testé chez le tabac, le soja, la carotte et la lentille d’eau, le système est transférable dans un large panel d’espèces végétales terrestres, mais potentiellement aussi chez les algues photosynthétiques qui possèdent des chloroplastes au cœur de leurs cellules.

 

Un très grand rendement de production et des voies de synthèse transférables dans leur intégralité

Outre un très grand rendement de production, pouvant atteindre 70% des protéines solubles totales, le système offre la possibilité de transférer des voies de biosynthèse dans leur intégralité. La méthode en effet ne nécessite pas l’intégration des gènes d’intérêt dans le génome des chloroplastes et génère un niveau d’expression en acides nucléiques et en protéines 5 à 10 fois plus élevé qu’en cas d’insertion.

Ainsi, là où les technologies existantes se limitent à l’intégration de quelques gènes, l’outil d’Algentech réalise la performance de l’expression simultanée de 15 à 20 gènes dans les cellules végétales. Un saut technologique qui en fait un outil de choix pour des applications de biologie de synthèse et de chimie verte dans de multiples secteurs, notamment la production de peptides, acides nucléiques, enzymes, composés thérapeutiques et autres molécules d’intérêt pour l’industrie pharmaceutique, cosmétique, agroalimentaire, énergétique…

 

Objectif pour Algentech : étendre le champ de ses applications et augmenter ses capacités de production, via de nouveaux partenariats industriels

Reconnue pour ses nouvelles méthodes d'édition du génome des cellules eucaryotes, la société Algentech s’impose également aujourd’hui comme pionnière dans la transformation du génome mitochondrial et le développement de molécules auto-réplicatives pour l'expression multigénique dans les chloroplastes.

« Cette avancée technologique permet à Algentech de se positionner en tant qu’acteur de la bioproduction en France dans un contexte de changement de la politique de production industrielle en Europe qui a montré ses failles pendant la pandémie Covid », déclare Isabelle MALCUIT, directrice générale et scientifique d’Algentech. « Elle répond à la nécessité de renforcer et diversifier les capacités industrielles au niveau national de manière durable et respectueuse de l’environnement ».

La plateforme d’Algentech suscite déjà l’intérêt de plusieurs partenaires industriels et académiques, dont l’industrie agrochimique et le secteur des biocarburants, respectivement pour la production de molécules naturelles de biopesticides et d’enzymes. L’entreprise entend poursuivre ces collaborations et en développer de nouvelles pour étendre ses capacités de production et le champ de ses applications.

La production biologique du squalène, utile à l’industrie cosmétique et comme adjuvant de vaccins, ou encore celle des enzymes impliquées dans la production de biohydrogène, source d’énergie renouvelable participant à la transition énergétique, sont deux exemples d’applications très prometteuses de la technologie Algentech…