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