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Biologie de synthèse

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Développez vos capacités de recherche et répondez à des besoins encore non adressés

L’équipe d’Alcimed aide ses clients à explorer les opportunités et les stratégies liées à la biologie de synthèse dans différents domaines de recherche et d’applications en médecine, en fabrication, en agriculture et en sciences de l’environnement.

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    Les enjeux liés à la biologie de synthèse

    La biologie de synthèse est un domaine en plein essor qui présente de nombreuses applications potentielles. Elle est déjà utilisée pour relever certains défis dans les domaines de la santé, de l’agriculture, de la production et des sciences de l’environnement, mais la liste des possibilités n’est pas encore épuisée. Cependant, les chercheurs et les entreprises restent confrontés à plusieurs défis techniques, éthiques et commerciaux :

    Bien que des progrès significatifs aient été réalisés dans le domaine de la biologie de synthèse, les systèmes biologiques sont intrinsèquement complexes, avec de multiples composants interconnectés qui fonctionnent ensemble de manière complexe. Nombre de ces composants ne sont pas encore totalement compris et leurs interactions sont souvent difficiles à prévoir. La conception et la construction de systèmes biologiques prévisibles et fiables est ainsi assez complexe. À mesure que notre compréhension des systèmes biologiques s’améliore et que de nouvelles technologies apparaissent. À l’avenir, nous pourrons peut-être surmonter ces problématiques et construire des systèmes biologiques plus complexes avec l’aide de la biologie de synthèse.

    Quels sont les derniers avancements de la recherche en biologie de synthèse? Quelles sont les tendances en matière de synthèse de systèmes biologiques complexes ?

    L’utilisation de la biologie de synthèse soulève des questions de sécurité et d’éthique, telles que la possibilité de créer des organismes qui pourraient être nocifs pour l’homme ou l’environnement et qui pourraient avoir des conséquences imprévues, comme la propagation de caractères modifiés à des populations sauvages. D’autres préoccupations liées à la biologie de synthèse sont l’utilisation potentiellement abusive des technologies, le bien-être des animaux dans le cadre de la recherche et de l’expérimentation ainsi que les implications éthiques de la manipulation et de la création de nouvelles formes de vie.

    Les préoccupations liées à la biologie synthétique entraveront-elles ses progrès futurs ? Quelles sont les garanties actuelles et éprouvées ?

    Une grande incertitude entoure la propriété intellectuelle dans le domaine de la biologie de synthèse, qui est un domaine hautement interdisciplinaire nécessitant une collaboration entre différents domaines d’expertise. En conséquence, les entreprises et les chercheurs opérant dans ce domaine doivent naviguer dans un océan réglementaire complexe, qui peut varier en fonction de l’application et du lieu, et avec soin dans le droit des brevets pour protéger leurs innovations tout en évitant d’enfreindre la propriété intellectuelle d’autrui.

    Comment les produits de la biologie de synthèse seront-ils réglementés ? Qui possède et contrôle les produits de la biologie synthétique ?

    La biologie de synthèse pourrait avoir des répercussions importantes sur la société et l’économie. Par exemple, le développement d’organismes de synthèse capables de produire de l’énergie renouvelable qui pourrait perturber les marchés énergétiques existants ou la conception de nouvelles thérapies et de nouveaux traitements pour les maladies. Il est à craindre que les avantages de la biologie de synthèse soient inégalement réparties, certains en bénéficiant plus que d’autres.

    Qui aura accès aux technologies et aux produits nouvellement développés ? Comment l’accès homogène aux nouvelles technologies et aux nouveaux produits sera-t-il assuré ?

    Le développement de nouvelles technologies et applications de biologie de synthèse peut être coûteux et prendre du temps, et de nombreuses applications sont encore au stade de la recherche. L’augmentation de la production peut s’avérer difficile. Les entreprises doivent trouver des moyens d’optimiser leurs processus pour répondre aux exigences commerciales.

    Comment les coûts de développement des nouvelles technologies évolueront-ils dans les années à venir ? À quoi pourrait ressembler l’optimisation des processus ?

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      Comment nous vous accompagnons dans vos projets liés à la biologie de synthèse

      Forte de 30 ans d’expérience auprès de clients des secteurs de la santé et de l’industrie, notre équipe est prête à aider les acteurs des secteurs de la santé, de l’agroalimentaire et de l’environnement à mieux comprendre la biologie de synthèse, son potentiel de développement, ses limites, ses contraintes réglementaires, et les nécessités de mettre en place des stratégies de biologie de synthèse.

      Nous travaillons principalement sur ce sujet avec les départements R&D des entreprises, ainsi qu’avec les fonctions marketing ou de partenariat. La grande variété de nos clients dans le monde entier et les types de projets que nous couvrons nous permettent d’avoir une compréhension globale et approfondie du domaine de la biologie de synthèse.

      Nos projets couvrent l’aménagement du paysage technologique, la compréhension de l’impact futur sur les soins de santé et les entreprises industrielles, l’élaboration d’une stratégie de R&D et de plans d’affaires, l’étude du marché ou du cadre réglementaire, la recherche de partenaires, et bien d’autres choses encore.

      Exemples de projets récents menés pour nos clients dans le domaine de la biologie de synthèse

      • Création d'un modèle d'affaires et d'un plan d'affaires pour une plateforme de R&D en biologie de synthèse

        Nous avons aidé l’un de nos clients à affiner et à finaliser son business model et son business plan pour une infrastructure de services de R&D en biotechnologie offrant une expertise dans plusieurs technologies de biologie synthétique.

        Dans un premier temps, nous avons remis en question les scénarios de notre client concernant son positionnement concurrentiel et les marchés d’application sur lesquels se concentrer. Nous avons ensuite identifié les clients potentiels et les options de financement ainsi que le revenu potentiel de la plateforme, en nous appuyant sur des informations recueillies sur le terrain.

        Enfin, une première version du business model et du plan d’affaires a été coconstruite et affinée pour s’adresser à la fois aux acteurs académiques et aux acteurs industriels.

      • Étude de réceptivité cross-sectorielle d'une technologie de biologie de synthèse

        Nous avons aidé notre client, une société de biotechnologie spécialisée dans le génie génétique des micro-organismes, à mieux comprendre le potentiel de développement des micro-organismes dans les secteurs de la santé, de la cosmétique, de l’alimentation humaine et animale.

        Notre équipe a aidé notre client à définir et à hiérarchiser son marché en réalisant des entretiens avec des leaders d’opinion et des représentants d’acteurs industriels situés dans les secteurs d’intérêt.

        Les principales caractéristiques attendues ont été déduites d’une proposition de valeur cohérente, puis un business model affiné a été élaboré pour le secteur présentant le plus grand intérêt.

      • Analyse des évolutions biotechnologiques et des perspectives de la biologie de synthèse en Asie

        Nous avons aidé notre client, un acteur majeur de la cosmétique, à préparer un conseil scientifique composé d’experts nationaux pour décider des orientations futures de l’entreprise en matière de biotechnologies blanches.

        Nous avons fourni à notre client une vision transversale du secteur des biotechnologies, des biotechnologies blanches et des ingrédients qui l’intéressent, afin qu’il puisse mieux comprendre l’écosystème actuel. La biologie de synthèse était un élément important de l’écosystème en question, et nous avons aidé notre client à comprendre le paysage actuel de la biologie de synthèse et d’autres segments grâce à notre travail.

        Notre préparation conjointe pour le conseil scientifique a préparé le terrain pour une discussion complexe et intéressante sur la biotechnologie blanche et de synthèse.

      • Évaluation de la capacité technique à produire des protéines recombinantes dans les microalgues grâce à la biologie de synthèse

        Alcimed a travaillé avec une grande entreprise de la santé animale pour évaluer le paysage commercial et technique de l’utilisation de la biologie de synthèse pour produire des protéines recombinantes dans les microalgues avec des applications dans le domaine de la santé animale.

        Nous avons effectué une recherche mondiale des entreprises qui modifient génétiquement les microalgues pour produire des protéines recombinantes. Grâce à des entretiens avec ces entreprises ainsi qu’avec des chercheurs indépendants spécialisés dans les microalgues, nous avons pu nous faire une idée de l’état actuel de la technologie et du marché.

        Cette recherche a permis à notre client d’avoir une vision claire de l’état de préparation technique de la biologie de synthèse appliquée aux microalgues, et de classer les applications potentielles pour la santé animale, en termes de protéines à produire et d’espèces à cibler, compte tenu de leurs délais respectifs de mise sur le marché.

      • Landscaping de l'incorporation in vivo d'acides aminés non canoniques dans les protéines irecombinantes pour un acteur pharmaceutique mondial

        Alcimed a mené une recherche mondiale sur les entreprises, les technologies, les brevets et les groupes de recherche qui ont fait progresser la capacité d’incorporer des acides aminés non canoniques dans les protéines recombinantes exprimées pour un acteur pharmaceutique mondial.

        Nous avons utilisé une combinaison d’entretiens, de recherche documentaire et d’exploration de bases de données pour créer une vue d’ensemble des entreprises ayant la capacité d’exprimer des protéines recombinantes contenant des acides aminés non canoniques.

        Cette recherche a aidé notre client en révélant des technologies à un stade précoce qui sont mûres pour l’investissement, en identifiant des partenaires potentiels pour la bioproduction de protéines avec des acides aminés non canoniques, et en découvrant de nouvelles entreprises dans ce domaine qui étaient auparavant inconnues de notre client.

      • Compréhension de l'importance de la biotechnologie blanche en Europe pour le lancement industriel d'un pôle d'innovation sur les matériaux durables

        Les biotechnologies blanches utilisent des micro-organismes, souvent conçus via la biologie de synthèse, pour produire industriellement des produits chimiques et des matériaux. Nous avons accompagné un industriel lançant un pôle d’innovation sur les matériaux durables pour comprendre le nombre et les secteurs économiques des start-ups de biotechnologie blanche en Europe.

        Nous avons également étudié la demande de produits de biotechnologie blanche ainsi que les tendances des applications technologiques de la biotechnologie blanche en Europe.

        Grâce à nos résultats, nous avons aidé notre client à comprendre que l’infrastructure de bioproduction nécessaire aux entreprises pour développer la biotechnologie blanche, même au stade du pilote et de la démonstration, est encore insuffisante en Europe, et ce que son pôle pourrait apporter pour combler certaines des lacunes.

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        Pour aller plus loin

        Créée en 1993, Alcimed est une société de conseil en innovation et développement de nouveaux marchés spécialisée dans les secteurs innovants : sciences de la vie (santé, biotechnologie, agroalimentaire), énergie, environnement, mobilité, chimie, matériaux, cosmétiques, aéronautique, spatial et défense.

        Notre vocation ? Aider les décideurs privés et publics à explorer et développer leurs terres inconnues : les nouvelles technologies, les nouvelles offres, les nouveaux enjeux géographiques, les futurs possibles et les nouvelles manières d’innover.

        Répartie dans nos 8 bureaux dans le monde (en France, en Europe, à Singapour et aux Etats-Unis), notre équipe est composée de 220 explorateurs de haut niveau, multiculturels et passionnés, ayant une double culture scientifique/technologique et business.

        Notre rêve ? Être 1000, pour dessiner toujours plus avec nos clients le monde de demain.

        La biologie de synthèse est un domaine scientifique multidisciplinaire qui vise à concevoir et fabriquer de nouveaux systèmes biologiques ou à modifier des systèmes existants pour qu’ils remplissent des fonctions spécifiques.

        Elle combine la biologie moléculaire, la génétique, l’ingénierie et l’informatique pour créer des systèmes biologiques artificiels à l’aide de parties et de modules génétiques.

        Le but de la biologie de synthèse est de permettre aux scientifiques de créer de nouvelles fonctions biologiques, de nouveaux organismes ou de nouveaux matériaux dotés de propriétés inédites qui ne peuvent être trouvées dans la nature. Pour ce faire, on conçoit et on assemble des séquences d’ADN, des gènes et des protéines de manière modulaire, créant ainsi des circuits et des réseaux biologiques capables d’accomplir des tâches spécifiques.

        La biologie de synthèse et l’édition du génome semblent très similaires car elles impliquent toutes deux la modification du code génétique d’un organisme. La différence fondamentale entre les deux est la méthode utilisée pour introduire les changements :

        • En biologie de synthèse, de longues portions d’ADN sont assemblées et insérées dans le génome d’un organisme. Ces morceaux d’ADN peuvent provenir d’un autre organisme ou être entièrement nouveaux, c’est-à-dire obtenus par synthèse d’ADN.
        • En revanche, les outils d’édition du génome sont utilisés pour introduire de petites modifications dans le génome de l’organisme en supprimant ou en ajoutant de petites portions d’ADN.

        La biologie de synthèse a le potentiel de révolutionner divers domaines, notamment les soins de santé, la biotechnologie, l’agriculture, la fabrication et les sciences de l’environnement. Parmi les cas d’utilisation potentiels, on trouve : la création de nouveaux systèmes biologiques (réseaux complexes qui relient plusieurs entités biologiquement pertinentes), la conception de nouveaux organismes, la recherche de nouvelles thérapies, l’amélioration de l’agriculture, la création de nouveaux matériaux tels que le plastique biodégradable, ou la détection et la remédiation de la pollution de l’environnement. Dans l’ensemble, le potentiel d’application de la biologie de synthèse est vaste et diverse, et le domaine progresse rapidement grâce à de nouvelles découvertes et percées.

        • Production d’insuline : l’une des premières applications les plus réussies de la biologie de synthèse a été la production d’insuline humaine par des bactéries génétiquement modifiées. Cette technologie est utilisée aujourd’hui pour produire de l’insuline dans le traitement du diabète.
        • Création de médicaments contre le paludisme : les chercheurs ont utilisé la biologie de synthèse pour concevoir des bactéries capables de produire de l’artémisinine, un important médicament contre le paludisme. Ce médicament est ainsi devenu plus abordable et plus accessible aux populations des pays en développement.
        • Nouvelles thérapies contre le cancer : la biologie de synthèse est utilisée pour développer de nouvelles thérapies contre le cancer en créant des cellules capables de détecter et de détruire les cellules cancéreuses. Un exemple est la thérapie cellulaire CAR-T, qui consiste à modifier les cellules T d’un patient pour qu’elles reconnaissent et tuent les cellules cancéreuses.
        • Plastiques biodégradables : les scientifiques ont conçu des bactéries pour produire des plastiques biodégradables en utilisant des ressources renouvelables comme la canne à sucre et le maïs. Ces plastiques sont plus respectueux de l’environnement que les plastiques traditionnels, qui sont fabriqués à partir de ressources non renouvelables.
        • La bioremédiation : les scientifiques ont conçu des bactéries capables de nettoyer les marées noires ou de dégrader les polychlorobiphényles (PCB) des produits chimiques industriels toxiques qui persistent dans l’environnement pendant des décennies.
        • Riz doré : La biologie synthétique a été utilisée pour modifier génétiquement le riz afin qu’il produise du β-carotène en ajoutant deux gènes, une phytoène synthase végétale et une phytoène désaturase bactérienne, permettant l’accumulation de β-carotène dans le grain de riz. Le riz doré a été développé pour prévenir les carences en vitamines dans les régions du monde où le riz est un aliment de base.

        Le marché mondial de la biologie de synthèse a été estimé à une valeur moyenne comprise entre 9 et 13 milliards USD en 2021 – 2022, années pour lesquelles les meilleures données sont disponibles. Cette valeur devrait croître à un taux de croissance annuel moyen de 19 à 28 % d’ici la fin de la décennie.