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Enhancing biological drug production through protein secretion

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Trouver l’ingrédient secret des produits biothérapeutiques du futur

Pour faire progresser la production de médicaments biologiques, une équipe de chercheurs a développé un procédé innovant de récolte et de traitement de leur matière première.

Santé

Représentant près de la moitié de toutes les approbations récentes de nouveaux médicaments, les produits biothérapeutiques sont l’avenir de la médecine. Aussi connus sous le nom de produits biologiques, les produits biothérapeutiques font partie de thérapies médicamenteuses dans lesquels la substance active est extraite ou produite à partir d’une source biologique, comme une protéine issue de cellules. Ces produits vont des protéines recombinantes et des hormones à la thérapie génique, aux vaccins et aux thérapies par cellules souches. «Avant qu’une protéine puisse être injectée à un patient, nous devons d’abord nous assurer qu’elle est propre et pure — ce qui est un défi de taille», déclare Tzachi Pilpel, chercheur de l’Institut des sciences Weizmann. «Pour que les produits biothérapeutiques atteignent leur plein potentiel, nous devons trouver une méthode plus efficace et plus rentable pour récolter et purifier les protéines.» Le projet SECReTE, soutenu par le Conseil européen de la recherche, contribue à relever ce défi. Dirigé par Tzachi Pilpel, le projet vise à faire progresser la production de médicaments biologiques en améliorant le processus de récolte de ceux-ci à partir des cellules qui les produisent. Selon l’Institut des sciences Weizmann, les produits biothérapeutiques élaborés à partir de protéines ont déjà été utilisés pour traiter 350 millions de patients atteints de cancer, de diabète et d’autres maladies rares. Bien que cela puisse sembler un grand nombre, il ne s’agit en réalité que de la partie émergée de l’iceberg.

Une découverte importante

Au cœur du projet se trouve une découverte importante, qui pourrait considérablement améliorer le processus de récolte et de purification, tout en réduisant les coûts de production des médicaments. «Nous avons découvert un motif de séquence d’ADN qui augmente la sécrétion cellulaire d’une protéine», explique Tzachi Pilpel. «Lorsqu’il est associé à un médicament biologique, il peut grandement faciliter la production de nombreux produits pharmaceutiques.» Le processus implique des cellules biologiques qui produisent les protéines souhaitées à partir d’un gène implanté dans le génome de la cellule. Une fois la protéine produite dans la cellule, la protéine est envoyée à l’extérieur vers le milieu liquide. Selon Tzachi Pilpel, l’innovation du projet réside dans l’encodage de la protéine avec un marqueur à base d’ARN. «Lorsqu’il est attaché au gène d’intérêt, ce marqueur fait que la cellule productrice sécrète la protéine codée dans le milieu», ajoute-t-il. «Il en résulte un processus de récolte et de purification plus efficace.»

Un potentiel révolutionnaire

Le motif de séquence du projet peut potentiellement révolutionner les industries pharmaceutique et biotechnologique. «L’industrie pharmaceutique est aux prises avec un faible retour sur investissement», remarque Tzachi Pilpel. «En ouvrant la porte à un développement de médicaments plus rapide et plus rentable, la solution SECReTE pourrait aider à faciliter la découverte de nouveaux médicaments et garantir leur mise sur le marché rapide.» Avec un système expérimental innovant, les chercheurs testent actuellement des dizaines de milliers de versions du motif SECReTE. «Grâce à ces tests, nous visons non seulement à démontrer la faisabilité de notre technologie mais, surtout, à identifier la meilleure formule pour la production et la sécrétion de protéines», conclut Tzachi Pilpel. «Ces formules serviront à terme d’ingrédient secret aux produits biothérapeutiques de demain.»

Mots‑clés

SECReTE, produits biothérapeutiques, médicaments biologiques, médecine, produits biologiques, thérapies médicamenteuses, motif de séquence, produits pharmaceutiques, gène, ADN, biotechnologie, industrie pharmaceutique

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