Garantir l’approvisionnement en composés pharmaceutiques essentiels
L’industrie pharmaceutique connaît une transformation profonde dans la manière dont sont produits les principes actifs à haute valeur ajoutée et les composants des vaccins. Depuis des décennies, la fabrication repose sur des chaînes d’approvisionnement gourmandes en ressources, polluantes et fragmentées à l’échelle mondiale. Les limites de ce modèle sont devenues de plus en plus évidentes. «La pression mondiale en faveur de la durabilité, de la part des régulateurs, des organisations internationales de santé et de la société, modifie les attentes», explique Sarah-Meryll Buet, coordinatrice du projet AlkaBurst2.0(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), de Alkion BioInnovations(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), en France. «Nous attendons de plus en plus du secteur pharmaceutique qu’il réduise son empreinte écologique et qu’il s’oriente vers des systèmes de fabrication contrôlés, économes en ressources et en carbone. Il est également important que les fabricants européens de vaccins réduisent leur dépendance à l’égard de la production étrangère.»
Une culture à grande échelle de biomasse végétale
L’entreprise française Alkion a mis au point une nouvelle technologie de bioraffinerie pour relever ces défis. Au cœur de cette innovation se trouve AlkaBurst, une plateforme de bioréacteur à immersion temporaire de nouvelle génération, conçue spécifiquement pour la culture à grande échelle et entièrement contrôlée de biomasse végétale hautement concentrée. L’entreprise s’est notamment concentrée sur la fabrication d’un puissant adjuvant vaccinal, traditionnellement dérivé de l’écorce du saponaire, appelé QS-21. «Les ingrédients traditionnels dérivés de plantes comme le QS-21 souffrent de rendements imprévisibles, de cycles de culture pluriannuels et de matières premières très variables», explique Sarah-Meryll Buet. «De plus, l’utilisation à grande échelle peut mener à la déforestation.» L’objectif de la solution d’Alkion est de permettre la production de clones végétaux en milieu clos, afin de standardiser les molécules naturelles complexes et de réduire la dépendance excessive aux cultures. «Pour les ingrédients critiques comme le QS-21, cette approche contribuerait à renforcer la résilience de l’écosystème mondial des vaccins et à éliminer un goulet d’étranglement majeur pour le développement futur de vaccins», ajoute Sarah-Meryll Buet.
Une production robuste et à haut rendement de QS-21
Le projet AlkaBurst2.0 financé par l’UE, visait à faire progresser cette innovation en aidant à transformer la plateforme de bioproduction végétale à l’échelle du laboratoire d’Alkion, y compris la production précoce de QS-21 et les travaux sur les bioréacteurs à petite échelle, en un projet pilote préindustriel capable de soutenir la production future. Ces résultats ont été atteints grâce à un certain nombre d’étapes, notamment la mise à l’échelle des processus de culture en unités industrielles robustes, l’élaboration d’outils assistés par l’IA, et la mise en œuvre de capacités avancées d’extraction et de purification. Suite à la mise en œuvre, l’entreprise a pu démontrer qu’une production robuste et à haut rendement de QS-21 dans des conditions contrôlées était possible. La plateforme de bioréacteur industriel de 40 litres, une fois achevée, s’est également révélée plus efficace, plus fiable et plus évolutive que le précédent prototype de 300 litres de l’entreprise. L’automatisation a été un autre succès majeur. «Nous avons codéveloppé des robots de micropropagation assistés par l’IA qui sont actuellement en phase d’intégration finale», explique Sarah-Meryll Buet. «Ils permettront à l’ensemble du processus d’évoluer vers une véritable automatisation industrielle.» Les questions réglementaires ont aussi été examinées. «Le projet nous a aidés à préparer la voie commerciale pour la mise sur le marché de QS-21 durable», ajoute Sarah-Meryll Buet. «Dans l’ensemble, le projet a contribué à combler le fossé entre l’innovation en laboratoire et le déploiement industriel dans le monde réel.»
Développer des vaccins performants
Ces résultats ont démontré le potentiel de parvenir à une production durable et à grande échelle de QS-21 dans des conditions contrôlées. «Pour la première fois, les entreprises pharmaceutiques, les sociétés de biotechnologie, les universités et les organisations de santé mondiale auront accès à des stocks sûrs et permanents de cet adjuvant essentiel», note Sarah-Meryll Buet. Il sera dès lors possible d’accélérer le développement de vaccins performants contre les maladies infectieuses existantes et émergentes, de renforcer la préparation en matière de biodéfense, et de soutenir les progrès en immuno-oncologie. Le secteur vétérinaire pourrait également en bénéficier, car il a de plus en plus besoin d’adjuvants plus puissants. «Au-delà du QS-21, cette plateforme ouvre la voie à la production de nombreux autres ingrédients de grande valeur pour lesquels l’Europe est confrontée à une dépendance stratégique», fait remarquer Sarah-Meryll Buet. «Cette technologie de bioproduction est intrinsèquement polyvalente et peut être rapidement redéployée pour produire des adjuvants supplémentaires, des bioactifs rares et d’autres composés essentiels.»
