Approche multidisciplinaire pour stimuler la bioproduction et l’ingénierie de vésicules extracellulaires (EVs) chez les bactéries à Gram+ à visée thérapeutique anti-inflammatoire
Jean-Marc CHATEL – UMR 1319
Agro Paris Tech – INRAE – Université Paris-Saclay
Institut de Microbiologie de l’Alimentation au service de la Santé (MICALIS)
Vésicules extracellulaires
Microbiote
Bactéries Gram+
Inflammation
Bioproduction
Admnisitration orale
Axe intestin-cerveau
Maladies neurodégénératives liées à l’âge
Neuromodulation
Maladies inflammatories de l’intestin
- Budget : 3,5 M€
- Durée : 4 ans (2023 – 2027)
Le but du projet BACTER-EV-BOOSTER est de proposer une biothérapie à base de vésicules extracellulaires (EVs) thérapeutiques comme alternative aux probiotiques vivants. La production des EVs en bioréacteur sera extrapolable à grande échelle et à haut rendement à partir de bactéries à Gram+ ayant des activités anti-inflammatoires telles que Propionibacterium freudenreichii et Faecalibacterium prausnitzii, l’une industrielle et l’autre originaire du microbiote intestinal. La caractérisation des EVs sera réalisée aussi bien au niveau biophysique que moléculaire (protéines, lipides, sucres, acides nucléiques, métabolites).
BACTER-EV-BOOSTER procédera aussi à une ingénierie du contenu des EVs afin d’augmenter l’activité immunomodulatrice intrinsèque de celles-ci. Les propriétés anti-inflammatoires et neuro-modulatrices des EVs d’une espèce isolée ou d’un pool d’EVs d’une association d’espèces (cultivées individuellement) seront testées in vitro en modèle cellulaire et in vivo en modèles précliniques d’inflammation aiguë (Maladies Inflammatoires Chroniques de l’Intestin-MICI), à bas bruit (Syndrome de l’Intestin Irritable-SII) associée à des troubles cognitivoémotionnels et du comportement ou modèle de pathologie neurodégénérative (Alzheimer).
Dans ce projet, il s’agira de relever plusieurs défis :
- défi biotechnologique : vésiculation entravée par la paroi bactérienne,
- défi thérapeutique : adéquation et versatilité de la biothérapie pour 3 indications thérapeutiques,
- défi sécuritaire : réduire les risques infectieux,
- défi pharmaceutique : maîtriser les « attributs de qualité », quantité, identité, pureté et activité biologique,
- défi de reproductibilité entre lots, de stabilité et de conservation.
Le consortium multidisciplinaire réuni autour de ce projet possède les atouts nécessaires à la bonne réussite de celui-ci en réunissant des expertises de niveau international en microbiologie, en procédés préindustriels de production de biomasse microbienne et de stabilisation/conservation de qualité pharmaceutique, de stimulation physique pour la production d’EVs à haut rendement et approche analytique à haut débit/haute résolution/intelligence artificielle, de chimie pour l’ingénierie chimique et génétique des bactéries/EVs, de pharmacologie de la douleur et d’étude des perturbations du comportement associé et enfin de relation intestin/cerveau et de neurodégénérescence. Les équipes du STLO et de MICALIS, spécialistes respectivement de P. freudenreichii et F. prausnitzii, ont été les premières à démontrer l’intérêt thérapeutique de ces deux bactéries et de leurs EVs. La synergie entre ces 7 équipes permettra de positionner la France en leader dans le domaine des nouvelles biothérapies à base d’EVs bactériennes.
Le projet BACTER-EV-BOOSTER vise à développer une nouvelle génération de traitements inspirés de bactéries reconnues pour leurs effets bénéfiques sur la santé, naturellement présentes dans notre organisme. Plutôt que d’utiliser des bactéries vivantes (comme les probiotiques), les chercheurs s’appuient sur de minuscules particules qu’elles libèrent, appelées vésicules extracellulaires, capables de transmettre des messages aux cellules et de réduire l’inflammation. Cette approche pourrait être plus sûre, plus facile à produire et plus simple à conserver.
Le projet cherche également à renforcer l’efficacité de ces particules afin d’améliorer leur action thérapeutique. Elles seront évaluées pour le traitement de maladies inflammatoires de l’intestin, du syndrome de l’intestin irritable, ainsi que de maladies du cerveau comme la maladie d’Alzheimer. En parallèle, les chercheurs développent des procédés permettant de produire ces particules en grande quantité, avec une qualité constante, afin de préparer leur future utilisation en médecine.
En réunissant plusieurs équipes françaises aux compétences complémentaires, BACTER-EV-BOOSTER a pour ambition de faire de la France un acteur majeur dans le développement de ces nouvelles biothérapies.
| Coordinateur : Jean-Marc CHATEL – UMR 1319 Agro Paris Tech – INRAE – Université Paris-Saclay Institut de Microbiologie de l’Alimentation au service de la Santé (MICALIS) |
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| Amanda SILVA BRUN – UMR 7057 CNRS – Université Paris Cité Matière et Systèmes Complexes (MSC) |
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| Michel NEUNLIST – UMR 1235 Inserm – Nantes Université Système nerveux entérique dans les troubles de l’intestin et du cerveau (TENS) |
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| Laurent BENEY – UMR Procédés Alimentaires et Microbiologiques (PAM) Institut d’Agronomie de Dijon – Université de Bourgogne Université de Bourgogne Franche-Comté |
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| Clotilde POLICAR – UMR 7203 CNRS – ENS – Université Paris Sciences et Lettre – Sorbonne Université Laboratoire des BioMolécules (LBM) |
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| Frédéric CARVALHO – UMR 1107 Inserm – Université Clermont Auvergne Douleur Biophysique et Neurosensorielle (NeuroDol) |

