Biodiversité

Exploiter toute la richesse du monde bactérien

Les bactéries sont des organismes vivants microscopiques, unicellulaires et présents dans tous les types de biotopes rencontrés sur Terre, jusqu’au corps humain. Elles peuvent être isolées du sol, des eaux, de l’air, des profondeurs océaniques, des déchets radioactifs, de la croûte terrestre, de la peau...

Il existe environ 10 000 espèces connues à ce jour, mais la diversité réelle du monde bactérien est probablement supérieure. L'estimation du nombre des espèces oscillerait entre 5 et 10 millions[1].

La maîtrise des micro-organismes rares

De nombreuses espèces de bactéries sont mal connues et non exploitées parce qu’on ne parvient pas à les cultiver en laboratoire. Elles ont développé un métabolisme adapté à leur milieu naturel (conditions spécifiques de température, d’acidité, d’oxygénation) qu’il est très difficile de reproduire.

Depuis sa création, DEINOVE a développé une expertise spécifique dans ce domaine : en ajustant très finement les conditions de culture (nutriments, pH, oxygène…), les chercheurs de DEINOVE sont parvenus à cultiver ces micro-organismes rares et à étudier les composés qu’ils expriment dans différentes conditions, ouvrant ainsi tout un monde de découvertes et d’innovations potentielles.

Une collection biologique unique, source de composés innovants

La collection bactérienne constituée par DEINOVE regroupe plus de 6 000 souches, dont environ 40% de Deinococcus et 60% d’autres genres bactériens rares, toutes sélectionnées grâce à un procédé original basé sur la résistance aux UV. Cette méthode de sélection propriétaire et brevetée, lui a permis de collecter des souches rares et aux propriétés variées.

La collection de souches bactériennes rares DEINOVE

 

Le genre Deinococcus

DEINOVE a fondé son approche scientifique sur la connaissance et la valorisation des potentialités génétiques et métaboliques du genre bactérien Deinococcus. Cette bactérie, découverte par hasard en 1956, possède des propriétés exceptionnelles qui n’avaient encore jamais fait l’objet d’une valorisation. Très résistantes aux stress environnementaux (sécheresse, températures extrêmes, radiations, ionisation, exposition aux UV…), les bactéries Déinocoques sont présentes sur Terre depuis 3,5 milliards d’années, ce qui en fait l’un des plus anciens êtres vivants et un micro-organisme étonnant.

Deinococcus est notamment connu pour son mécanisme de réparation de l’ADN particulièrement performant. En effet, après avoir subi un nombre de cassures dans son ADN qui suffit à tuer tout autre organisme vivant connu, Deinococcus est capable de se régénérer totalement en quelques heures seulement. Ce mécanisme très sophistiqué implique notamment une action de prévention des dégâts cellulaires grâce à des molécules antioxydantes telles que la Deinoxanthine, un caroténoïde responsable de la couleur des Deinococcus.

Deinococcus est le châssis bactérien utilisé historiquement par DEINOVE et notamment dans le procédé de production de Phyt-N-Resist® pour la conversion de sucres en phytoène.

Autres genres bactériens rares

La collection DEINOVE compte également près de 3 500 souches de différents genres bactériens rares. Les genres rares sont généralement peu étudiés, d’autant qu’ils peuvent être difficilement cultivables en laboratoires. DEINOVE a développé une expertise spécifique dans la culture, le criblage et l’ingénierie de ces micro-organismes, avec l’objectif d’identifier toutes les opportunités de production de composés d’intérêt en santé, cosmétique ou nutrition.

Une collection en expansion

DEINOVE continue d’étendre son souchier de manière ciblée, principalement pour multiplier les chances de découvrir de nouvelles structures antibiotiques. Pour ce faire, la Société a modifié son approche selon 2 axes :

  • Collectes de nouvelles souches : DEINOVE collabore avec des spécialistes de microbiologie environnementale pour identifier les environnements particulièrement propices à la découverte de nouveaux antibiotiques, comme les environnements contaminés, les déchets…
  • Collaborations externes : DEINOVE passe des accords avec des entreprises pharmaceutiques pour accéder à de nouvelles souches, potentiellement productrices d’antibiotiques. La Société se focalise sur des genres bactériens rares et susceptibles de compléter sa propre collection. En cas de découverte prometteuse, les souches concernées peuvent faire l’objet d’une acquisition ou d’un contrat de licence. C’est par exemple la logique qui prévaut dans les collaborations engagées avec bioMérieux et Naicons.

L’objectif du Programme AGIR est notamment de collecter et de caractériser 2 000 nouvelles souches par an sur les 5 ans du projet.

Exemples issus de la collection de souches de DEINOVE 

Deinococcus geothermalis

Prélevée au Piton de la Fournaise (La Réunion) | Bactérie de l'ordre des Deinococcales | Activité antioxydante, cicatrisante et blanchissante

Deinococcus aquaticus

Prélevée en Bretagne (France) | Bactérie de l'ordre des Deinococcales | Activité antioxydante | Produit des nutriments pour la santé animale | Produit un pigment rouge

 

Sphingomonas

Prélevée en Aquitaine (France) | Protéobactéries de la famille des Sphingomonadaceae | Activité antioxydante et cicatrisante | Produit un pigment jaune | Licenciée à Greentech

Microbacterium arborescens

Prélevée en Occitanie (France) | Protéobactérie de la famille des Microbacteriaceae | Activité antibiotique (DNB101/102) | Produit un pigment bleu

 

[1] Isabelle Burgun, « Bactéries : La guerre des mondes » [archive], Agence Science-Presse, 28 novembre 2012.