Développement de plateformes de synthèse de protéines acellulaires pour la découverte et/ou la production de produits biologiques

Expected Outcome:

Cet appel à propositions vise à soutenir des activités qui permettent ou contribuent à un ou plusieurs impacts attendus de la destination « Maintenir une industrie de la santé innovante, durable et compétitive dans l'UE ». À cette fin, les propositions relevant de ce sujet devraient viser à produire des résultats qui sont orientés vers, adaptés à et contribuent à tous les résultats attendus suivants :

• Les industries biopharmaceutiques ont accès à des processus de développement et de production rationalisés pour les produits biologiques à base de peptides ou de protéines.
• Les systèmes de santé bénéficient de la disponibilité de systèmes de production améliorés ou décentralisés pour les technologies de santé innovantes impliquant des peptides ou des protéines, et qui améliorent la santé et les soins.
• Les citoyens et les patients bénéficieront d'un meilleur accès, d'une meilleure disponibilité et d'une meilleure abordabilité des produits pharmaceutiques basés sur des produits biologiques.

Scope:

La synthèse de protéines acellulaires (CFPS) est utilisée dans la recherche biologique fondamentale depuis des décennies, mais l'intérêt pour cette approche en tant que moyen viable de développement et de production de médicaments n'est apparu que ces dernières années. Les avantages que la CFPS offre en termes d'efficacité, de simplicité, de flexibilité, de réduction des coûts et des délais l'emportent sur les obstacles qui restent à surmonter pour que la CFPS devienne un système de fabrication de routine pour les produits biologiques à base de peptides ou de protéines.

Actuellement, il existe plusieurs systèmes CFPS utilisés qui sont basés soit sur des lysats cellulaires procaryotes ou eucaryotes (y compris mammifères), soit sur des systèmes entièrement synthétiques composés de toute la machinerie moléculaire nécessaire pour créer des protéines fonctionnelles. Le choix d'un lysat spécifique est dicté par la protéine cible et l'application finale. Les protéines qui nécessitent une modification post-traductionnelle sont généralement produites à l'aide de lysats de cellules mammifères. Par conséquent, les systèmes basés sur des cellules mammifères sont d'un intérêt particulier car ils combinent les propriétés inhérentes aux cellules eucaryotes et leur capacité à produire des protéines glycosylées de type humain avec les avantages de la synthèse acellulaire. Ces protéines comprennent des fragments d'anticorps, des antigènes, des particules pseudo-virales, des cytokines, des enzymes, des peptides antimicrobiens et des protéines contenant des acides aminés non naturels. Les avantages de la CFPS sont multiples : facilité de manipulation et d'évolutivité, lancement de la production à la demande, capacité à changer rapidement de produits, purification simplifiée, normalisation et contrôle qualité facilités. La CFPS nécessite moins de ressources énergétiques, l'empreinte de fabrication est moins complexe et plus petite que dans la culture cellulaire et elle permet la production de protéines qui ont des effets toxiques sur les cellules. En outre, la CFPS a le potentiel d'être une technologie habilitante pour les médicaments personnalisés et se prête à la fabrication décentralisée. La CFPS a suscité encore plus d'intérêt récemment grâce aux avancées de la biologie synthétique et à l'essor de l'apprentissage automatique/intelligence artificielle (ML/AI). L'utilisation de l'apprentissage profond génératif et de l'intelligence artificielle a un fort potentiel dans la conception de novo de biomolécules avec des propriétés spécifiques de nature thérapeutique et/ou préventive. La CFPS offre ici de grandes opportunités pour augmenter le débit de criblage des biomolécules créées de novo.

L'application de la biologie synthétique, potentiellement également combinée à l'IA générative, et la biosynthèse acellulaire ouvrent de nouvelles voies pour la conception, la découverte et la fabrication de produits thérapeutiques non seulement contre les maladies infectieuses, mais aussi contre les maladies non transmissibles et également pour les vaccins.

Les propositions devraient aborder au moins deux des éléments suivants :

• Aborder les goulots d'étranglement qui entravent actuellement le déploiement à grande échelle de la CFPS, c'est-à-dire l'absence d'une approche de qualité par conception, la nécessité de caractériser pleinement les lysats cellulaires sous-jacents et leurs attributs de qualité critiques, et la nécessité d'une meilleure compréhension des corrélations…