ProteoY fait progresser le développement de Y-FERT, une plateforme de bioproduction basée sur la levure conçue pour produire des protéines présentant un potentiel d’application dans le domaine de l’agriculture durable.
Le projet est développé en collaboration avec NeoBioSys dans le cadre du programme européen I3-4-BIOFERTILIZERS. Il combine l’expertise de ProteoY en ingénierie de la levure et en production de protéines recombinantes avec l’expertise de NeoBioSys en développement de bioprocédés, fermentation et passage à l’échelle industrielle.
L’objectif de Y-FERT est d’établir une chaîne complète, allant d’une souche de levure ingénierée à un procédé de production reproductible et évolutif pour des protéines susceptibles de contribuer à la nutrition des plantes et aux fonctions biologiques des sols.
De la levure ingénierée aux protéines fonctionnelles
La technologie ProteoY repose sur des souches de levure propriétaires et ingénierées, capables de produire des protéines recombinantes.
Dans le cadre de Y-FERT, plusieurs protéines ont été sélectionnées en raison de leur potentiel pour des applications agricoles.
Les souches actuellement étudiées produisent des protéines associées à différentes fonctions, notamment l’amélioration de la disponibilité du phosphate, le soutien à la formation de biofilms et la promotion des interactions entre les microorganismes et les racines des plantes.
Plutôt que de s’appuyer sur un seul mécanisme biologique, le projet explore plusieurs candidats protéiques en parallèle. Cette approche permet au consortium de comparer leurs performances de production et leur activité biologique avant de sélectionner les solutions les plus prometteuses pour la poursuite du développement.
Quatre clones de levure propriétaires transférés avec succès
Au cours de la première phase de Y-FERT, quatre clones propriétaires de ProteoY ont été transférés à NeoBioSys pour le développement du bioprocédé.
Une campagne de constitution de banques de souches a été menée avec succès et les différentes souches ont démontré leur capacité à se développer dans le milieu de culture chimiquement défini sélectionné.
L’utilisation d’un milieu défini constitue une étape importante vers l’industrialisation. Elle permet un meilleur contrôle des conditions de culture et contribue au développement d’un procédé de production plus reproductible.
L’équipe du projet a également réalisé un criblage nutritionnel afin de mieux comprendre les besoins des différentes souches et a identifié certains acides aminés jouant un rôle important dans l’obtention d’une croissance optimale.
Transfert réussi du procédé d’induction
Un autre objectif majeur était de démontrer que le protocole de production protéique de ProteoY pouvait être transféré à un autre laboratoire et reproduit dans des conditions opératoires différentes.
Le protocole d’induction développé par ProteoY a ainsi été mis en œuvre chez NeoBioSys à l’aide de la souche contrôle PY12.
La souche a présenté une croissance satisfaisante dans les conditions transférées et le processus d’induction a été reproduit avec succès.
Les analyses par cytométrie en flux ont montré une augmentation significative de la fluorescence GFP après induction, confirmant expérimentalement l’activation du système d’expression dans les nouvelles conditions de laboratoire.
Cette étape constitue un résultat important pour Y-FERT, car la reproductibilité et le transfert technologique sont essentiels avant de passer à des volumes de fermentation plus importants et à une production industrielle.
Vers une bioproduction évolutive
La prochaine étape du projet permettra d’aller au-delà de la validation des souches et de se concentrer davantage sur les performances du procédé.
ProteoY travaillera à quantifier la production de protéines recombinantes, évaluer leur activité et comparer les différentes souches de production.
En parallèle, NeoBioSys et ProteoY poursuivront l’optimisation du procédé de fermentation, notamment des paramètres de culture et des étapes de purification en aval.
L’objectif est d’établir progressivement un procédé de production robuste, reproductible et évolutif, pouvant à terme soutenir une fabrication à plus grande échelle.
Les travaux porteront également sur le passage à l’échelle et l’automatisation du processus de production.
Une approche plateforme pour la biotechnologie agricole
Y-FERT va au-delà du développement d’une seule protéine.
L’objectif à plus long terme est d’établir une plateforme de bioproduction flexible, capable de produire différentes protéines en fonction de la fonction agricole recherchée.
En combinant ingénierie de la levure, fermentation, optimisation des procédés et, à terme, automatisation, ProteoY souhaite développer une plateforme technologique capable de raccourcir le chemin entre l’identification d’une fonction biologique et la production d’une solution protéique utilisable.
Les premiers mois de Y-FERT ont permis de démontrer le transfert et la mise en banque de plusieurs souches ingénierées, leur croissance dans des conditions chimiquement définies ainsi que l’activation reproductible du système d’expression ProteoY.
Le prochain défi consiste désormais à traduire ces résultats en rendements protéiques mesurables, en activité biologique et en production évolutive.
Y-FERT est coordonné par ProteoY en collaboration avec NeoBioSys et bénéficie du soutien du programme I3-4-BIOFERTILIZERS, cofinancé par l’Union européenne.