INTRODUCTION DE L ANALYSE STRATÉGIQUE COLLECTIVE (ASCO) CVT ALLENVI BIOLOGIE DE SYNTHÈSE

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1 INTRODUCTION DE L ANALYSE STRATÉGIQUE COLLECTIVE (ASCO) CVT ALLENVI BIOLOGIE DE SYNTHÈSE Vincent Fromion, Directeur INRA-MaIAGE, Animateur de l étude 27 novembre

2 «Biologie de synthèse dans les applications en chimie (matériaux), énergie (biocarburants) et environnement (déchets)» Objectifs Quelles caractéristiques et bénéfices de la biologie de synthèse vis-à-vis des biotechnologies «classiques»? Quelles applications concrètes de la biologie de synthèse dans les domaines de la chimie, de l énergie et de l environnement? Quelles innovations à venir (5-10 ans)? Quels acteurs industriels portent ces innovations? Comment la recherche accompagne-t-elle cette évolution? 27 novembre

3 «Biologie de synthèse dans les applications en chimie (matériaux), énergie (biocarburants) et environnement (déchets)» Moyens Un comité de pilotage : 12 experts AllEnvi (CEA, CNRS, INRA, IRSTEA, Universités) et un chef de projet CVT AllEnvi 40 experts académiques et industriels interrogés sur les verrous et leurs besoins en innovation Analyses réalisés spécialement dans le cadre de l étude : Etude brevets, Etude bibliométrique, Questionnaire des compétences AllEnvi, Veille scientifique et économique, 27 novembre

4 Ingénierie des génomes : Biologie de synthèse : faits marquants 2010 Synthia : microorganisme au génome «artificiel», «la vie synthétique» Synthia, CRISPR/Cas9, un nouvel outil versatile et très efficace d édition de l ADN 1ères applications industrielles : médicaments : artémisine, hydroxycortisone molécules pour la chimie et les carburants : farnesène, isbobutène Biologie de synthèse : grandes promesses Solutions pour les carburants, la chimie, l environnement La fin de la dépendance au pétrole, des procédés de chimie polluants, des émissions de GES Produire n importe quelle molécule, à partir de n importe quelle biomasse organique dans des usines cellulaires élaborées à façon mais quoi et quand? Voiture fonctionnant aux carburants-déchets, film «back to the future», Universal Entertainment 1985 pour 2015! Mais concrètement, où sont et où en sont les fronts de R&D? Que nous enseignent-ils sur les applications à venir (5-10 ans)? Quels verrous à dépasser? (Etude ASCO CVT AllEnvi) 27 novembre

5 Démarche de l étude et résultats La biologie de synthèse dans/pour : Production de métabolites et de protéines Conversion de l énergie lumineuse en énergie renouvelable Cultures durables et nouvelles utilisations des plantes supérieures Applications biosenseurs Exploitation efficiente de la biomasse A travers l analyse de 5 domaines majeurs d application/d intégration de la biologie de synthèse, on constate : La biologie de synthèse est une évolution majeure des biotechnologies La biologie de synthèse se développe dans chacun des domaines et porte déjà des applications dans les différents secteurs de l industrie (ex: artémisine, vanille, intermédiaires chimiques biosourcés ) La biologie de synthèse profite pleinement des progrès réalisés dans chacun des trois grands piliers qui la portent : (1) les méthodes de design (reposant sur les progrès réalisés dans la modélisation), (2) l ingénierie des génomes (3) les technologies d observation du vivant Entrée de pratiques liées à l ingénierie des systèmes (technologiques) Les progrès réalisés dans chaque pilier permet d envisager la question sous l angle de l ingénierie des systèmes si commune dans la conception des systèmes technologique (ex. avions, voiture, etc.) 27 novembre

6 La biologie de synthèse est une évolution majeure des biotechnologies et va intégrer les démarches et pratiques de l ingénierie des systèmes technologiques Ingénierie des protéines Fermentation Ingénierie génétique Science Technologie Biotechnologie + Ingénierie Design Build Test Collection de technologies Biologie de synthèse La biologie de synthèse facilite et accélère le design et la modification génétique des organismes vivants pour fournir des solutions et produire des composés d intérêt* Démarche intégrée * EU Commission «operational definition», novembre

7 Une démarche intégrée Modélisation Design Build Test Biologie moléculaire Technologies d observation du vivant et services Impacts : L ingénierie métabolique est de plus en plus sophistiquée : introduction de voies métaboliques (nombreux gènes) et de régulations de plus en plus complexes La généralisation des technologies de biologie moléculaires à des organismes auparavant non maîtrisés (ex: microalgues) permet l utilisation de nouveaux châssis aux propriétés avantageuses L augmentation des connaissances, des outils de modélisation et technologies d observation du vivant permettent de rationaliser les modifications : réduction du temps de mise au point d une souche à façon Souches / usines cellulaires Apparition de nouveaux acteurs et sociétés spécialisés dans le domaine l ingénierie des systèmes (technologiques) dans le champ de l analyse et du design des systèmes biologiques 27 novembre

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