En 2019, BGene a implanté son laboratoire de microbiologie à Grenoble. C’est dans cet environnement dynamique en croissance rapide, riche en talents et à la culture scientifique forte, que les BGeners développent des procédés innovants de fabrication d’arômes et de parfums destinés à l’industrie alimentaire et cosmétique.
Aujourd’hui, nous vous proposons une visite guidée de nos locaux. Vous allez découvrir les deux structures qui composent notre laboratoire de microbiologie et comprendre leur rôle dans nos étapes de production. Enfin, nous vous montrerons comment BGene travaille à réduire au maximum son empreinte environnementale par l’utilisation de matériels et de techniques écoresponsables.
La Fabrique, analyses et recherches in silico
La puissance de la bio-informatique pour étudier les meilleures voies biologiques
C’est dans la Fabrique que l’aventure grenobloise de BGene a commencé, car c’est la première de nos installations à avoir vu le jour.
La Fabrique est un lieu d’expérimentation. Ici, nos biologistes expert·e·s en génétique testent les meilleures combinaisons de gènes et de châssis microbiens pour produire des molécules à haute valeur ajoutée. Ils y mettent en application les principes de la biologie moléculaire et les choix issus de leur veille bibliographique ainsi que des modèles bio-informatiques.
En effet, une grosse partie du travail se fait in silico. Des programmes et modèles mathématiques nous permettent d’anticiper les réactions des micro-organismes que nous allons utiliser, en fonction des substrats que nous leur donnerons à manger, des conditions dans lesquelles nous les ferons se développer, etc.
Nos BGeners sont ainsi en mesure de savoir a priori si leurs pistes d’études sont viables et si les processus de fabrication qu’ils mettront en place vont déboucher sur la production des molécules d’intérêt souhaitées. La Fabrique dispose ensuite d’un matériel de pointe à haut débit qui permet de construire des centaines de souches et de de sélectionner la ou les meilleures, avant de passer à la production.
Les modules DryLab
Dans notre partie DryLab, nous concevons des solutions personnalisées pour nos clients. En fonction des composés et des molécules requis, nous utilisons les modules développés par nos expert·e·s en biologie moléculaire et en informatique.
- Pathway Finder pour l’identification des réactions chimiques et métaboliques nécessaires à la production des molécules d’intérêt recherchées.
- Host Finder pour la sélection de l’organisme le plus apte à le produire.
- Dezyme pour la détection et l’optimisation des enzymes indispensables au déclenchement des réactions chimiques.
- MAD4BIO pour l’intégration de toutes ces données et l’optimisation des interactions entre elles.
Les modules WetLab
Notre partie WetLab est structurée en cinq modules interdépendants, conçus pour tirer parti des données fournies par notre département des Sciences Informatiques.
- HostID pour la sélection (en lien avec les informations données par HostFinder) de la souche microbienne la plus adaptée à la production d’un ingrédient spécifique.
- ToolBox pour la création des outils génétiques et des protocoles nécessaires à la modification du châssis choisi par HostID.
- Build-It pour l’incorporation des informations génétiques identifiées par Pathway Finder dans le génome du châssis (en utilisant les outils de ToolBox), rendant ainsi le châssis microbien prêt pour la production.
- Pathway Up pour l’optimisation de l’efficacité de la production.
- ScaleUp pour la fermentation de précision et l’obtention de composés d’intérêt à divers niveaux de pureté.
La Brasserie, là où les bactéries et les micro-organismes entrent en scène
Une fois les tests in silico effectués, nous passons à la production et développons les bioprocédés au sein de la « Brasserie », inaugurée en 2021. Cette unité regroupe le processus de fermentation en bioréacteurs, les opérations de séparation et de purification ainsi que les techniques d’analyse et de caractérisation des composés produits.
Les bioréacteurs (également appelés fermenteurs) sont des enceintes contrôlées qui miment l’environnement de la future unité de production. Ils servent à développer les procédés et à en évaluer la faisabilité à petite échelle avant de construire la grande usine.
Nos BGeners scrutent minutieusement tous les phénomènes qui ont lieu au cours de la fermentation de précision, pour pouvoir les maitriser, les anticiper, les modifier et les modeler selon notre objectif final : la production en grande quantité de la molécule souhaitée.
Obtenir des produits purs grâce au Downstream Process
Durant la fermentation il y a production simultanée de molécules d’intérêt, mais aussi d’une quantité de biomasse (croissance des micro-organismes et augmentation de leur population) qui ne nous intéresse pas. Il peut aussi rester des substrats non consommés par les micro-organismes.
Une fois la production réalisée, il faut donc séparer la molécule d’intérêt des micro-organismes eux-mêmes et de tout ce qu’ils ont produit. Cette phase cruciale s’appelle le Downstream Process (ou DSP). Elle nous permet d’obtenir un produit final pur entre 90 et 99%.
Pour atteindre à ce niveau de pureté et évaluer la qualité de nos échantillons, nous utilisons des appareils d’analyse de précision qui nous permettent non seulement de suivre la quantité de produit généré, mais aussi celle des composés annexes et bien sûr la pureté de notre composé final. Nous pouvons aussi identifier les composés non désirés afin de savoir comment les éliminer ou les recycler.
Ce n’est qu’à l’issue de toutes ces étapes que nous pouvons délivrer les molécules d’intérêt à nos clients et leur confier leur fabrication à grande échelle.
Un laboratoire de microbiologie écoresponsable
Grâce à notre savoir-faire en matière de biotechnologies et à des matières premières et matériels provenant de fournisseurs sélectionnés – en partie – sur leurs critères écologiques, nous mettons au point dans La Fabrique des souches bactériennes contenant de nouvelles voies de biosynthèse pour des molécules biosourcées. Ces souches sont intégrées à des procédés que nous intensifions ensuite au moment de la production dans La Brasserie.
Comme nous l’avons évoqué plus haut, BGene attache une grande importance à avoir le plus faible impact environnemental possible. Cela se ressent dans la taille de notre laboratoire de microbiologie : nous ne produisons que le strict nécessaire et veillons à trier, recycler ou réduire au maximum les co-produits de la fermentation dont nous n’avons pas besoin. Nos cuves de fermentation et notre matériel de laboratoire ne sont aussi plus en plastique car nous avons dès le début fait le choix de l’abandonner pour retourner au verre lavable ou à l’inox.
