Ils construisent des protéines qui ne sont pas connues dans la nature

Le long et audacieux voyage de Jeffrey Bode a commencé autour d'une bière après le travail à Tokyo. Un ami biologiste a dit à celui qui était alors postdoc : «Vous, les chimistes, vous dites que vous pouvez tout faire. Mais si je veux une protéine, je dois toujours la demander à une bactérie.» Vingt ans plus tard, Jeffrey Bode est professeur de chimie synthétique à l'ETH Zurich. Si vous lui demandez ce qui l'a poussé à emprunter cette voie, il vous parle de cette expérience au Japon. «Je me suis rendu compte que les capacités de la chimie étaient limitées.» Il a décidé de faire quelque chose à ce sujet. «Je voulais repousser les limites de la synthèse chimique et améliorer les protéines naturelles.»

Jeffrey Bode a lancé un projet qui l'a tenu occupé depuis lors, et qui continuera à le faire loin dans le futur : une nouvelle technologie pour la construction de protéines. Aujourd'hui, après deux décennies de recherche, il est sur le point de réaliser une aspiration dont la plupart des chimistes ne peuvent que rêver – être là lorsqu'une molécule produite par lui et son équipe se retrouve dans les hôpitaux – en tant que candidat prometteur pour le traitement du cancer.

Plate-forme technologique flexible

Mais commençons par le début. Il y a trois ans, Jeffrey Bode a cofondé la start-up Bright Peak Therapeutics avec Vijaya Pattabiraman, membre de son équipe depuis longtemps. Ils ont fait décoller leur entreprise grâce à un financement de démarrage, ainsi qu'à l'expertise en biologie et en développement commercial, de la société d'investissement Versant Ventures. Après les résultats prometteurs du financement de démarrage, Versant Ventures a investi 35 millions de francs. Aujourd'hui, une quinzaine de scientifiques travaillent pour Bright Peak dans ses laboratoires de Bâle ainsi que dans ses bureaux de San Diego. L'entreprise vient d'annoncer un financement de série B de 107 millions de dollars et prévoit de poursuivre son expansion à Bâle et de passer à la clinique.

En effet, cette société de biotechnologie bâloise a de grandes idées pour l'avenir : elle veut faire entrer l'ingénierie des protéines dans une nouvelle ère. À cette fin, elle utilise la synthèse chimique pour construire – à partir de zéro – des variantes de protéines naturelles qui conviennent mieux comme agents thérapeutiques. L'objectif est de développer des médicaments.

Ce travail s'appuie sur une plateforme technologique que Jeffrey Bode et son équipe de l'ETH Zurich ont construite au fil des ans. Leur plateforme permet de modifier les protéines à volonté. Contrairement à la production de protéines recombinantes, il n'y a pas de limite à leurs interventions. «Nous pouvons modifier les molécules autant de fois que nécessaire : une fois, cinq fois ou même cent fois», explique Bode. «Nous pouvons ajuster chaque atome.» Ce qui rend cela possible, c'est la ligature KAHA : un processus découvert par Bode pour la synthèse des peptides, qui sont des chaînes d'acides aminés.

L'espoir dans la lutte contre le cancer

Cette nouvelle technologie offre des possibilités pratiquement illimitées. Dans un premier temps, Bright Peak se concentre sur ce que l'on appelle les cytokines, des protéines qui régulent la croissance et la différenciation des cellules : «Les cytokines sont très puissantes et, contrairement aux antibiotiques, par exemple, elles exercent généralement plusieurs activités biologiques simultanément», explique Bode. Grâce à la chimie de synthèse, Bright Peak peut les forcer à se concentrer sur une seule tâche, ce qui en fait des candidats prometteurs pour l'immunothérapie du cancer.

Trois ans après son lancement, Bright Peak a déjà quelques succès à son actif. Plusieurs des molécules qu'elle a conçues ont le potentiel pour devenir de nouveaux médicaments, notamment une version modifiée de la cytokine interleukine-2 (IL-2) : «Nous prévoyons de commencer les essais cliniques avec cette nouvelle molécule d'ici un an ou deux», indique Jeffrey Bode. La protéine est actuellement en cours de production de masse - un accomplissement particulièrement satisfaisant. «Jamais auparavant une molécule aussi sophistiquée n'avait été produite en masse», note Vijaya Pattabiraman, premier vice-président et chef de la technologie de Bright Peak. «Elle nécessite plus de 300 étapes chimiques.»

L'intuition du chercheur

Tout porte à croire que d'ici quelques années, un médicament issu des laboratoires de Bright Peak sera effectivement mis sur le marché. Cependant, explique Jeffrey Bode, le voyage du laboratoire vers les hôpitaux est non seulement long mais aussi parfois ardu. En 2012, le projet a failli être abandonné. «À l'époque, nous ne trouvions tout simplement pas le moyen de combiner des peptides individuels en de plus grandes structures à l'aide de notre méthode. Chaque fois que nous essayions, les réactifs chimiques clés se désagrégeaient.»

Finalement, un collègue a trouvé un bloc de construction stable qui a réussi à presque tout faire. Il avait expérimenté avec une molécule à laquelle il avait ajouté un seul atome de carbone. «Un seul atome peut changer complètement le comportement d'une molécule», explique Jeffrey Bode. «C'est ce qui est fascinant, mais en même temps parfois frustrant, dans notre profession.» Il faut donc parfois aussi un peu de chance pour faire une percée – ou de l'intuition. C'est ce qu'explique Vijaya Pattabiraman, le collègue de recherche de Jeffrey Bode : «Vous avez le sentiment que quelque chose devrait fonctionner, mais il n'y a aucun moyen d'en être sûr. Alors vous allez au laboratoire, et vous échouez, échouez et échouez encore. Jusqu'à ce que finalement, un jour, ça marche.»