Capable de cribler des millions d’enzymes en un jour, Carbios démultiplie ses capacités d’optimisation d’enzymes

• Carbios a développé un criblage microfluidique à ultra haut débit d’enzymes dépolymérisant le PET, en partenariat avec le Centre de Recherche Paul Pascal, unité mixte de recherche du CNRS^[1]et de l’Université de Bordeaux

• La microfluidique permet de cribler des millions d’enzymes en une journée contre quelques milliers par semaine avec les technologies conventionnelles

• Les futurs polymères d’intérêt bénéficieront de cette accélération de la phase de R&D, permettant à Carbios de développer plus rapidement son portefeuille d’innovations sur différents types de plastiques

Clermont-Ferrand, France, 18 avril 2023 (6h45 CET). Carbios démultiplie ses capacités de criblage d’enzymes avec l’adaptation de la technologie de microfluidique en partenariat avec le Centre de Recherche Paul Pascal (une unité mixte de recherche du CNRS et de l’Université de Bordeaux, spécialiste de la microfluidique).  Cette technologie de pointe permet aujourd’hui de cribler des millions d’enzymes en une journée, accélérant le processus d’optimisation d’enzymes dégradantle PET. Cet avantage compétitif considérable permet à Carbios de réduire le délai entre la phase R&D et la production de ses enzymes propriétaires, et ainsi de développer plus rapidement des solutions concrètes à la pollution plastique.

« Depuis que nous avons intégré la microfluidique à notre processus de criblage il y a plus d’un an, nous avons évalué des millions d’enzymes ce qui aurait pris auparavant des années, » explique le Prof. Alain Marty, Directeur Scientifique chez Carbios. « Cette technologie nous permet d’accéder à une diversité enzymatique incroyable en un temps record. Elle nous a ainsi permis d’optimiser l’enzyme présentée en 2020 dans la revue Nature et c’est cette enzyme optimisée qui sera utilisée dans notre première unité de référence industrielle en 2025. »

« La microfluidique est déjà utilisée dans le monde du diagnostic médical grâce à son potentiel d’analyse d’échantillons biologiques. Lorsque Carbios nous a sollicités pour mettre la microfluidique au service de nouvelles applications industrielles, c’était une grande première, » commente Jean-Christophe Baret, Professeur à l’Université de Bordeaux et responsable d’équipe au Centre de Recherche Paul Pascal hébergé par le CNRS.  « Nous sommes très heureux de développer de nouvelles méthodes utilisant la puissance de cette technologie au service d’une cause environnementale pour la réduction de la pollution plastique. »

La microfluidique : la science des gouttes

La microfluidique permet la fabrication de dispositifs manipulant de très petites quantités de liquide. Chaque goutte générée peut être considérée comme un microréacteur indépendant ayant un volume de l’ordre du picolitre (10^-12 litre) et contenant une enzyme particulière  dont l’activité de dépolymérisation du PET va être criblée. Ces gouttes se déplacent dans des unités d’analyse de la taille d’une puce électronique  ce qui permet un criblage à ultra haut débit de 150 enzymes par seconde.

Auparavant, les systèmes robotisés conventionnels permettaient un criblage au format microplaque ayant un volume de l’ordre du millilitre (10⁻³ litre) et avec des cadences d’environ une enzyme par minute.

En plein essor dans des domaines d’application variés, l’utilisation de la microfluidique pour le criblage d’enzymes plus performantes ou nouvelles deviendra dans les prochaines années une technologie de routine accélérant le développement de nouveaux bioprocédés. Actuellement utilisée par Carbios dans le cadre du développement de son procédé de dépolymérisation du PET, la microfluidique devrait être mise en œuvre pour d’autres plastiques comme les polyamides, ce qui permettrait de grandement accélérer le développement de nouvelles enzymes.

Des chercheurs Carbios spécialisés en microfluidique

Les procédés microfluidiques nécessitent des expertises pointues. Aujourd’hui, deux collaborateurs Carbios sont dédiés à la microfluidique et basés dans son laboratoire coopératif avec TBI[2] hébergé à l’INSA[3] de Toulouse.  Alexandra Tauzin, Chercheur en Ingénierie Enzymatique et Microfluidique, et Alexandre Gilles, Ingénieur spécialisé en robotique, travaillent en collaboration avec le Centre de Recherche Paul Pascal.

[1] Centre National de la Recherche Scientifique

[2] Toulouse Biotechnology Institute

[3] Institut National des Sciences Appliquées