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08 Juillet 2020
ALPX est la dernière société créée par essaimage par le Laboratoire européen de biologie moléculaire (EMBL) à Grenoble. Elle propose des pipelines entièrement automatisés et télécommandés couvrant l’ensemble du flux de travail de la protéine à la structure, pour la cristallographie de protéines et le criblage de fragments et de composés. Leurs services à haut débit permettent d’accéder plus rapidement aux données structurales, accélérant ainsi la recherche dans de nombreux domaines de la pharmaceutique à la biotechnologie. L’entreprise a été lancée avec l’aide de la branche de transfert de technologie de l’EMBL, EMBL Enterprise Management Technology Transfer GmbH (EMBLEM).
Ce communiqué de presse a été publié sur https://www.embl.org/news/lab-matters/alpx/
La cristallographie moléculaire a connu une ère d’automatisation au cours des deux dernières décennies, révolutionnant à la fois les laboratoires de cristallisation et les lignes de lumière. Cependant, l’étape importante de la récolte des cristaux a résisté à cette tendance et est restée un processus manuel relativement lent pouvant impacter la qualité des cristaux. Pour répondre à ces besoins, des scientifiques de l’EMBL Grenoble ont développé la technologie CrystalDirect® et le logiciel en ligne Crystallographic Information Management System (CRIMS). Combinés, ils constituent le cœur technologique d’ALPX et donnent accès à un pipeline entièrement automatisé et contrôlé à distance, couvrant l’ensemble du flux de travail de la protéine à la structure.
La cristallographie par rayons X est encore largement utilisée pour soutenir les programmes de conception de médicaments dans les secteurs pharmaceutique et biotechnologique. Pour ce faire un grand nombre de cristaux doivent être produits, auxquels des composés – potentiels médicaments – sont ajoutés, puis l’ensemble est analysé aux rayons X. Bien que de nombreuses étapes du processus aient été automatisées, la récolte des cristaux reste un processus manuel et donc long. En outre, le processus implique l’expédition d’échantillons depuis chaque laboratoire vers les installations synchrotron et la récupération de grandes quantités de données.
Le concept d’ALPX combine le montage automatisé des cristaux avec le logiciel CRIMS pour interconnecter chacune des étapes. “Nous pouvons maintenant accéder aux structures cristallines avec une rapidité sans précédent – chaque cycle se fait en quelques jours plutôt qu’en plusieurs semaines ou mois. Cela ouvre de nouvelles possibilités aux biologistes structurels et aux chimistes médicaux“, déclare le Dr Irina Cornaciu, PDG d’ALPX et scientifique à l’EMBL Grenoble, qui a contribué à la mise au point de cette nouvelle technologie. “Nous mettons à la disposition des scientifiques un service de cristallisation hautement automatisé et un synchrotron, auxquels ils peuvent accéder à distance depuis leurs ordinateurs“.
“Le développement de nouveaux médicaments grâce à la connaissance de la structure de la cible biologique est une stratégie essentielle au développement moderne de médicaments. Cette approche ciblée permet de réduire considérablement le coût et le temps consacrés à la recherche sur les médicaments, de sorte que les nouveaux médicaments peuvent être développés avec moins d’argent et atteindre le marché, et donc le patient, plus tôt“, déclare Gábor Lamm, directeur général d‘EMBLEM.
L’ère de la cristallographie intelligente
En 2008, deux chercheurs de l’EMBL Grenoble – Florent Cipriani et José Márquez – ont commencé à cultiver des cristaux directement sur un support compatible avec les étapes ultérieures de collecte de données. Cette méthode est à l’origine du concept CrystalDirect®, qui utilise un système robotique développé à l’EMBL Grenoble pour effectuer les tâches nécessaires.
Dans le pipeline CrystalDirect®, les cristaux sont cultivés sur des plaques recouvertes d’une fine pellicule spécialement développées à l’EMBL Grenoble. Le logiciel CRIMS surveille l’ensemble du processus et analyse automatiquement les données. Le logiciel permet aux chercheurs d’examiner les cristaux sur un écran d’ordinateur, de sélectionner les meilleurs pour une analyse ultérieure avec CrystalDirect®. Il communique également avec plusieurs synchrotrons en Europe pour permettre une collecte des données automatisée et à distance.
“Non seulement notre approche est beaucoup plus rapide et précise que la récolte à la main, mais elle permet également d’éviter d’endommager les cristaux, ce qui arrive souvent lors de la manipulation manuelle. Notre approche garantit donc une meilleure qualité des cristaux“, explique le Dr José Márquez, responsable de l’installation de cristallisation de l’EMBL de Grenoble et co-fondateur d’ALPX.
En utilisant le logiciel du CRIMS, toutes les étapes peuvent être contrôlées par les scientifiques depuis leur ordinateur personnel, où qu’ils soient dans le monde. Ainsi, les mesures des cristaux peuvent être effectuées sans les délais résultant de l’accès physique aux synchrotrons ou de l’expédition des échantillons.
ALPX est née
La technologie CrystalDirect® a été largement adoptée et validée pour la recherche sur les sites de l’EMBL, puis développée et perfectionnée au fil des ans. Tout au long du processus de développement, EMBLEM a travaillé au côté des scientifiques à l’origine de CrystalDirect® et du CRIMS.
“EMBLEM s’est non seulement occupée de la sécurisation des droits de propriété intellectuelle, tels que les brevets, les marques déposées et les droits d’auteur associés à la technologie, mais a également contribué à la mise en place des services CrystalDirect® pour les partenaires industriels”, déclare Jürgen Bauer, directeur général adjoint d’EMBLEM.
“En quelques années, l’attention et les demandes de services de la part de tiers ont augmenté à tel point qu’il est devenu logique de transférer les services commerciaux CrystalDirect® dans une société distincte”, explique Irina Cornaciu. “ALPX permet à nos partenaires d’accéder rapidement et en temps utile aux structures cristallines, ce qui ouvre de nouvelles possibilités pour la chimie médicinale“.
Le programme iNEXT, financé par la Commission européenne, a contribué au prototypage des services et à promouvoir les interactions avec l’industrie, ce qui a finalement conduit à la création d’ALPX.
À propos de l’EMBL
L’EMBL est le laboratoire de référence pour les sciences de la vie en Europe. Fondé en 1974, l’EMBL est une organisation inter-gouvernementale soutenue par plus de 20 états membres.
La recherche fondamentale en biologie moléculaire faite à l’EMBL vise à mieux comprendre l’histoire de la vie. L’organisation offre également des services à la communauté scientifique, forme la prochaine génération de scientifiques, et œuvre pour une plus grande intégration des sciences de la vie en Europe.
L’EMBL est international, innovant, et interdisciplinaire. Plus de 1600 personnes, originaires de plus de 80 pays, travaillent sur nos 5 sites : à Grenoble (France), Hambourg (Allemagne), Heidelberg (Allemagne), Hinxton (Royaume-Uni), Rome (Italie) et Barcelone (Espagne). Les scientifiques travaillent en groupes indépendants ; ils dirigent des projets de recherche et offrent des services dans tous les domaines de la biologie moléculaire.
Les recherches de l’EMBL mènent au développement de nouvelles technologies et méthodes en sciences de la vie. L’organisation fait en sorte que les connaissances développées en laboratoire profitent à toute la société.
www.embl.org
À propos de l’EMBL Grenoble
Les activités de l’EMBL Grenoble combinent la recherche fondamentale en biologie moléculaire structurale, le développement de méthodes et d’instrumentation, et les services de biologie structurale pour la communauté européenne de biologie structurale. La recherche fondamentale est principalement axée sur la structure et la fonction des complexes protéines-ARN impliqués dans l’expression des gènes et la biologie des infections, ce qui a donné lieu à un certain nombre de projets de développement de médicaments. La prestation de services comprend l’accès des utilisateurs, en collaboration avec l’installation européenne de rayonnement synchrotron (ESRF), à une série de lignes de lumière hautement automatisées pour la cristallographie et la diffusion de rayons X aux petits angles, ainsi qu’à un microscope cryo-électronique Krios. L’EMBL Grenoble exploite également une importante plateforme de cristallisation à haut débit (HTX) qui alimente directement les lignes de lumière de l’ESRF par l’intermédiaire de pipelines intégrés du cristal à la structure, qui sont mis à la disposition des utilisateurs dans le cadre des projets iNEXT-Discovery et Instruct. Pour étayer ses activités de recherche et de service, l’EMBL Grenoble a réalisé de nombreuses innovations de premier plan dans le domaine de l’instrumentation de diffraction pour synchrotron, qui sont commercialisées dans le monde entier.
https://www.embl.fr/
À propos d’ALPX
ALPX, la dernière née des sociétés créées par essaimage par l’EMBL, fournit des services de biologie structurale pour accélérer le processus de découverte de médicaments. Nos pipelines entièrement automatisés et couvrant l’ensemble du flux de travail de la protéine à la structure, sont basés sur des technologies uniques développées au laboratoire de cristallisation à haut débit (HTX) de l’EMBL : CrystalDirect® et CRIMS.
www.alpx-services.com
À propos d’EMBLEM
Créée en 1999, EMBLEM identifie, protège et commercialise la propriété intellectuelle développée à l’EMBL, par les anciens membres de l’EMBL et par des tiers, non membres de l’EMBL. EMBLEM gère actuellement un portefeuille de plus de 400 brevets et demandes de brevets et a créé 18 entreprises par essaimage. EMBLEM facilite et accélère le transfert de technologies innovantes de la recherche fondamentale vers l’industrie en travaillant en étroite collaboration avec des partenaires industriels couvrant les marchés de la biotechnologie, de l’informatique et de l’ingénierie mécanique et électrique, et compte actuellement plus de 400 licenciés des technologies de l’EMBL.
www.embl-em.de
