EvoEnzyme : la conception d’enzymes par évolution dirigée mise sur le marché

présenté par l’Office espagnol des brevets et des marques

Un groupe de chercheurs de l’Institut de catalyse et de pétrochimie du Conseil supérieur de la recherche scientifique (CSIC) travaille depuis plus de vingt ans dans le domaine de la conception d’enzymes par évolution dirigée.

“Enzymes évoluées conçues à la carte et génothèques aux milliers de variantes pour des solutions sur mesure dans différents secteurs”

Leur volonté de voir les fruits de leurs recherches bénéficier à la société sous forme de produits les a poussés à fonder EvoEnzyme, entreprise dérivée du CSIC née en 2019 précisément pour mettre sur le marché plusieurs de ces résultats en vue de leur application immédiate dans de nombreux procédés industriels substituant des méthodes peu respectueuses de l’environnement et déficientes sur le plan énergétique. Cette entreprise dérivée du CSIC est ainsi fermement engagée envers la réalisation des objectifs de développement durable.

EvoEnzyme se distingue par l’emploi d’une méthodologie propre et de pointe en matière d’évolution dirigée, ainsi que par sa collection d’enzymes évoluées exclusives, qui ne sont pas disponibles sur le marché à ce jour, protégées par le brevet WO/2017/081355 du CSIC, dont les droits d’exploitation ont été concédés en exclusivités à EvoEnzyme.

Ce brevet constitue un actif fondamental pour la société, garant qu’il est de la technologie offerte et lui conférant de la crédibilité aux yeux de futurs investisseurs.

La société offre un produit de qualité au travers de l’expérience de son équipe de chercheurs chevronnés, ainsi que sa large génothèque d’enzymes évoluées, qui pourra être commercialisée ou adaptée aux besoins des clients. Elle se positionne ainsi comme la première entreprise espagnole d’évolution dirigée dont le modèle d’affaires se focalise sur deux produits fondamentaux, à savoir la commercialisation d’enzymes propres évoluées et la mise en œuvre de projets de recherche-développement sur mesure d’évolution dirigée d’enzymes en vue de leur application immédiate dans de nombreux procédés industriels en remplacement de méthodes peu respectueuses de l’environnement et déficientes sur le plan énergétique.

EvoEnzyme propose ses services d’évolution dirigée et de vente d’enzymes orientée essentiellement, dans un premier temps, vers les secteurs de l’énergie et de l’environnement intéressés par la mise au point de solutions de substitution durables dans le domaine de la dégradation de plastiques, de bioplastiques et de biocombustibles et, dans un deuxième temps, vers les secteurs chimique et pharmaceutique.

Durant sa première année d’existence, la société a réussi à définir son modèle d’affaires et à le valoriser en concevant une proposition de valeur attrayante aux yeux de ses clients potentiels.

“EvoEnzyme se définit comme un spécialiste de l’évolution d’enzymes au service de différentes industries cherchant à améliorer le rendement et l’efficacité de leurs procédés et à réduire les coûts et le temps de mise au point de leurs produits”

EvoEnzyme a par ailleurs obtenu un financement en vue de renforcer le projet durant les quatre premières années au travers de nos premiers clients, prix et aides publiques régionales, nationales et européennes.

Unique en son genre, la plateforme technologique d’EvoEnzyme conjugue des outils de dernière génération d’évolution dirigée d’enzymes propres conçues à la carte et des génothèques contenant des milliers de variantes, à la polyvalence et au spectre d’activité énormes, afin d’offrir des solutions sur mesure à différents secteurs.

EvoEnzyme a pour ambition d’évoluer sur le marché mondial. Dans un premier temps – de 2019 à 2021 – la société s’est fixé comme objectif les marchés européen et nord-américain, comptant par la suite élargir ses frontières au reste du monde, et plus particulièrement aux marchés asiatique et latino-américain.

Dans le cadre de cette première phase, EvoEnzyme compte déjà plusieurs clients européens et nord-américains.

La technologie des enzymes évoluées : dernière génération d’évolution dirigée

Les enzymes – protéines qui régissent l’ensemble des transformations chimiques qui ont lieu chez les êtres vivants – représentent un marché en expansion de plus de 7 milliards d’euros annuels. Ces catalyseurs biologiques sont des modèles énergétiques hautement efficaces, qui accélèrent les réactions chimiques dans la nature de plus d’un trillion de fois, et sont en outre des molécules très respectueuses de l’environnement.

Cependant, pour transférer les enzymes des milieux naturels dans lesquels elles évoluent à des applications pratiques présentant un intérêt pour l’humanité, il est nécessaire de les manipuler et de les améliorer au moyen d’une stratégie appelée “évolution dirigée”.

Cette technologie de rupture permet d’exploiter l’immense potentiel de l’évolution naturelle pour concevoir des enzymes d’un genre nouveau, tout en comprimant l’échelle temporelle de l’évolution naturelle de plusieurs milliards d’années à quelques semaines à peine de travail en laboratoire, Figure 2.

C’est du reste au titre de cette invention révolutionnaire que la professeure Frances H. Arnold, du California Institute of Technology (Caltech), mentor du groupe de recherche en évolution dirigée, s’est vu décerner en 2018 le prix Nobel de chimie.

La protection est assurée grâce à la propriété industrielle

Les enzymes et génothèques de variantes évoluées d’EvoEnzyme sont protégées. Ainsi, les peroxygénases fongiques non spécifiques (UPO) évoluées d’EvoEnzyme, les enzymes-phares de la société, sont couvertes par le brevet entrant en phase nationale WO/2017/081355 (Gènes mutants de la peroxygénase non spécifique à haute activité mono-oxygénase et ses utilisations), concédé sous licence exclusive à EvoEnzyme, ce qui garantit leur commercialisation.

Et les récompenses ne se sont pas fait attendre…

Malgré son parcours limité dans le temps, la société a déjà franchi plusieurs jalons importants, dont la signature d’un contrat industriel portant sur la dégradation enzymatique de matières plastiques, ainsi que la vente directe d’enzymes évoluées à différents clients.

Il convient de signaler l’engagement fondamental de la société en faveur d’activités de recherche-développement, comme en témoigne l’attribution récente d’un projet européen, H2020-BBI, dans le cadre duquel EvoEnzyme est partenaire à part entière d’un consortium international pour la biodégradation de matières plastiques composites thermostables des secteurs aéronautique et automobile.

En termes de subventions et de récompenses, la société a obtenu une aide du programme RIS3-línea 1 concernant le développement de jeunes entreprises technologiques innovantes de la Communauté de Madrid (févr. 2020-févr. 2021), ainsi que les récompenses suivantes :

• le premier prix du programme HealthStart de la Fondation Madri+D à la meilleure start-up du secteur de la santé de la Communauté de Madrid;
• le prix spécial d’appui à l’incubation et l’accessit pour les frais de brevet; le prix #Wer19 (Women in Entrepreneurship European Roadshow);
• le UUPrize 2019 à la start-up révélation décerné par la Women Startup Community.

EvoEnzyme est un exemple de la manière dont les nouvelles entreprises, au travers de l’innovation ouverte, peuvent exploiter les connaissances à forte valeur ajoutée générées au sein du CSIC pour créer de nouveaux modèles d’affaires concurrentiels qui misent sur l’amélioration de l’environnement et contribuent en outre à la création d’un tissu industriel concurrentiel au niveau international en Espagne.

Données de l’entité titulaire du brevet

Le Conseil supérieur de la recherche scientifique (CSIC) est un organisme d’État axé sur la recherche scientifique et le développement technologique en Espagne, qui a pour objectif de stimuler, coordonner, développer et diffuser la recherche scientifique et technologique, selon une démarche multidisciplinaire, dans le but de faire progresser les connaissances et de contribuer au développement économique, social et culturel.

Le CSIC, au travers de ses 120 centres répartis sur tout le territoire national, mène des recherches dans tous les domaines scientifiques et technologiques. Il s’agit du premier déposant de demandes de brevet en Espagne, du premier déposant espagnol de demandes de brevet européen et de demandes internationales de brevet (selon le PCT), et de la troisième entité publique européenne pour ce qui est du nombre de brevets européens.

Au cours des cinq dernières années, le CSIC a concédé 437 technologies sous licence en vue de leur exploitation sur le marché, dont 216 étaient protégées par brevet.

Ces 10 dernières années, le CSIC a contribué à la création de plus de 130 nouvelles entreprises fondées sur ses technologies.