Savez-vous que d’ici 2050, d'après l'OMS, 10 millions de personnes mourront chaque année à cause de la résistance aux antibiotiques ? De plus, aucune nouvelle famille d'antibiotique n'a été mise sur le marché depuis plus de 25 ans. Et parce que “les antibiotiques c’est pas automatique”, repoussons les limites de la biologie synthétique !

Le projet BacTail propose alorsd’apporter une solution alternative à l’usage des antibiotiques via la biologie de synthèse pour lutter contre certaines bactéries pathogènes et notamment celles résistantes aux antibiotiques. La biologie de synthèse se définie comme l’ingénierie du vivant, il ne s’agit plus seulement de comprendre le vivant mais de concevoir en le « redesignant » grâce à l’association de la biologie et de l’informatique.

Pour répondre à notre problématique, nous proposons de modifier génétiquement des bactéries afin de leur intégrer l’élément des bactériophages qui leur confère cette reconnaissance ultra spécifique d’une bactérie cible.

Dans le cadre de la compétition internationale iGEM, nous aurons l’opportunité de nous confronter à plus de 300 équipes du monde entier et d’être jugés par un comité de scientifiques.

Pour mener à bien le projet, nous avons besoin de financer notre preuve de concept ainsi que notre participation à l’International Genetically Engineered Machine (IGEM), une compétition internationale étudiante dans le domaine de la biologie de synthèse.

QUI SOMMES NOUS ?

Le IONIS Education Group est le premier groupe de l’enseignement privé en France. Il rassemble plus de 25 écoles et entités dans 18 villes de France et à l’international soit plus de 28 500 étudiants en biotechnologie, marketing, gestion et finance, informatique et numérique, énergie, transport ou encore création. Le Groupe IONIS s’est donné pour vocation de former la nouvelle intelligence des entreprises d’aujourd’hui et de demain. L’iGEM IONIS est une association créée à l’initiative d’étudiants du Groupe IONIS. L’association a été fondée en 2015 avec pour objectif de proposer aux étudiants de Sup’Biotech de participer à la compétition internationale qu’est l’iGEM. Depuis la première participation, les équipes IGEM IONIS 2015, 2016 et 2017 ont remporté chacune une médaille d’or et de nombreuses nominations.

Cette année l’équipe iGEM IONIS 2020 se lance dans l’aventure et espère être à la hauteur des équipes précédentes. Notre équipe se compose de 10 étudiants issus des écoles d’ingénieur du groupes IONIS : 6 étudiants de Sup’Biotech (Biotechnologies) et 4 étudiants de l’ESME Sudria (Robotique, Electronique, Informatique). Ces différents profils nous permettent d’avoir une équipe pluridisciplinaire.

NOTRE PROJET

Selon l’OMS, d’ici 2050, 10 millions de personnes mourront chaque année à cause de la résistance aux antibiotiques. De plus, aucune nouvelle famille d’antibiotique n’a été mise sur le marché depuis plus de 25 ans.

Un antibiotique, est une substance naturelle ou synthétique qui détruit ou bloque la croissance des bactéries. Dans le premier cas, on parle d’antibiotique bactéricide et dans le second cas d’antibiotique bactériostatique. Les antibiotiques ont été introduits dans le quotidien des Hommes au lendemain de la Seconde Guerre Mondiale. L’antibiotique est considéré comme l’un des progrès thérapeutiques les plus importants du XXème siècle. En effet, il a fait croître l’espérance de vie de plus de dix ans. Cependant, l’usage généralisé, voire abusif de certains antibiotiques a conduit au développement de bactéries antibio-résistantes, et ainsi à une diminution de l’efficacité thérapeutique des antibiotiques. En milieu hospitalier par exemple, cette résistance aboutit à une augmentation des maladies nosocomiales à défaut de médication adapté à certains germes particulièrement résistants tels qu’Escherichia coli. D’après le Ministère de la Santé, il est estimé que les maladies nosocomiales sont les causes de 4 000 décès par an en France.

Et parce que « les antibiotiques c’est pas automatique », nous souhaitons repousser les limites de la biologie synthétique afin de contourner cette résistance !

L’équipe iGEM IONIS 2020 propose alors d’apporter une solution alternative à l’usage des antibiotiques via la biologie de synthèse pour lutter contre certaines bactéries pathogènes et notamment celles résistantes aux antibiotiques. La biologie de synthèse se définie comme l’ingénierie du vivant, il ne s’agit plus seulement de comprendre le vivant mais de concevoir en le « redesignant » grâce à l’association de la biologie et de l’informatique.

Pour répondre à cette problématique de santé majeure, nous avons pensé le projet BacTail qui vise à utiliser certains gènes provenant de bactériophages leurs conférant une propriété de reconnaissance et de lyse bactérienne ; les LTF (Long Tail Fiber). Un bactériophage est un virus n’infectant que les bactéries. Ces derniers sont composés d’une capside renfermant leur génome, d’une gaine ainsi que des fibres caudales autrement appelées LTF.

Les étudiants de Sup’Biotech de iGEM IONIS vont se charger de faire exprimer ces LTF provenant de bactériophages de la famille des Myoviridae par la bactérie Escherichia coli pour qu’elle puisse reconnaître, attaquer et tuer spécifiquement les bactéries pathogènes ainsi que celles ayant acquis une résistance aux antibiotiques.

Notre preuve de concept sera basée sur la reconnaissance spécifique de notre cible, une souche non pathogène de E.coli (mimant notre bactérie résistante) par E.coli K12 JW2203, notre bactérie modifiée. Cette reconnaissance aura pour but de déclencher la mort de la cible qui représenterait notre bactérie résistante et pathogène.

Nous avons décidé de décomposer le projet BacTail en 3 étapes :

La reconnaissance spécifique de la bactérie cible par les LTF
Le déclenchement de l’attaque de la bactérie cible
La mort programmée de la bactérie modifiée quand le travail sera fait, afin d’éviter sa propagation dans l'environnement

Notre équipe étant également composée de 4 étudiants de l’ESME Sudria spécialisés en informatique et en électronique, nous souhaitons également créer un software, qui, à partir d’une bactérie pathogène cible, pourra designer le plasmide clé à intégrer dans notre modèle d’étude afin qu’elle puisse spécifiquement éliminer sa cible.

QU’EST CE QUE L’IGEM ?

L’International Genetically Engineered Machine, ou iGEM, est une compétition internationale étudiante dans le domaine de la biologie de synthèse. Organisé par le Massachusetts Institute of Technology (MIT), le concours regroupe des étudiants du monde entier et leur offre l’opportunité de repousser les limites de la biologie de synthèse en apportant des solutions aux problématiques actuelles dans divers domaines (Santé, Environnement, Agroalimentaire, Énergie, Matériaux, etc.).

Chaque année, la compétition réunit plus de 300 équipes venues des quatre coins du monde. Les équipes participantes sont pluridisciplinaires et se composent d’étudiants issus d’universités, d’écoles d’ingénieur, marketing, communication ou encore de design. A la fin du concours, toutes les équipes présentent leur projet aux différents jurys lors du Giant Jamboree.

Au sein de notre cursus, nous avons l’opportunité de mener à bien l’aventure internationale IGEM. L’importance de ce projet réside dans sa pluridisciplinarité et l’occasion pour nous de vivre une expérience unique et développer des compétences indispensables à notre future carrière professionnelle dans le cadre d’un cursus d’ingénieur. De plus, nos données et résultats sont considérés open-source : ils peuvent donc être réutilisés par d’autres entreprises, laboratoires, ou futures équipes iGEM, pour leurs projets ou pour faire avancer la recherche. L’ensemble des compétences à acquérir nous permet ainsi d’être autonomes, organisés, et d’amorcer notre insertion professionnelle future. Enfin, nous apprenons à établir notre réseau professionnel dans un contexte international.

Lutter contre la résistance aux antibiotiques avec BacTail