Que ce soit pour tester un médicament sur un modèle de maladie réaliste ou pour produire une cellule thérapeutique, la transfection est incontournable. Ce processus consiste à introduire du matériel génétique dans la cellule afin de la modifier. Les méthodes classiques incluent les vecteurs viraux, les réactifs chimiques et l’électroporation, mais elles présentent des limites. « Les deux premières méthodes sont coûteuses et peu flexibles, et l’électroporation ouvre littéralement les cellules à l’aide d’un champ électrique pour y faire pénétrer les molécules », explique Kevin Braeckmans, responsable du groupe de biophotonique à l’Université de Gand et cofondateur et CTO de la spin-off Trince. « L’électroporation est efficace et largement applicable, mais elle génère une toxicité importante pour les cellules. » Il existe donc un besoin pour une technologie plus douce offrant les mêmes avantages. Pour Trince — TRansfer INto CElls — la photoporation est la solution.

Forces locales

La photoporation consiste d’abord à ajouter des nanoparticules photosensibles à la culture cellulaire. « Elles se fixent à la surface des cellules », détaille Braeckmans. « Nous les exposons ensuite à des lasers de fréquences très précises, ce qui active les particules. La chaleur et les forces mécaniques créent de petites pores à l’endroit de fixation, permettant aux molécules de pénétrer dans la cellule et de remplir leur fonction. »

Comme ces forces agissent de manière très localisée, l’impact sur la cellule est minimal. La technique fonctionne pour tous les types cellulaires et se prête parfaitement à l’industrialisation et au criblage à haut débit.

« Notre technologie est parfaitement adaptée à l’industrialisation et à l’automatisation et permet ainsi le criblage à haut débit »

Kevin Braeckmans

La première application marquante de la photoporation est le criblage de médicaments. « Très rapidement après avoir développé la technologie en 2012 dans mon laboratoire à l’UGent, le secteur biomédical et pharmaceutique a montré de l’intérêt. Beaucoup d’entreprises disposent d’une vaste bibliothèque de biomolécules, mais tester rapidement, efficacement et en grande quantité leur efficacité sur des cellules malades réalistes reste complexe. Notre technologie permet de gagner en efficacité », précise Braeckmans.

En 2018, un prototype voit le jour, puis en 2020, année du Covid, Braeckmans recherche un partenaire expérimenté dans l’entrepreneuriat. Il le trouve en Philip Mathuis, avec qui il fonde Trince en décembre 2021. « L’an dernier a été notre première année commerciale, durant laquelle nous avons vendu pas moins de dix appareils Lumipore™ », se réjouit Mathuis, aujourd’hui CEO.

Lutte contre le cancer

Il y a également des succès liés aux machines vendues, poursuit Mathuis. « Une grande entreprise pharmaceutique nous a indiqué que grâce à notre technologie de photoporation, elle a pu identifier de nouvelles molécules actives et déposer un brevet. »

Cette année, l’équipe de quinze personnes, en pleine expansion, mise sur un doublement des ventes de Lumipore™ et prévoit d’ouvrir une filiale aux États-Unis. « Une grande partie de notre clientèle se trouve là-bas », précise Mathuis.

« Une grande partie de notre clientèle se situe aux États-Unis »

Philip Mathuis

De nouvelles applications sont également en développement. La photoporation est idéale pour produire des cellules thérapeutiques, par exemple des cellules CAR-T dérivées du patient, explique Braeckmans. « Nous pouvons transfecter ces cellules afin qu’elles détectent et combattent le cancer dans le même patient. La préservation de l’intégrité cellulaire est essentielle, ce que notre technologie garantit. »

Grands fragments d’ADN

Braeckmans et ses collègues travaillent aussi à affiner la photoporation. « Selon nos échanges avec les clients, le plus grand défi reste l’introduction de très grands fragments d’ADN ou de gènes. Plus la molécule est volumineuse, plus elle pénètre difficilement la cellule. Nous avons optimisé la structure de nos nanoparticules et avons déposé un nouveau brevet. Plusieurs entreprises pharmaceutiques évaluent la technologie dans des projets pilotes, ce qui nous indique où des améliorations sont encore possibles. »

La mission de Trince est claire, conclut Braeckmans : « Inventer une technologie de transfection qui rend le développement de médicaments plus efficace, réduit le temps d’arrivée sur le marché et améliore à terme la santé des patients. Nous visons également la production de cellules thérapeutiques pouvant servir de médicaments, notamment pour des patients atteints de cancer. »