Aide bavaroise : L'institut Fraunhofer à Würzburg fait avancer la recherche innovante sur les médicaments avec des systèmes de test basés sur des cellules

»ORINTHERA«, avec le soutien du Bayern, favorisera le développement de modèles tissulaires hautement fonctionnels pour l'industrie pharmaceutique. Le secrétaire d'État Tobias Gotthardt (au centre) lors de la remise de la décision de financement de 6 millions d'euros à Prof. Dr. Heiko Zimmermann, directeur de l'institut Fraunhofer IBMT, Dr. Thomas Hofmann, directeur adjoint de l'institut Fraunhofer ISC, Dr. Julia Neubauer, directrice générale du centre de projets Fraunhofer pour la technologie des cellules souches, Prof. Dr. Florian Groeber-Becker, directeur du centre de traduction Fraunhofer pour les thérapies régénératives (au premier plan, de gauche à droite). © Fraunhofer ISC

Développement de matériaux numérisé et fabrication high-tech intelligente - Secrétaire d'État Tobias Gotthardt dans le laboratoire « Materials Acceleration Platform » du Fraunhofer ISC. © Fraunhofer ISC

Réinventer la batterie – matériaux durables, passeport de batterie, conception pour le recyclage et réutilisation des matériaux fonctionnels – le secrétaire d'État Gotthardt visite la manufacture de batteries du Fraunhofer ISC. © Fraunhofer ISC

Matériaux communicants pour une utilisation sûre de l'hydrogène – ou ce que permettent des particules intelligentes – le secrétaire d'État Gotthardt s'informe sur les progrès de la technologie des particules. © Fraunhofer ISC

Le vendredi 13 décembre 2024, le secrétaire d'État Tobias Gotthardt du ministère bavarois de l'Économie a visité l'Institut Fraunhofer pour la recherche sur la silice ISC de Würzburg et le centre de projet Fraunhofer pour la technologie des cellules souches. La date était fixée depuis un certain temps. Elle a été récemment complétée par une bonne nouvelle : la remise solennelle d'une décision de financement d'un montant de 6 millions d'euros, par laquelle le ministère bavarois de l'Économie soutient l'expansion de la recherche sur des systèmes de test avancés à base de cellules pour l'étude de nouveaux principes actifs et médicaments à Würzburg. Les deux instituts Fraunhofer, IBMT pour la technique biomédicale et ISC pour la recherche sur la silice à Würzburg, sont à la tête du projet actuel « ORINTHERA » avec le centre de projet commun pour la technologie des cellules souches (SPT) et le centre de traduction Fraunhofer pour les thérapies régénératives (TLZ) du Fraunhofer ISC.

La recherche clinique et pharmaceutique travaille en permanence à de nouvelles et meilleures thérapies pour les maladies. Mais avant qu'un nouveau médicament ou une nouvelle thérapie ne soit considéré comme sûr et efficace, il faut souvent des centaines de tests et d'essais – un processus long et coûteux.

Nouvelles impulsions pour la recherche pharmaceutique

Le nouveau projet de recherche « ORINTHERA » posera dans les cinq prochaines années les bases d'une production automatisée et standardisée de systèmes de test complexes à base de cellules. Le secrétaire d'État à l'Économie Tobias Gotthardt déclare : « Grâce à ce projet, nous accélérons le développement de modèles tissulaires à haute fonctionnalité à partir de cellules humaines et les rendons plus sûrs. Cela permettra de rendre plus rapidement et de manière plus fiable de nouveaux traitements, médicaments ou vaccins disponibles pour les personnes. Nous renforçons ainsi la place d'innovation performante de la Bavière. »

« Au cœur du projet se trouvent des cultures cellulaires organoïdes, qui sont produites in vitro – c’est-à-dire dans un tube à essai – à partir de cellules souches humaines sur des structures tissulaires artificielles spécifiques, par exemple des cellules musculaires cardiaques, qui se contractent réellement d'elles-mêmes », explique le Dr Julia Neubauer, directrice du centre de projet SPT. Les structures tissulaires créent un environnement tridimensionnel pouvant être colonisé par des cellules souches ou des cellules souches pluripotentes induites humaines (hiPS, reprogrammées à partir de cellules matures presque n'importe lesquelles). « Les cultures cellulaires tridimensionnelles qui en résultent peuvent avoir des propriétés complexes semblables à celles d'organes et sont donc appelées organoïdes », ajoute le Prof. Dr Florian Groeber-Becker du centre de traduction pour les thérapies régénératives du Fraunhofer ISC.

De tels organoïdes pourraient à l'avenir constituer d'importants modèles de test pour de nouveaux médicaments et le développement de nouvelles thérapies, car ils peuvent être fabriqués directement à partir de cellules humaines. Ils pourraient fournir des résultats d'études plus significatifs en termes d'efficacité ou de tolérance chez l'homme que les essais sur les animaux. Pour que cela soit possible, il est impératif que ces organoïdes soient fabriqués selon des procédures strictement définies. De plus, des protocoles de test standardisés doivent être développés pour obtenir des résultats fiables et reproductibles.

Le projet « ORINTHERA » vise à aider à développer ces protocoles d'études, ces normes, ainsi que les procédés automatisés et les matériaux associés, afin de pouvoir fabriquer et utiliser efficacement les organoïdes. Par exemple, ils pourraient être mieux exploités par l'industrie pharmaceutique et accélérer le développement et la mise à disposition de nouveaux médicaments sûrs.

Recherche pour la transition énergétique

Lors de la visite du secrétaire d'État Gotthardt à Würzburg, d'autres axes importants pour le site économique bavarois ont été abordés, notamment la contribution de la recherche sur les matériaux de l'Institut Fraunhofer ISC dans les thèmes de la transition énergétique : la recherche sur les batteries et la technologie de l'hydrogène, ainsi que la numérisation et la technologie spatiale.

Le centre de recherche et développement Fraunhofer pour la mobilité électrique en Bavière du Fraunhofer ISC, en tant que l'un des principaux centres de recherche sur les batteries en Allemagne, accélère le développement de nouveaux matériaux de batteries performants en collaboration avec l'industrie. Les expertes et experts en batteries de Würzburg apportent également leur savoir-faire en matière de matériaux et de procédés dans le recyclage durable et la réutilisation, ainsi que dans le recyclage « direct » – c'est-à-dire qui conserve la fonctionnalité – des batteries, ainsi que dans la formation de professionnels pour l'industrie des batteries.

La seconde pierre angulaire d'une fourniture d'énergie sans CO2 devrait devenir à l'avenir la technologie de l'hydrogène. À cet effet, le Fraunhofer ISC, en collaboration avec l'Université Friedrich-Alexander d'Erlangen-Nuremberg, développe une nouvelle classe de particules sensorielles permettant une gestion sûre de l'hydrogène et faciles à utiliser. Ces « matériaux communicants » deviennent également de plus en plus intéressants dans d'autres domaines d'application, notamment en combinaison avec la numérisation et l'automatisation.

Développement de matériaux – du « Bio » à l’« Space »

Au Fraunhofer ISC, la numérisation et l'automatisation des processus de développement de matériaux, combinées à l'apprentissage automatique, sont poursuivies avec détermination. Grâce à ce qu'on appelle la « accélération des matériaux », c'est-à-dire le développement accéléré de matériaux, la communauté scientifique prévoit une révolution dans la découverte et l'optimisation des matériaux. Des modèles numériques de matériaux avec des propriétés modélisées permettent de développer de manière automatisée et robotisée des matériaux durables améliorés. Les processus de synthèse sont affinés par apprentissage automatique jusqu'à atteindre la combinaison souhaitée de propriétés. La numérisation et l'automatisation jouent également un rôle important dans les projets NewSpace du ISC, tels que « NetPioneer » et « VLEO ». En collaboration avec l’Institut Fraunhofer pour la dynamique à court terme EMI, on travaille sur des matériaux à faible coût pour des conditions extrêmes et sur des technologies de fabrication intelligentes pour la production en série de petits satellites dans le cadre du NewSpace. Ces travaux devraient aboutir à une usine de fabrication modulaire.

« L'institut atteint ainsi avec ses développements de matériaux une gamme d'applications extrêmement large – littéralement depuis la plus petite cellule jusqu'à l'espace. Unique en Bavière ! » a salué le secrétaire d'État Gotthardt le travail du Fraunhofer ISC.