Exploiter le potentiel naturel du venin pour la découverte de médicaments

Les venins, présents dans de nombreuses espèces de reptiles, d’invertébrés et même de poissons, sont généralement connus pour leur capacité à provoquer des périodes de douleur intense et même de paralysie. Paradoxalement, le venin peut aussi être utilisé comme médicament pour soulager la douleur.

Steven Trim, fondateur et directeur scientifique de Venomtech^®explique à NewsMedical comment la société basée au Royaume-Uni exploite le pouvoir anti-douleur des venins produits naturellement à partir d’une collection de près de 200 espèces d’araignées, de scorpions et de mille-pattes pour créer des bibliothèques de composés pour la découverte de médicaments.

Pourriez-vous s’il vous plaît nous donner un aperçu de Venomtech^® et votre rôle là-bas?

J’ai fondé Venomtech^® en 2010 pour fabriquer et fournir des peptides de venin, principalement pour la découverte de médicaments, et il est maintenant devenu un leader mondial dans les entreprises de recherche sur le venin. Nous avons un laboratoire contenant plus de 200 espèces venimeuses, dont nous collectons le venin et que nous criblons pour identifier les composés utiles à fabriquer.

Ces composés peuvent ensuite être utilisés dans diverses industries, de la pharmacie à la cosmétique, en passant par le développement d’insecticides. Une partie de mon rôle consiste à superviser la chaîne d’approvisionnement, notamment en aidant à mettre en place et à établir notre laboratoire, ainsi qu’à trouver des fournisseurs fiables et à optimiser les processus de production.

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Quels domaines d’application bénéficient des bibliothèques de venin, et où Venomtech^® Entrez?

Notre expertise est dans la découverte de médicaments, ce qui signifie que nos principaux marchés sont les secteurs pharmaceutique et biotechnologique – avec un certain intérêt du milieu universitaire – où les composés dérivés du venin conduisent à la découverte de nouveaux médicaments contre la douleur et oncologiques.

Nous avons également été impliqués dans des études antimicrobiennes et épigénétiques et, lors du récent confinement, l’équipe a même travaillé sur les interactions SARS-CoV-2. En outre, nous desservons également un certain nombre de marchés secondaires, notamment le développement de produits cosmétiques et d’insecticides. Pour le marché de la lutte antiparasitaire, de nombreux venins d’araignées ont évolué pour tuer les insectes, offrant une bonne occasion d’utiliser des venins dans des insecticides d’origine biologique qui ne se bioaccumulent pas dans le sol et ne ciblent que les insectes nuisibles, pas les pollinisateurs.

Ces dernières années, nous avons développé un peptide biomimétique apaisant appelé SensAmone P5, qui calme les peaux sensibles et réduit les irritations en bloquant les récepteurs de la douleur. Nous avons également participé au développement d’un venin de serpent synthétique qui est déjà utilisé dans les procédures de type Botox, et plusieurs autres produits qui sortiront cette année.

Comment procédez-vous pour créer une bibliothèque ou une base de données de venins efficace ?

Chaque espèce a son propre venin unique contenant plusieurs centaines de composants différents. Par conséquent, la bibliothèque de composés dont nous disposons à partir du venin est énorme, et nous ne faisons qu’effleurer la surface. Pour que nous puissions les transformer en produits, nous devons comprendre l’activité de chaque venin et la reproduire dans un produit synthétique pour nous assurer que nous ne dépendons pas des animaux pour la version finale. Pour ce faire, nous sélectionnons des bibliothèques de composés individuels pour identifier ce qu’ils sont, leur efficacité pour l’application choisie et comment les fabriquer de manière synthétique. Ce processus commence par le fractionnement du venin que nous collectons à l’aide de la chromatographie liquide à haute performance (HPLC), puis la préparation de plaques prêtes pour le test pour le dépistage.

Notre clé du succès est le Targeted-Venom Discovery Array™ (T-VDA). Nous avons construit cela pour maximiser les chances de succès en concentrant les bons venins sur la bonne cible. Nous construisons généralement un T-VDA en fractionnant 12 venins, mais nous construisons également des bibliothèques plus importantes, en les fractionnant en composants individuels.

Pour construire un T-VDA, chaque venin est fractionné par HPLC 2D, où deux colonnes chromatographiques différentes sont connectées en séquence pour mieux résoudre les fractions individuelles. Les échantillons sont ensuite standardisés, étalés et lyophilisés dans des plaques à 384 puits pour créer la bibliothèque de composés.

Quels défis rencontrez-vous et comment vous adaptez-vous au travail avec différentes industries ?

Le plus grand défi pour l’efficacité de notre flux de travail est que la HPLC produit des fractions de venin dans un format à 96 puits, et nos clients de l’industrie de la découverte de médicaments utilisent généralement des plaques à 384 puits comme format standard.

Par conséquent, nous avions besoin d’une méthode robuste et reproductible de transfert des venins des formats de plaques de 96 à 384 puits. Notre équipe utilise une pipette à espacement de pointe réglable VOYAGER d’INTEGRA Biosciences pour augmenter l’efficacité de la préparation des plaques pour les tests de dépistage. Cette pipette électronique portable permet à l’utilisateur d’ajuster l’espacement entre chaque pointe pour transférer facilement des échantillons d’un format de matériel de laboratoire à un autre.

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Le principal moteur de notre décision de choisir la pipette VOYAGER était la capacité d’améliorer considérablement notre efficacité lorsque nous pipetons des plaques de 96 à 384 puits. La pipette VOYAGER d’INTEGRA nous permet de produire une plaque 384 plus efficacement qu’auparavant.

Avant de posséder le VOYAGER, nous devions pipeter chaque puits un par un pour transférer les échantillons et les substrats dans le bon format de plaque, ce qui prendrait des heures, mais le VOYAGER nous permet de le faire en quelques minutes. Pour nous, la possibilité d’ajuster l’espacement des pointes électroniquement, et d’une seule main, sont des avantages majeurs.

Quels avantages obtenez-vous en utilisant le VOYAGER d’INTEGRA ?

Le VOYAGER est une bête de somme incroyable, car il résout un problème aussi important dans notre laboratoire en pipetant entre différents formats de matériel de laboratoire. Nous l’utilisons pour presque tout ce que nous faisons, y compris le contrôle qualité, la construction de nos T-VDA et notre propre recherche et développement interne.

Nous aimons le VOYAGER pour plusieurs raisons : il est silencieux, précis et léger, ce qui en fait l’outil de pipetage idéal. La fonction de distribution répétée est une fonctionnalité vraiment importante, car elle rend le pipetage beaucoup plus efficace, réduisant le nombre de fois que vous devez retourner au réservoir. La fonction de dilution en série est également parfaite pour créer des standards dans une plaque d’essai.

Crédit d’image : ShutterStock/INTEGRA Biosciences

Les pointes de pipette GRIPTIPS étaient une autre caractéristique remarquable pour travailler avec INTEGRA. Les GRIPTIPS forment un joint précis sur la pipette VOYAGER, réduisant le risque de gouttes de pointes et nous donnant l’assurance que nous préparons avec précision le bon volume à chaque fois.

Le VOYAGER dispose également d’un écran avec un compteur de distribution, ce qui est très utile si vous êtes dérangé – par exemple, si quelqu’un vous pose une question – car il vous indique où vous êtes, afin que vous puissiez facilement reprendre là où vous vous étiez arrêté. De plus, l’interface utilisateur est simple, ce qui signifie que la formation est minimale, même pour les nouveaux membres du personnel.

Nous sommes également très satisfaits de l’équipe de service d’INTEGRA. Nous avons acheté notre VOYAGER il y a environ sept ans, et il n’a fallu qu’une seule fois qu’il soit hors site pour l’entretien, ce qui est fantastique, surtout compte tenu de son utilisation.

Quelle est l’importance d’avoir une plateforme de pipetage abordable pour soutenir la croissance et la R&D chez Venomtech^®?

En tant que petite entreprise de biotechnologie agile, nous devons faire attention à l’endroit où nous investissons nos fonds. Mais le VOYAGER a été une avancée majeure par rapport au pipetage manuel, nous faisant gagner beaucoup de temps, et a plus que rentabilisé. La pipette est très intuitive, même si vous n’êtes pas habitué à utiliser une pipette électronique, de sorte que toute l’équipe – à la fois nouvelle et expérimentée, y compris plusieurs de nos étudiants de troisième cycle en visite de l’Université Canterbury Christ Church à proximité – peut l’utiliser avec un minimum formation, qui sera inestimable au fur et à mesure de la croissance de l’entreprise.

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J’ai travaillé dans la découverte de médicaments pendant plus de 20 ans et j’ai utilisé de nombreuses pipettes manuelles et électroniques. Le VOYAGER dépasse de loin tout ce que j’ai essayé, non seulement pour ses capacités, mais aussi grâce au service et aux interactions de haute qualité que nous avons avec INTEGRA. C’est aujourd’hui la seule marque de pipette électronique ou multicanaux que nous utilisons.

À propos d’INTEGRA Biosciences

Le déplacement de liquides de manière précise et productive est au cœur du travail de nombreux professionnels de laboratoire de l’industrie des sciences de la vie. Depuis 1965, INTEGRA se consacre au développement de solutions de pipetage et de préparation de milieux, répondant aux besoins de nos clients en matière de recherche, de diagnostic et de contrôle qualité. C’est notre passion de travailler côte à côte avec nos clients pour comprendre leurs problèmes et répondre à leurs besoins avec des produits innovants. Pour ce faire, nous maintenons nos propres organisations de vente et d’assistance aux États-Unis, au Canada, en Chine, au Japon, au Royaume-Uni, en Suède, en France, en Allemagne, en Autriche et en Suisse, ainsi qu’un réseau de plus de 100 partenaires de distribution hautement qualifiés dans le monde entier.

Les équipes d’ingénierie et de production d’INTEGRA à Zizers, en Suisse et à Hudson, NH, aux États-Unis, s’efforcent de développer et de fabriquer des instruments et des consommables d’une qualité exceptionnelle. Ces dernières années, nous nous sommes concentrés sur l’achèvement de notre gamme de produits de manipulation de liquides technologiquement avancés, culminant avec le lancement du module de pipetage monocanal D-ONE pour le robot ASSIST PLUS ; un concept révolutionnaire qui combine le pipetage de pointe avec la robotique de pointe, libérant les scientifiques du pipetage de routine. Nous sommes fiers d’offrir la gamme de pipettes la plus large du marché, allant des pipettes mécaniques monocanal aux plates-formes électroniques de paillasse 384 canaux.