Pourquoi le FBI s'approvisionne-t-il en enzymes de Patagonie pour la détection de drogue ?

Kura Biotech est le plus grand producteur d'enzymes dont vous n'avez jamais entendu parler. Ils ont réussi à réaliser des prouesses en matière d'ingénierie des protéines depuis le cœur de l'Amérique du Sud. Leur histoire montre ce qui est possible si nous brisons les conventions et construisons des entreprises scientifiques axées sur une mission en dehors des épicentres traditionnels de l'innovation.

Face à la pandémie, le travail à distance est à la mode. Ce n’était pas le cas il y a dix ans. Et même aujourd’hui, alors que de plus en plus d’entreprises évitent le brique et le mortier, les biologistes tardent à s’adapter.

Certes, le travail de laboratoire ne peut pas se dérouler dans un salon. Les scientifiques ont besoin d’espaces physiques pour travailler. Mais ils n’ont pas besoin d’être aux côtés de tous ceux avec qui ils travaillent. Kura Biotech s’en est rendu compte très tôt.

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« Même avant la pandémie, nous étions convaincus qu'on pouvait être connecté au monde sans être au milieu des choses », a déclaré Manuel Rozas, directeur scientifique et fondateur de Kura Biotech, lorsque je me suis entretenu avec lui avant la conférence SynBioBeta. Alors que la plupart lui auraient conseillé de courtiser les investisseurs en capital-risque de la Bay Area et de Boston, Rozas s'est tourné vers une ville de 40,000 XNUMX habitants dans le sud du Chili.

En plus d'être son pays d'origine, le Chili avait quelque chose à offrir qu'il fallait un scientifique chilien pour reconnaître : un mollusque doté d'un instinct instinctif en matière de toxicomanie.

Les ormeaux rouges — de gros mollusques taillés dans la rouille — parsèment les côtes de Puerto Varas et constituent une source puissante d'une enzyme appelée bêta-glucoronidase. La bêta-glucoronidase, que nous appellerons BG en abrégé, est utilisée pour détecter les opioïdes et d'autres médicaments dans l'urine. La BG provient généralement de bovins, mais la BG bovine est moins efficace. Malheureusement, même l’ormeau BG n’est pas très efficace. C'est là qu'intervient Kura Biotech.

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Lorsqu'un médicament est traité par le foie, une petite étiquette est ajoutée pour rendre le médicament plus soluble dans l'eau, afin qu'il puisse être éliminé du corps dans l'urine. Cette étiquette est coupée par BG, afin que le médicament d'origine puisse être détecté. L’ensemble du processus dans les flux de travail médico-légaux typiques prend entre quatre et seize heures.

Rozas et son équipe ont cherché une meilleure solution. En utilisant une triple approche, ils ont conçu des versions de l’enzyme BG capables de traiter les médicaments plus rapidement et plus efficacement. Leur approche incorporait ce qu’on appelle la « conception rationnelle », la « conception semi-rationnelle » et l’« évolution dirigée ».

Dans une conception rationnelle, des modifications individuelles sont apportées à des parties spécifiques de l’enzyme qui, selon les scientifiques, auront un impact sur son fonctionnement. Dans une conception semi-rationnelle, plusieurs parties de l’enzyme sont ciblées en même temps. Dans l'évolution dirigée, l'enzyme est mutée de manière aléatoire et les mutants les plus performants sont sélectionnés et évoluent davantage.

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La suite d'enzymes BG résultante de Kura Biotech peut accomplir presque en quelques minutes ce qui prenait auparavant des heures. C'est pourquoi Kura est désormais le plus grand fournisseur d'enzymes BG, non seulement au Chili, mais dans le monde entier. Même le FBI utilise les enzymes Kura Biotech, et avec la crise actuelle des opioïdes, la demande ne cesse de croître.

Mais l’épidémie d’opioïdes n’est pas la seule crise de santé publique touchée par Kura Biotech. Lorsque la pandémie a renvoyé les scientifiques chez eux en 2020, Rozas et son équipe ont élaboré un plan pour retourner au travail. Ils ont développé des kits de détection du COVID basés sur une technologie appelée RT-LAMP, qui est un type de PCR plus rapide et moins cher.

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En 4 mois, ils ont développé un test qui a été utilisé sur 4 millions de personnes. Cela représente environ 20 % de la population de l’ensemble du Chili.

« Nous avons pu réaliser très rapidement quelque chose présentant ce niveau de défi, grâce au type de culture et au type de personnes que nous avons ici », a déclaré Rozas.

C'est cette culture qui a attiré Shervin Kamkar, vice-président du développement commercial chez Kura Biotech. « Leur capacité à s’adapter très rapidement et à mettre leur équipe d’ingénierie au travail [sur l’effort à accomplir] est vraiment bonne », a-t-il noté. Kamkar a un pedigree qui comprend des géants comme Illumina
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et Roche. Et il ne vit pas en Patagonie.

Se décrivant lui-même comme un connaisseur de la génomique, Kamkar s'est joint à nous pour diriger l'expansion de Kura dans une nouvelle direction. La génomique – notre capacité à comprendre et à exploiter le pouvoir de l’ADN – est la clé de la médecine de précision. Et les enzymes qui fabriquent, modifient et lisent l’ADN sont cruciales pour la génomique.

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"Kura a développé une plateforme très puissante pour modifier et améliorer les enzymes", a expliqué Kamkar. Chaque enzyme est unique et nécessite un test unique pour l’étudier et l’améliorer. Kura excelle dans l'application d'une approche de type tireur d'élite à une enzyme particulière pour développer rapidement des tests qui leur permettent de tester une tonne de fonctionnalités différentes rapidement et à moindre coût. Les enzymes sont également brevetables. Cela signifie que trouver des enzymes qui donnent aux petites entreprises la liberté de fonctionner sans avoir à payer de droits de licence demande une certaine créativité.

"Kura est suffisamment agile et suffisamment affamé pour développer des produits comme nous devrions le faire." Et cela, selon Kamkar, se fait en utilisant les informations du marché sur les enzymes nécessaires. À l’heure actuelle, le marché se concentre sur une enzyme de construction de l’ADN appelée TDT.

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Le TDT est en quelque sorte un super-constructeur dans le sens où il ne nécessite pas la copie d'un brin d'ADN existant, mais peut ajouter des éléments de base à n'importe quel brin. Ce qui rend cela si attrayant, c’est qu’il peut être utilisé pour créer un ADN complètement nouveau.

Mais comme pour la BG, la base utilisée pour la plupart des TDT provient généralement de sources bovines. Kura utilise un nouveau squelette TDT qui ne provient pas de séquences bovines ou murines et n'est pas protégé par des brevets antérieurs. Leur enzyme est particulièrement apte à ajouter de nouveaux éléments constitutifs à l’ADN, ce qui peut lui permettre de remplir de nouvelles fonctions. Cette enzyme constituera une rampe de lancement qui pourra être adaptée et personnalisée pour répondre aux besoins des boutiques.

Lors de la prochaine conférence SynBioBeta à Oakland, Kura lance son programme de partenariat Excel TDT pour trouver des entreprises partenaires proposant de telles applications TDT spécialisées. À propos de leurs activités à SynBioBeta, Kamkar a déclaré : « Si vous venez nous voir sur notre stand, nous planterons un arbre en votre honneur dans les cicatrices de brûlures de Californie. »

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Très en vogue pour une entreprise certifiée B Corp qui reverse 2% de son chiffre d'affaires à une fondation pour financer des projets menés par ses salariés en faveur de la durabilité et du soutien aux populations vulnérables.

Il faut dire que le travail en laboratoire ne peut d'habitude se produisent dans un salon. Mais c'est exactement là que Rozas a fait ses débuts. Il a lancé sa première entreprise à succès dans un laboratoire de sa maison, puis il a lancé Kura Biotech sans financement de capital-risque. En plus de faire des vagues dans la détection médico-légale de drogues et le diagnostic de la COVID, ils ont utilisé ce qu’ils ont appris dans le développement de tests COVID pour créer des tests de sécurité alimentaire. Ils se tournent désormais vers la génomique.

Kura signifie « rocher ». On pourrait dire qu’ils ont jeté les bases d’un nouveau type d’entreprise de biotechnologie ; celui qui est conçu dans un endroit où les gens veulent vivre ; celui qui attire le type de scientifique capable de sortir des sentiers battus et de pivoter rapidement ; celui qui a un impact sur les communautés au-delà de Boston et de The Bay.

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Une agence de branding qui a interviewé les habitants de Kura les a qualifiés de « rebelles pour une cause ».

« Nous ne sommes pas simplement une autre société de biotechnologie. Ce que nous faisons, comment nous le faisons et où nous le faisons est différent », a déclaré Rozas.

Cela est évident. Et si quitter le chemin proverbial de la biotechnologie est une rébellion, c'est une rébellion noble – une rébellion à laquelle davantage de grands esprits entrepreneurs du monde scientifique devraient réfléchir.

Merci à Jenna Gallegos pour ses recherches supplémentaires et ses rapports sur cet article. Je suis le fondateur de SynBioBeta, et certaines des sociétés sur lesquelles j'écris, dont Kura Biotech, sponsorisent le Conférence SynBioBeta. Pour plus de contenu, vous pouvez vous abonner à ma newsletter hebdomadaire et suis moi sur Twitter ainsi que LinkedIn.