A quoi servira l’ADN synthétique ?

2 février 2018

Quel est le point commun entre une bonne tranche de steak saignante et les data centers de Microsoft ? L’ADN synthétique !

Après cinquante années de fantasmes, d’élucubrations et de recherches, les scientifiques vont enfin pouvoir créer, rapidement et à bas prix, de l’ADN et cela va révolutionner de nombreux secteurs. Du stockage de données à l’alimentation, l’ADN synthétique va permettre économies de ressources naturelles et gains d’argent.

L’ADN synthétique, ce disque dur du futur

L’ADN est une molécule qui stocke le code génétique de tout être vivant. Il était donc logique que les scientifiques tentent de la manipuler pour stocker d’autres types de données.

En 2013, le LEBM-Institut européen de bio-informatique a démontré qu’il était possible de stocker des images et des sons sur cette molécule. L’équipe scientifique a pour cela transcrit les données numériques en un nouveau code à partir des quatre bases azotées qui composent la molécule d’ADN (adénine, guanine, cytosine et thymine). Les informations stockées peuvent ensuite être décodées et récupérées par séquençage, c’est-à-dire lecture, de l’ADN.

Théoriquement, un millimètre cube suffirait à stocker un milliard de gigaoctets de données. « Cela permettrait de stocker toute la production informatique annuelle du monde dans un coffre de voiture » explique Thomas Ybert, fondateur de DNA Script. Quand on sait qu’un data center occupe l’équivalent d’un stade de foot, on comprend que les entreprises concernées soient aux aguets.

En juillet 2016, le centre de recherche de Microsoft a converti 200 mégaoctets de données en ADN, un record. Ambitieuse, la société compte déployer un système de stockage sur ADN opérationnel à la fin de cette décennie. Son équipe ambitionne même de remplacer les lecteurs de bande, un format utilisé pour archiver de l’information. « Nous espérons pouvoir l’appeler ‘Your Storage with DNA’ », ajoute Doug Carmean.

Une salle de serveur

Adieu data centers ?

L’ADN synthétique, à avaler, étaler et porter

L’ADN synthétique permettra aussi de recréer les molécules nécessaires à la conception de produits dans potentiellement tous les secteurs.

Memphis Meats créent de la viande en laboratoire, tandis qu’Impossible Foods produit un équivalent de l’hémoglobine pour rendre sa viande végétale saignante.

Le groupe français Robertet, bientôt bi-centenaire, s’est allié à la startup star de l’ADN synthétique Ginkgo Bioworks pour fabriquer des arômes de pêche et d’abricot. L’ADN synthétique permet à la fois de diminuer les coûts et préserver les ressources naturelles, lit-on dans Le Monde. Gingko a aussi récemment monté une joint-venture avec Bayer pour créer des microbes permettant à certaines graines (maïs, blé, riz) de produire, par elles-mêmes, un fertilisant.

Dans la cosmétique aussi on s’intéresse à cette technologie. Elle permettrait d’obtenir certaines molécules à bas coût et dans le respect de la nature et des animaux. L’Oréal s’est ainsi doté d’un département « biotechnologies » mais difficile de savoir ce qu’il s’y passe.

Le monde de la mode doit faire face aux mêmes défis que celui des cosmétiques. En septembre, Modern Meadow a lancé Zoa, sa première collection de vêtements en cuir à partir d’ADN synthétique. Bolt Threads fabrique, quant à elle, de la soie.

L’ADN synthétique pourrait aussi sauver des vies. Cellectis ambitionne ainsi de vaincre le cancer en réparant les gènes défectueux.

Pour y arriver, il faut d’abord imaginer le code génétique de la protéine que l’on souhaite obtenir, ce qui signifie séquencer l’ADN de la cellule que l’on veut copier, et la modifier, une opération délicate. Cette séquence d’ADN ainsi obtenue doit alors être insérée dans une cellule ou un micro-organisme dont on détourne le programme pour lui faire produire ce qu’on souhaite.

Mais toutes ces expérimentations ont un point en commun : elles coûtent bien trop cher.

De la science-fiction ?

Dans les années 2000, le développement, d’une nouvelle technologie a permis de rendre le séquençage de l’ADN rapide et peu coûteux. L’encodage, c’est-à-dire l’écriture, est aussi relativement accessible puisque le processus se fait grâce à un logiciel. Ce qui empêche les entreprises d’utiliser de l’ADN synthétique, c’est la production de l’ADN.

Le passage du virtuel au réel est en effet long et onéreux. Pour créer une molécule, il faut ajouter chaque nucléotide un par un, grâce à des réactions chimiques. Une quinzaine d’entreprises se sont positionnées sur la production d’ADN et tentent de trouver des technologies plus efficaces et accessibles.

La startup californienne Twist Bioscience, créée par la Française Emily Leproust, a produit 150 000 gènes l’année dernière. Microsoft leur a acheté 10 millions de brins d’ADN en 2016, et a renouvelé sa demande cette année.

En France, la startup DNA Script, créée par le trentenaire Sylvain Gariel en 2014, a opté pour un changement radical : elle produit l’ADN grâce à une méthode biologique, en utilisant des enzymes, plutôt que chimique comme le fait Twist Bioscience. La startup a déposé plusieurs brevets et espère synthétiser des fragments d’ADN à haute valeur ajoutée pour des clients et clientes en 2018, et proposer une version pré-commerciale en 2019. Elle développe en parallèle une « imprimante à ADN » qui permettra aux entreprises de les fabriquer elles-mêmes selon leurs besoins. La startup a levé 11 millions d’euros en septembre.

Une levée de fonds poids léger comparée à celle de Gingko Bioworks. L’entreprise a dépassé le milliard de dollars de valorisation après un nouveau tour de table de 275 millions de dollars en décembre. L’entreprise située à Boston est la plus grosse cliente de Twist Bioscience. Elle conçoit pour des entreprises, le code génétique des substances qu’elles souhaitent développer, et les fait ensuite produire par Twist Bioscience.

Si ces startups tiennent leurs promesses, elles deviendront des poids lourds, au même titre qu’Intel ou Bayer, tant les applications sont multiples. Et qui sait, peut-être un jour aurons-nous notre clone génétique virtuel pour nous assister comme dans Black Mirror.

Image par Memphis Meat

La rédaction HOW

par L'ADN

Linkedin

A lire aussi

La communauté des leaders de l'innovation

Innovating in good company

Rejoignez-nous