La biologie de synthèse (SynBio)
Qu'est-ce que la biologie de synthèse ?
La biologie de synthèse, aussi connue sous le nom de SynBio, combine des concepts de biologie, d’ingénierie, et d’informatique pour créer ou modifier des organismes vivants en fonction d’objectifs précis. Contrairement à la biotechnologie traditionnelle, qui manipule les gènes existants dans des organismes naturels, la biologie de synthèse adopte une approche plus systématique et programmable. Elle assemble des composants biologiques tels que l’ADN, les protéines, et les circuits génétiques pour créer des cellules ou des organismes capables de remplir des fonctions spécifiques, comme produire des molécules d’intérêt ou détecter des agents pathogènes.
Un défi éthique majeur pour la biologie de synthèse réside dans la perception publique des termes « synthèse » ou « synthétique », souvent associés à des idées de non-naturel ou d’artificiel. En réalité, la biologie de synthèse utilise des composants biologiques pour développer des solutions dans divers domaines, comme l’agriculture durable, la santé, et l’environnement. Pour les scientifiques, l’enjeu consiste à expliquer les applications concrètes de cette discipline et à clarifier son rôle potentiel dans la résolution de problématiques actuelles, tout en répondant aux préoccupations du grand public.
Domaines d'application de la biologie de synthèse
La biologie de synthèse ne se limite pas à l’agriculture ; elle est utilisée dans une grande variété de domaines, chacun avec des objectifs spécifiques et des impacts importants. Voici un aperçu des principaux secteurs qui exploitent la SynBio :
Santé et médecine
La médecine est de loin le domaine où la biologie de synthèse est la plus développée. Elle est utilisée pour créer des thérapies géniques, des vaccins, des médicaments sur mesure, et des traitements pour des maladies complexes comme le cancer et les maladies génétiques. Des entreprises comme Moderna et Synthego utilisent la SynBio pour développer des vaccins et des technologies d’édition génétique.
Industrie biotechnologique et chimique
Dans le domaine industriel, la biologie de synthèse est utilisée pour produire des biomatériaux, des produits chimiques, et des carburants de manière plus écologique. Des sociétés comme Amyris et Genomatica développent des produits à base de synbio, tels que des bioplastiques et des alternatives aux carburants fossiles.
Alimentation
Le secteur alimentaire bénéficie également de la biologie de synthèse, notamment pour créer des protéines alternatives comme les viandes artificielles ou des ingrédients alimentaires plus durables. Des entreprises comme Impossible Foods et Perfect Day utilisent la SynBio pour produire des substituts de viande et de produits laitiers sans avoir recours à l’élevage animal.
Agriculture
En agriculture, la biologie de synthèse est utilisée pour développer des biostimulants, des biocontrôles, et des solutions pour améliorer la productivité des cultures tout en réduisant l’impact environnemental. Les technologies dérivées de la synbio permettent d’optimiser l’utilisation des ressources naturelles, de réduire les intrants chimiques, et de mieux gérer les sols.
Environnement
Enfin, la biologie de synthèse joue un rôle dans la bioremédiation, en concevant des organismes capables de dégrader des polluants environnementaux ou de capturer des gaz à effet de serre. Ces innovations visent à rendre les procédés industriels et environnementaux plus durables.
Un avenir prometteur pour l’agriculture grâce à la biologie de synthèse
La biologie de synthèse est déjà utilisée dans le secteur agricole, et son potentiel est immense. Les innovations actuelles en synbio permettent de développer des biostimulants et des biocontrôles capables d’améliorer la santé des sols, d’accroître la productivité des cultures, et de combattre les pathogènes agricoles, le tout de manière écologique.
Par exemple, Cybele Agrocare développe des biofertilisants microbiens qui ciblent la nutrition des cultures (azote, phosphore, potassium et autres minéraux), l’adaptation aux aléas climatiques et l’amélioration de la structure du sol pour optimiser ses fonctions naturelles, telles que la séquestration de carbone et la filtration de l’eau.
Ginkgo Bioworks collabore avec des entreprises du secteur agricole pour développer des microbes qui stimulent la croissance des plantes et améliorent la résistance aux stress environnementaux. La reprogrammaton de ces microbes grâce à la SynBio permet aux agriculteurs peuvent mieux gérer les ressources et diminuer l’utilisation de pesticides et de produits chimiques nocifs.
Un autre exemple est AgBiome, qui identifie des microorganismes capables de protéger les cultures contre les pathogènes. En utilisant la biologie de synthèse, ils optimisent ces microbes pour une lutte plus ciblée contre les maladies des plantes, offrant une solution efficace et respectueuse de l’environnement.
Ces avancées transforment l’agriculture en rendant les pratiques plus durables et plus précises. Les solutions issues de la biologie de synthèse permettent aux agriculteurs de réduire leur dépendance aux produits chimiques et d’adopter des approches plus naturelles pour stimuler la croissance des plantes et protéger les cultures. La capacité à personnaliser les biostimulants et les biocontrôles en fonction des besoins spécifiques des sols et des cultures crée également une agriculture de précision qui maximise l’efficacité tout en minimisant les impacts environnementaux.
Comment inLux Biotech met la biologie de synthèse au service des fournisseurs de biosolutions
Chez inLux Biotech, nous utilisons la biologie de synthèse pour aider les fournisseurs de biosolutions, notamment ceux spécialisés dans les biostimulants et biocontrôles, à améliorer l’efficacité de leurs produits. Notre outil génétique permet à des cellules phytopathogènes de produire de la bioluminescence, ce qui permet une visualisation précise du comportement de leurs produits ou du pathogène cible en réaction à ces produits. Selon le microorganisme observé, nous suivons soit le produit, soit le pathogène, pour mieux comprendre les interactions à l’échelle microbiologique.
Cette technologie innovante apporte aux fournisseurs des données biologiques concrètes pour affiner leurs formulations et rendre leurs solutions plus efficaces. Grâce à notre approche, nous les aidons à mieux tester leurs produits, à comprendre leur impact sur les agents pathogènes, et à développer des alternatives aux pesticides plus compétitives et plus écologiques.
En collaborant avec inLux Biotech, les fournisseurs de biosolutions ont accès à des outils de tracking microbiologique de précision, qui permettent de mieux comprendre le comportement des produits en temps réel, créant ainsi des solutions agricoles plus sûres et plus efficaces.
La montée en puissance de la biologie de synthèse grâce à des initiatives comme iGEM
La biologie de synthèse connaît une croissance rapide, notamment portée par des initiatives internationales comme le concours iGEM (International Genetically Engineered Machine), créé en 2003 par le MIT. Cet événement rassemble chaque année des équipes d’étudiants, chercheurs, et entreprises du monde entier pour résoudre des problématiques globales grâce à des innovations biotechnologiques. Les projets iGEM couvrent des domaines variés tels que la santé, l’environnement, et l’agriculture, et mettent en lumière le potentiel transformateur de la biologie de synthèse. Cette initiative joue un rôle crucial dans la formation de la prochaine génération de scientifiques et dans la promotion d’innovations à impact, ouvrant ainsi la voie à un avenir plus durable et résilient.
Sources
【1】National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. (2019). Synthetic Biology: Building on Nature’s Inspiration.
【2】Vickers, J.E., & Kennedy, M.J. (2022). Agricultural Applications of Synthetic Biology. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology.