Interview de Thomas Colace, directeur associé de Kernalbio : Une start-up des sciences de la vie utilise le Litesizer d'Anton Paar pour développer des médicaments de nouvelle génération

Q : Que fait exactement votre entreprise ? 

R : Kernal Biologics développe la prochaine génération de thérapies à base d'ARNm. Tout le monde connait l'ARNm 1. et le succès fantastique qu'il a eu avec les vaccins COVID, mais nous pensons que de nombreuses améliorations peuvent être apportées à l'ARNm pour lui permettre d'être utilisé dans d'autres cas d'utilisation thérapeutique tels que l'immunothérapie contre le cancer. L'approche de Kernal est double. Premièrement, Kernal est capable d'apporter des modifications à la molécule d'ARNm ou à la séquence d'ARNm qui permet à la molécule d'être plus furtive et d'échapper au système immunitaire de l'hôte. Un défi avec l'ARNm 1.0 est que l'ARNm est reconnu comme un envahisseur par de nombreuses cellules, ce qui peut arrêter la traduction des protéines. Dans le cas d'un vaccin, cela pourrait être en quelque sorte un adjuvant, cela pourrait aider à stimuler le système immunitaire, mais dans un scénario où vous essayez de produire autant de protéines que possible, il est préférable d'avoir cette molécule ARNm soit furtive, soit pour ne pas activer les récepteurs immunitaires innés. L'autre approche que Kernal adopte pour les thérapies d'ARNm de prochaine génération est de rendre l'ARNm onco-sélectif. Kernal a utilisé des réseaux de neurones convolutifs pour trouver un modèle qui peut aider l'ARNm à être traduit sélectivement par les cellules cancéreuses par opposition aux tissus sains. Et cela pourrait nous permettre d'envoyer des charges utiles de protéines potentiellement très toxiques qui pourraient ensuite être exprimées par les cellules cancéreuses, les obligeant à commettre une mort cellulaire programmée par rapport aux cellules saines qui pourraient être épargnées. 

Q : Quel est votre rôle ? 

R : Mon rôle est la livraison. L'ARNm est en amont de ce que je fais. J'encapsule l'ARNm dans des nanoparticules lipidiques, et ces nanoparticules lipidiques sont ensuite délivrées de manière systémique ou locale, via toutes les voies d'injection, dans des modèles murins précliniques. Et donc, là où le Litesizer intervient pour notre domaine fonctionnel, c'est dans la caractérisation de ces nanoparticules lipidiques. La caractérisation à la fois par taille et par potentiel zêta nous donne une idée de la qualité des particules, donc, potentiellement, de leur fonction. La taille de la nanoparticule lipidique peut être liée à sa puissance. Il est donc très important pour nous de comprendre à la fois la taille et le potentiel zêta de nos particules afin de nous aider à optimiser et à itérer nos conceptions de formulation alors que nous cherchons à trouver des formulations LNP plus ciblées, des formulations qui peuvent aller aux tissus qui peuvent être spécifique du cancer, ou spécifique d'un organe, ainsi que de la puissance globale, dans la création de nanoparticules lipidiques qui entraînent le plus haut niveau d'expression d'ARNm dans les cellules. 

Q : Comment l'instrument Litesizer d'Anton Paar s'intègre-t-il dans votre travail ? 

R : C'est double : il joue un rôle dans la découverte et il joue un rôle dans l'assurance qualité. Cela ne veut pas dire que nous sommes à un stade où nous avons mis en place une assurance qualité stricte, mais c'est pour nous assurer que nous sommes en mesure de reproduire ce que nous avons fait dans le passé. Pouvoir caractériser les LNP à la fois par leur taille et leur potentiel zêta nous donne l'assurance que nous avons créé deux fois la même chose. En termes de découverte, la taille et le potentiel zêta sont les variables les plus probables, qu'elles soient dépendantes ou indépendantes, qui affectent la puissance de nos LNP dans nos systèmes modèles. Et donc pouvoir avoir ces points de données à utiliser comme paramètres dans le développement de modèles nous est très utile. En général, vous pourriez en théorie travailler sans caractériser vos particules, mais je pense qu'il vous manquerait une dynamique. Il vous manquerait des informations très importantes qui pourraient vous aider à prendre de meilleures décisions à l'avenir concernant la qualité de vos LNP et leur puissance. 

Q : Pourquoi est-il si important d'effectuer la DLS en interne avec le Litesizer ? 

R : C'est très important en termes de formulation de nanoparticules lipidiques. Si vous ne voyez pas cette information, vous formulez à l'aveugle. Vous n'avez aucune idée si vous avez peut-être fait une petite erreur dans votre protocole et que vous êtes sur le point d'envoyer ces particules à un test en aval qui est coûteux et prend beaucoup de temps, et que vous n'êtes pas sûr que ce que vous envoyez dans ces tests en aval est ce que vous pensez que c'est, ça n'en vaut pas la peine. Pour être honnête, je ne peux pas vous dire combien de fois la DLS a rattrapé mes erreurs. Je fais une formulation, ça a l'air bien, je la mesure, quelque chose cloche. Je reviens à mes notes. Quelque chose ne va pas. Avec cette étape de contrôle qualité qui prend littéralement 2 minutes, c'est tout ce dont vous avez besoin, c'est pourquoi c'est si utile, nous avons probablement évité d'innombrables erreurs en allant plus loin dans le pipeline expérimental. Et ça ne vaut pas non plus la peine de stocker les LNP pendant des jours ou des semaines à 4°C et ensuite d'aller les mesurer. Des changements se produisent. 

Et c'est une autre raison pour laquelle nous utilisons la diffusion dynamique de la lumière, c'est pour évaluer la stabilité de nos particules. S'il y a un problème de stabilité, la taille et le potentiel zêta seront votre premier signal d'avertissement. Et parfois, vous pouvez le voir simplement à l'oeil nu, car ce sont des suspensions colloïdales, elles semblent donc troubles. Et si cela semble encore plus nuageux, alors vous avez un problème. Mais si vous voulez vraiment pouvoir quantifier la gravité de ce problème, vous avez besoin de quelque chose comme la DLS pour le faire. D'un autre point de vue, si vous essayez d'évaluer la stabilité de vos particules lors de la congélation, ce qui est très important lorsque vous souhaitez transporter les particules, vous avez besoin de DLS pour vous assurer que vous n'apportez  pas de modifications à ces particules tout au long au long du processus de congélation et décongélation à travers pluisieurs répétitions.  

Q : Comment avez-vous choisi le Litesizer d'Anton Paar ? Qu'est-ce qui a fait la différence ? 

R : Nous avons contacté d'autres entreprises disposant d'équipements similaires. Pour moi, il y avait deux inconvénients : un, l'équipement était nettement plus cher et deux, le délai de livraison était atrocement long sans offre pour fournir une démo ou un prêt ou quelque chose comme ça. Alors j'ai pensé, il y a d'autres personnes qui font ça, pourquoi ne jetons-nous pas un coup d'oeil ? La raison pour laquelle nous avons réussi à le faire était parce que nous avons pu installer la machine de démonstration ici. L'équipe derrière l'équipement et le soutien que nous obtenons sont presque aussi importants que l'équipement lui-même et le représentant technique des ventes d'Anton Paar a été très utile pour installer la machine de démonstration lorsque nous avons passé la commande puisqu'il savait qu'il y aurait un délai et il nous a obtenu l'équipement de démonstration afin que nous puissions combler l'écart et cela n'était offert par aucun autre fournisseur. Et nous avions essentiellement tout un tas de nanoparticules lipidiques qui avaient été testées sur un instrument similaire, et donc nous avions des centaines de points de données et des tonnes d'échantillons et nous les avons lus sur le Litesizer et nous avons été agréablement surpris par la décision des mesures entre les instruments. En fait, j'ai été quelque peu choqué parce que dans mon esprit, j'allais laisser une latitude parce que ces particules avaient dans certains cas plus de 6 mois ou un an assises à 4°C et qu'elles ne sont pas vraiment, à ces trempératures, censées être stables pendant si longtemps, mais celles-ci se sont avérées remarquablement stables et nous avons pu créer ces comparaisons et réduire les risques en utilisant le Litesizer à la place de l'instrument concurrent et je pense que c'est une victoire pour nous. 

Q : Qu'aimez-vous particulièrement dans le Litesizer ? 

R : Une chose intéressante que je n'avais jamais vue auparavant est l'univette, la possibilité d'utiliser des échantillons incroyablement petits est vraiment un grand avantage pour les personnes travaillant avec les LNP. Bien que la technologie de détection ne soit pas très sensible à la concentration, les LNP peuvent être sensibles à une concentration inférieure à un certain niveau et si vous êtes dans un scénario où vous devez être économe en ressources, vous ne pouvez parfois pas abandonner suffisamment votre échantillon pour effectuer une mesure DLS, en particulier en ce qui concerne le potentiel zêta où vous avez besoin de concentrations légèrement plus élevées pour obtenir des mesures cohérentes. L'univette nous permet vraiment de nous assurer que nous fonctionnons dans une plage de concentration qui obtiendra des résultats cohérents et de ne pas utiliser trop d'échantillon. C'était une bonne chose à avoir. Avec le logiciel du Litesizer, vous avez un peu plus accès aux données qui sous-tendant vos échantillons et qui vous permettent de les retracer si vous le souhaitez. Je pense que c'est assez précieux. Pour ce qui est de passer d'un instrument à Litesizer, je n'avais rien à faire, à apprendre ou à préparer. C'était essentiellement comme "Allez". On apprend un peu le logiciel, c'est un peu différent mais au niveau de la mise en place des dosages ce sont les même. En termes de facilité d'utilisation, ils sont très similaires, en termes de configuration d'une expérience, d'exécution d'une expérience, d'enregistrement d'une méthode. Et puis la fonction de rapport dans Kalliope, je pense que c'est vraiment bien construit. 

Q : Achèteriez-vous un autre instrument d'Anton Paar ? 

R : Oh certainement ! La prochaine fois que j'aurai besoin d'un équipement, je me rapprocherai du représentant Anton Paar, Luis Botelho, et lui demanderai s'il a l'équipement qu'il me fait et je peux en voir la démonstration. Il n'y a aucun doute de cela. Bien sûr, nous allons voir ce qui est proposé sur le marché et nous assurer que nous obtenons la meilleure offre. Mais comme je l'ai dit, avoir ce type de soutien de Luis est tout simplement inestimable, vous ne pouvez pas chiffrer à quel point cela influence l'opinion sur l'équipement que vous allez utiliser. Je parlais à d'anciens collègues de ma décision de ne pas utiliser un instrument concurrent, juste pour voir s'ils passeraient le test de red-face. Et j'ai dit : "Oh, nous envisageons d'utiliser Anton Paar" et mon ex-collègue a dit : "Oh, je ne savais pas qu'ils fabriquaient des instruments DLS, mais c'est une excellente entreprise". Donc dès que j'ai eu l'information, qu'elle travaillait avec l'équipement d'Anton Paar, c'était une chose énorme. La réputation de l'entreprise est également très importante. 

Q : Votre contact avec un représentant d'Anton Paar a donc été utile ... 

R : Oh oui, Luis Botelho a dû venir à LabCentral environ six fois. Il a déposé la machine, l'a configurée. Lorsque nous avons eu notre véritable instrument, je suppose qu'elle avait été laissée dans le froid, non expédiée pendant trop longtemps. Et donc il l'a installé et il a donné un avertissement : L'instrument est bien trop froid pour être utilisé en ce moment. Et il a dit : "J'ai déjà traité cela auparavant, je vais devoir revenir demain. Il va falloir 24 heures pour qu'il revienne à une température normale. Il n'a pas dit : "Je vais devoir revenir la semaine prochaine", il a dit :"Je serai ici demain, et vous serez opérationnel demain", et c'était génial.