Université Joseph Ki-Zerbo : Kader Pingdwendé Aziz Bamogo soutient avec brio une thèse de doctorat sur la production de protéines recombinantes

Le jury a été présidé par Yves Traoré, Professeur Titulaire d’Immunologie, Université Joseph KI-ZERBO. Les autres membres du jury étaient : Jacques SIMPORE, Professeur Titulaire en Biologie Moléculaire et en Génétique Moléculaire, Université Joseph KI-ZERBO (Directeur de thèse) ; Diégane DIOUF, Professeur Titulaire de Biologie végétale, Université Cheikh Anta Diop de Dakar au Sénégal (Rapporteur) ; Christophe BRUGIDOU, Directeur de Recherche en Biotechnologie-virologie, INERA/IRD/LMI PathoBios, Montpellier, France (Co-directeur de thèse) ; Amadou TRAORE, Directeur de recherches en Génétique animale, INERA/CNRST, Burkina Faso ; Sévérine LACOMBE, Chargée de recherches en Biotechnologie, INERA/IRD/LMI PathoBios Montpellier, France (invitée) ; Fidèle TIENDREBEOGO, Chargé de recherches en Virologie moléculaire, INERA/CNRST Burkina Faso (invité).

Technique de production classique des protéines recombinantes par transgénèse

Les protéines recombinantes sont produites par des organismes dont le matériel génétique a été modifié par transgénèse grâce au génie génétique. La transgénèse consiste à prélever un gène issu d’un « organisme A » donné, puis à l’insérer dans un « organisme B ». Ce dernier, qui peut être indifféremment un microorganisme, des cellules quelconques, une plante ou bien un animal, est dit organisme génétiquement modifié.

Le nouveau gène qui n’existait pas auparavant dans le patrimoine génétique de l’organisme modifié entrainera la production d’une nouvelle protéine (dite recombinante) d’utilité pour les secteurs de la santé, de l’agriculture ou de l’industrie. En effet, des protéines pharmaceutiques comme le vaccin contre l’hépatite B, l’insuline pour les diabétiques sont produites par cette technologie.

Des protéines d’intérêt agronomique comme des protéines à propriétés insecticides peuvent également être produites et permettre de résoudre des questions agricoles. Il en est de même pour la production de compléments alimentaires pour enrichir des aliments et faire face à la malnutrition des enfants en bas âges ou à des carences alimentaires grave chez la femme enceinte.

Le plus gros challenge de cette technologie, à ses débuts, était la gestion des contraintes de biosécurité. En plus de cette contrainte qui s’imposait à tous, les pays en voie de développement faisaient également face à un manque d’expertise et d’infrastructures. Pour toutes ces raisons, ces pays se retrouvaient en marge de cette technologie qui pourtant peut constituer un bon moyen pour répondre aux besoins dans le domaine de la santé, de l’agriculture et de l’industrie. Ces dernières années, des avancées majeures ont eu lieu dans le domaine des biotechnologies et a permis la naissance de nouvelles techniques, telle que l’expression transitoire, qui permettent de produire des quantités importantes de protéines recombinantes tout en s’affranchissant des contraintes liées à l’ancienne méthode de production dite d’expression stable.

Différence entre transgénèse classique à expression stable dans l’organisme génétiquement modifié et nouvelle voie d’expression de gène d’intérêt dite transitoire

L’expression stable et l’expression transitoire, réussies, aboutissent tous les deux à une expression d’un gène étranger dans l’organisme transformé. Dans le processus de l’expression stable classique, le gène d’intérêt s’intègre au génome de l’hôte, s’exprime dans ses cellules germinales et est maintenu pendant plusieurs générations avec des contraintes de biosécurité, notamment des conséquences sur l’environnement et l’homme, tandis que dans une expression transitoire comme dans notre recherche, le gène d’intérêt ne parvient pas à s’intégrer au génome de l’hôte et s’exprime transitoirement dans l’hôte pour un court terme. Cette seconde méthode d’exprimer des transgènes permet de s’affranchir des contraintes de la première méthode et est en adéquation avec le concept « one health ».

La vision des acteurs de cette thèse est d’éviter toutes les polémiques autour des OGM mais d’exploiter l’expression transitoire non pas pour des applications dans le domaine agro-pastorale mais pour la fabrication de produits thérapeutiques (vaccin hépatite B, interféron, insuline…) afin de contribuer à l’amélioration de la santé des populations.

La thèse soutenue par Pingdwendé Kader Aziz Bamogo a porté sur la production de protéines recombinantes d’intérêts en utilisant de nouveaux outils biotechnologiques.

  L’Université Joseph Ki-Zerbo à travers LABIOGENE dirigé par le Prof. Jacques SIMPORE, Professeur titulaire de Biologie moléculaire et de Génétique Moléculaire ;
  le Prof. Christophe BRUGIDOU, Directeur de recherches en Biotechonologie-virologie, INERA/IRD/LMI PathoBios, Montpellier, France ;
  le Docteur Sévérine LACOMBE, Chargée de recherches en Biotechonologie, INERA/IRD/LMI PathoBios, Montpellier, France ;
  le Docteur Drissa SEREME, Maître de recherches en Biotechnologie, INERA/CNRST/IRD et le LMI Patho-bios, Burkina Faso ;
  le Docteur Fidèle TIENDREBEOGO, Chargé de recherches en Virologie moléculaire,
INERA/CNRST/IRD et le LMI Patho-bios, Burkina Faso ;
  le Docteur Florencia W. DJIGMA, Maître Assistant en Biochimie/Biologie Moléculaire, Université Joseph Ki-Zerbo, ont fédéré leurs énergies pour développer l’expertise sur la technologie des protéines recombinantes.

Cela a permis de consacrer une thèse sur la question développée durant ces quatre dernières années par Pingdwendé Kader Aziz Bamogo. La thèse de Bamogo a eu pour objectif principal de mettre en place des systèmes d’expressions opérationnels pour la production de protéines recombinantes. Il a été question plus spécifiquement de (1) produire une protéine d’utilité en laboratoire dans le microorganisme Echerischia Coli ; (2) d’exploiter Nicotiana banthamiana, une plante apparentée au tabac et qui se prête bien à l’expression transitoire pour la production d’une protéine d’intérêt agronomique ; (3) d’inventer un nouveau vecteur viral pour l’amélioration des rendements de production des protéines d’intérêts dans les plantes à partir du virus de la panachure jaune du riz, un virus endémique à l’Afrique et (4) d’exploiter l’outil développé pour produire des protéines d’intérêt thérapeutique.

Les travaux entrepris au cours de la thèse de l’impétrant ont abouti à la production de trois protéines différentes : (1) la TEV protéase qui est une enzyme permettant de réaliser des analyses au laboratoire ; (2) l’inhibiteur de l’alpha amylase d’insectes ravageurs des cultures, α-AIC3 qui est une protéine présentant des propriétés insecticides et (3) l’antigène de surface du parasite responsable de la leishmaniose, cette dernière protéine est un excellent candidat vaccin contre cette maladie en raison de ses propriétés immunogènes.

En marge de toutes ces protéines produites, les travaux ont également aboutis au développement d’un nouveau vecteur viral pour l’amélioration des rendements de production de protéine en système plante appelé outil RYMV (RYMV pour Rice Yellow Mottle Virus). Ce dernier volet des travaux de la thèse de Bamogo a fait l’objet du premier prix de la meilleure présentation affichée par la Société Française de Phytopathologie (SFP) lors des 17e Rencontres de Virologie Végétale à Aussois en France en 2019. Le prix a récompensé les résultats de recherche menée au Burkina Faso et en France sur l’exploitation des phytovirus pour la production de molécules d’intérêts agronomiques, industriels et pharmaceutiques.

Les acteurs de cette thèse ambitionnent d’exploiter l’ensemble des systèmes d’expressions implémentées dans le cadre de leurs travaux ainsi que des outils biotechnologiques viraux pour combattre des pathologies humaines telles que le VIH, le paludisme, les cancers, la COVID-19 et les maladies émergentes.

Merci à toute l’équipe IRD/LMI PathoBios, Montpellier en France, qui, avec leurs collaborateurs de l’INERA/CNRST et de LABIOGENE, a contribué à la concrétisation de cette vision pour le Burkina Faso en particulier et l’Afrique de façon générale.

Mots clefs : Biotechnologie ; outil RYMV ; Protéine recombinante ; Expression transitoire ; Expression stable