Vincent Libis : quand les trésors des microorganismes se traduisent en avancées thérapeutiques

Et si chaque poignée de terre recelait de futurs médicaments ? Après ses études de pharmacie, Vincent Libis s’est spécialisé en biologie de synthèse : ce domaine lui a permis de mettre au point des procédés pour accélérer l’identification de molécules bactériennes susceptibles de faire progresser la médecine. Comme un lancer de mille dés en parallèle, cette approche multiplie les chances de transformer son pari technologique en découvertes scientifiques.

Les microorganismes qui nous entourent sont le fruit de millions d’années d’essais-erreurs au cours desquels chaque espèce s’est en permanence adaptée pour survivre dans son environnement. Pour cela, chacune d’entre elles a développé des armes chimiques, appelées métabolites, qui remplissent toutes des fonctions biologiques précises. Et si certaines de ces armes avaient aussi un potentiel thérapeutique pour les humains ? C’est précisément la question à laquelle Vincent Libis, chercheur Inserm, dédie sa carrière. Son objectif : exploiter les innombrables richesses de ce réservoir d’ingénierie naturelle – largement méconnues – pour découvrir de nouveaux médicaments.

« La rapamycine ou les statines sont des molécules dérivées de métabolites microbiens antifongiques, dont on a ensuite fortuitement découvert d’autres propriétés, respectivement immunosuppressives, notamment utilisées pour prévenir le rejet de greffe, et hypolipémiantes, prescrites en cas d’hypercholestérolémie », explique le chercheur. Son idée est de rendre ces découvertes plus rapides et automatisées, pour accélérer les innovations thérapeutiques. Dans ce but, il utilise la biologie de synthèse : « Chacune des molécules microbiennes est encodée par un gène. Or, la biologie de synthèse permet de manipuler un grand nombre de gènes afin de les caractériser de façon simultanée. » L’enjeu central de ses travaux réside moins dans l’identification isolée de nouveaux métabolites d’intérêt que dans la mise au point d’une plateforme technologique capable de systématiser la découverte de molécules bioactives. « Nous capturons les fragments d’ADN issus de microorganismes, réalisons leur séquençage pour décoder les ensembles de gènes inconnus qu’ils contiennent, puis nous intégrons ceux qui semblent intéressants dans des organismes hôtes sélectionnés, des bactéries de laboratoire, pour qu’ils en assurent la biosynthèse. Nous avons ainsi accumulé un beau trésor de molécules actives. » Il s’agit maintenant d’en explorer l’intérêt thérapeutique.

Un « rêve de gosse » devenu réalité

Vincent Libis reconnaît que son quotidien est encore plus palpitant que ce qu’il avait envisagé adolescent, lorsqu’il s’imaginait chercheur : « Je m’intéressais aux sciences du vivant. Je lisais des magazines dans lesquels j’ai découvert les méthodes naissantes de manipulation de l’ADN. J’étais fasciné. Quant aux médicaments, l’idée qu’une petite molécule puisse avoir un effet sur un ensemble bien plus grand me paraissait proche de la magie. C’est la raison pour laquelle j’ai choisi de faire des études de pharmacie : je voulais comprendre comment fonctionnent les médicaments. »

Durant ce cursus, qu’il mène à la faculté de Strasbourg, il découvre la biologie de synthèse. « C’était au début des années 2010, et ce champ naissant était encore peu connu. À tel point que mes amis voyaient cela comme de la science-fiction », se rappelle-t-il. L’étudiant s’inscrit alors au premier master dédié à ce domaine, basé à Paris. En 2012, il participe à une compétition étudiante internationale de biologie de synthèse et son équipe de master remporte le grand prix face à des institutions prestigieuses telles qu’Harvard ou le MIT :« Cette victoire contre toute attente nous a donné une vraie confiance en nous, et cela nous a tous motivé à faire de la recherche en biologie de synthèse. »

Il enchaîne son doctorat au Génopole, puis un post-doctorat à l’université Rockefeller de New York (États-Unis). Conception assistée par ordinateur, automatisation, séquençage, criblage simultané… progressivement, Vincent Libis développe des moyens pour accélérer la découverte de gènes et les analyser simultanément afin de rendre leur caractérisation plus automatisée et immédiate. Ses travaux lui permettent de recevoir le prix Jeune chercheur de la Fondation Bettencourt-Schueller, le prix Jacques-Monod, puis d’obtenir des financements pour monter sa propre équipe de recherche. Plus récemment, en 2023, il a obtenu une bourse du Conseil européen de la recherche (Starting Grant), propulsant son laboratoire au niveau international.

Des découvertes à la pelle

Grâce à la puissance des méthodologies qu’il a mises en place, la possibilité de diversifier les sources de microorganismes à sonder est devenue envisageable. C’est dans cette idée qu’avec Aude Bernheim, chercheuse à l’Institut Pasteur, il a lancé le projet participatif Science à la pelle : « Les sols comportent une diversité inexplorée de microorganismes. Ceux que nous connaissons ne sont que la face émergée de l’iceberg. Nous avons donc voulu profiter de cette probable richesse en invitant les citoyens, partout en France, à nous envoyer de petits échantillons de sols de leur environnement. Nous en avons reçu plus de mille. Leur analyse révèle des gènes et même des espèces inconnus. C’est très excitant », s’enthousiasme Vincent Libis. Ces résultats seront prochainement publiés et la phase d’exploration des nouveaux gènes identifiés s’ouvrira.

L’équipe qu’il dirige continue à imaginer et optimiser de nouvelles méthodes de découverte par biologie de synthèse : « Nous détectons plusieurs candidats médicaments chaque semaine », précise-t-il. Parallèlement, Generare – la start-up qu’il a créée en 2023 – assure la montée en charge technologique et l’automatisation du processus de criblage à haut débit, pour « industrialiser » la découverte de métabolites microbiens et valoriser les molécules les plus prometteuses auprès de l’industrie pharmaceutique. « Le laboratoire académique nous permet d’inventer, et l’entreprise nous permet d’accélérer les découvertes. Lorsqu’un problème se pose, cette dernière offre la puissance de feu pour résoudre les difficultés en des temps beaucoup plus courts qu’avant. Avec Generare, nous avons déjà identifié une dizaine de molécules potentiellement anticancéreuses ainsi qu’une dizaine aux propriétés antibiotiques. Nous cherchons aujourd’hui les partenaires privés pour les développer. »

Vincent Libis dirige l’équipe Paysages biosynthétiques inexplorés (Uncharted Biosynthetic Landscapes) dans l’unité Évolution et ingénierie des systèmes dynamiques (unité 1338 Inserm/Sorbonne Université) à Paris.

Autrice : C.G.

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