Rétrosynthèse pour la bioproduction de thérapeutiques – RetroSynthBio

La production métabolique de composés thérapeutiques est aujourd’hui basée sur des procédures ad-hoc (essai-erreur expérimental, connaissance d’experts) pour sélectionner les voies métaboliques exogènes qui doivent être introduites dans un micro-organisme hôtes (i.e., un châssis). Ces procédures couteuses en temps ne peuvent être appliquées que pour un nombre limité de composés. Le génie métaboliques et la biologie synthétique sont des domaines qui progressent rapidement, à titre d’exemple l’introduction de gènes dans les chromosomes et les plasmides ce pratique de plus en plus couramment, il y a donc un besoin émergeant d’automatiser les procédures actuelles. Le but de ce projet est de développer une approche systématique pour rechercher, optimiser et synthétiser des enzymes et des voies exogènes qui une fois introduits dans un châssis peuvent produire un composé cible. L’idée principale du projet est d’utiliser des techniques de rétrosynthèse pour identifier les transformations biologiques qui conduisent à la production de composés thérapeutiques. Pour chaque composé, un graphe de rétrosynthèse sera construit. Les voies métaboliques dans ce graphe seront énumérées et ordonnées par ordre de difficulté croissante de synthèse. Les voies les plus prometteuses seront synthétisées dans E. coli, les flux métaboliques seront mesurés, et la régulation des gènes sera ajustée pour amplifier les flux vers les composés cibles. Nous proposons d’utiliser cette méthode de rétrosynthèse pour des produits thérapeutiques commercialisés et produits en voie de commercialisation. Dans le cas ou la rétrosynthèse d’un produit thérapeutique s’avèrerai impossible ou trop couteuse, notre méthode déterminera les composés précurseur de ce produits et la façon de biosynthétiser ces précurseurs.