Les biofonderies sont la pierre angulaire de la découverte de médicaments et de la biologie synthétique. Pourtant, les ingrédients de base que sont les gènes synthétiques sont restés chers et ont constitué un frein dans le développement de l'industrie. Aujourd'hui, avec des gènes de plus en plus abordables, grâce aux percées technologiques, permettent aux biofonderies de se développer à l'échelle mondiale, d'accélérer la biologie synthétique et la découverte de médicaments, se dotant ainsi d’une forte croissance.

Qu’est-ce qu’une biofonderie?

Une biofonderie est une installation intégrée permettant de réaliser de la biologie synthétique (modification ou conception de systèmes biologiques) à grande échelle. Elle fournit l’infrastructure analytique, l’équipement robotique, le personnel, les logiciels et les systèmes de gestion des données qui permettent cette ingénierie de la vie.

L’automatisation au service de l’efficacité

À l’instar des fonderies qui fondent et remodèlent le métal, les biofonderies remodèlent les organismes présents dans la nature à des fins utiles. Elles sont essentielles pour la biologie synthétique, la découverte et le développement de médicaments. Leur efficacité à grande échelle permet des cycles de développement plus rapides, ce qui en fait un acteur essentiel pour l’ensemble de la chaîne de valeur.

Les biofonderies soutiennent le génie biologique dans les quatre étapes du cycle « conception-construction-test-apprentissage » (DBTL). Une disposition entièrement automatique et modulaire permet aux clients de choisir la partie du cycle DBTL qu’ils souhaitent faire exécuter par une biofonderie. L’ensemble du flux de travail s’en trouve accéléré, ce qui se traduit par des cycles de développement plus rapides. Plus le processus de conception et de test est rapide, plus les produits peuvent être livrés rapidement sur le marché.

Le ministère américain de l’énergie estime qu’une biofonderie peut réduire de 50% le temps nécessaire pour réaliser le biotraitement d’une molécule (contre une moyenne actuelle de ~10 ans).

Principaux débouchés commerciaux dans les secteurs non pharmaceutiques

Outre la santé, les biofonderies sont liées à d’autres secteurs tels que l’énergie, la chimie, l’agriculture, la sécurité nationale et les nanotechnologies. Elles sont, par exemple, de plus en plus utilisées pour la recherche de carburants de substitution et la gestion des déchets. Les biofonderies peuvent également produire des micro-organismes de biorestauration pour nettoyer l’eau, le sol et les polluants atmosphériques ou synthétiser de la soie d’araignée ultra-durable.

Les flux de déchets (aliments, graisses, huiles, etc.) stockent une énergie potentielle précieuse, qui reste souvent inexploitée. Les biofonderies peuvent créer des micro-organismes capables de manger et de détruire ces déchets et de les convertir en biocarburants, en bioproduits et en bioénergie. Les flux de déchets non dégradables restent un problème d’élimination pour tous, ce qui signifie que la demande de traitement biologique des déchets ne manque pas. L’évolution mondiale vers une économie responsable et durable devrait favoriser l’utilisation des déchets agro-industriels comme matière première pour une bioproduction durable.

Un autre secteur qui s’intéresse de près aux biofonderies est celui de la défense. La Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) a déjà construit des fonderies vivantes pour produire des molécules critiques et de grande valeur pour le ministère de la défense. L’armée est constamment à la recherche de technologies avancées dans toutes les industries, qu’il s’agisse de textiles à l’épreuve du temps, de carburants efficaces ou d’aliments et de médicaments améliorés.

Des possibilités d’investissement importantes

Seules quelques biofonderies sont répertoriées; la plupart sont privées ou à but non lucratif (par exemple, des institutions universitaires). Pourtant, toutes sont appelées à bénéficier d’une croissance considérable de leurs revenus.

Les produits issus de la bioingénierie, pour lesquels les biofonderies sont essentielles, représentent un marché potentiel de 3 trillions de dollars. Plusieurs acteurs font leur apparition dans ce secteur.

Ginkgo Bioworks: Un « magasin d’applications » révolutionnaire pour les cellules programmées

Créée il y a 20 ans dans un laboratoire du MIT, Ginkgo vise à créer des organismes qui devraient améliorer la fabrication de produits déjà existants sur le marché. L’entreprise fonctionne comme un magasin d’applications avec des cellules programmées à la place des applications.

Ginkgo a été la première biotech de Y Combinator, qui a levé 800 millions de dollars, dépensé 500 millions de dollars pour construire l’infrastructure du laboratoire et prévoit maintenant d’entrer en bourse via un SPAC de 17,5 milliards de dollars. Avec un chiffre d’affaires de 77 millions de dollars pour 2020 et des dépenses de 214 millions de dollars, la société prévoit une croissance annualisée de 84 % sur 4 ans jusqu’en 2024. Après avoir signé plusieurs partenariats, Ginkgo n’a pas encore de produit phare.

Zymergen: Une hype en pleine croissance tout en promettant une hyper-croissance

Fondée en 2013, la société californienne Zymergen est entrée en bourse en avril 2021 à 3 milliards de dollars. Avec l’objectif ambitieux de découvrir des produits précédemment inexistants, ils affirment avoir la plus grande base de données ADN physique et numérique propriétaire avec une croissance annualisée à trois chiffres sur 5 ans.

En août 2021, le PDG a démissionné lorsque la société a déclaré qu’elle n’afficherait aucun revenu cette année et seulement des revenus immatériels en 2022. La société est restée sous les feux de la rampe après une chute de 70 % de son cours boursier à la suite de cette nouvelle, ce qui montre à quel point l’industrie reste naissante.

Mais les nouveaux entrants ne manquent pas. Les institutions académiques et de recherche préfèrent travailler avec leurs propres biofonderies non commerciales (regroupées en 2019 dans l’Alliance mondiale des biofonderies). Parallèlement, le secteur privé continue d’accueillir de nouveaux acteurs et a enregistré des niveaux de financement record au premier trimestre 2021.

Catalyseurs

Nouvelle baisse des prix des gènes synthétiques. La baisse des prix de la biologie synthétique stimulera le secteur et aura des retombées positives sur la demande en biofonderies.

Une excellente réputation et des antécédents avérés. Les partenariats avec les grandes entreprises pharmaceutiques et l’intérêt des start-ups pour l’externalisation de la recherche contribueront de manière significative à la croissance des revenus récurrents des biofonderies.

Accélération de la recherche de carburants de substitution. Aujourd’hui déjà, de nombreux programmes publics travaillent sur les carburants et les aliments durables. Nous prévoyons un intérêt accru pour ce type de recherche étant donné les préoccupations croissantes en matière de climat et de durabilité.

Risques

Défaillance du modèle commercial. L’incapacité à fournir un service rentable ou à répondre à la demande à une échelle à haut débit entravera les ventes.

Spécialistes scientifiques difficiles à trouver. Les biofonderies dépendent d’experts techniques et scientifiques hautement spécialisés pour leur fonctionnement. Les frictions sur le marché du travail peuvent entraîner un niveau de professionnalisme insuffisant et entraver la croissance.

Biosécurité et préoccupations éthiques. Les préoccupations croissantes concernant la dissémination (non)intentionnelle d’organismes synthétiques dans l’environnement mettraient en suspens les recherches en cours et entraveraient considérablement le développement du secteur.