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Impact socio-économique des Sciences de la Vie III. Biotechnologie et molécules

Impact socio-économique des Sciences de la Vie III. Biotechnologie et molécules d’intérêt Introduction Dans le domaine de la biotechnologie, on s'intéresse beaucoup aux micro-organismes comme usines cellulaires : on peut y insérer des gènes et faire en sorte qu'ils se surexpriment (donne plus) par l'apport de certains nutriments ou par la carence (manque), pour favoriser la production de certaines molécules d'intérêt. Par exemple : -On récupère les lipides pour le biodiesel à partir d’algues, des enzymes ou des pigments. -Dans les bactéries, en plus de la recherche de polysaccharides, on peut également isoler des enzymes originales ou encore des molécules bactéricides ou bactériostatiques (bactériocines) qui peuvent être une source de nouveaux antibiotiques. 1. Secteur de la santé et de la santé Les biotechnologies permettent au secteur de la santé de faire encore plus de progrès : organe artificiel, thérapie cellulaire, développement de biomédicaments, de vaccins… Exemples concrets : Développement de biomédicaments, de vaccins, de thérapies géniques ou cellulaires. a. Production de médicaments Les médicaments issus des biotechnologies comprennent d’une part des médicaments dont la production est issue d’organismes vivants ou de leurs composants cellulaires (par exemple l’insuline humaine, l’hormone de croissance, des facteurs anti-hémophiliques ou des anticorps), ou des médicaments relevant de la chimie de synthèse, mais dont la conception a fait appel aux biotechnologies, à travers par exemple l’identification d’une cible cellulaire nouvelle. b. Organe artificiel -Dans certaines pathologies, il est parfois nécessaire de remplacer l’organe malade mais les donneurs sont rares. Des recherches sont faites pour développer par exemple des reins de synthèse. c. Thérapie cellulaire Ce mode de thérapie permet de soigner un patient en lui injectant des cellules sur l'organe touché (cellules souches la plupart du temps). La thérapie cellulaire est utilisée par exemple pour la maladie d’Alzheimer, diabète, leucémie… Exemple d’études d’actualité 1. Les polysaccharides bactériens comme les glycosaminoglycanes des tissus animaux possèdent un rôle protecteur. Ils ont une fonction structurale, mais aussi physiologique, car ils jouent un rôle actif dans la communication entre les cellules et le développement d'un tissu. Ils potentialisent l'activité des facteurs de croissance et les protègent. L’utilisation des polysaccharides bactériens en cancerologie, mais aussi en ingénierie tissulaire pour reconstruire des tissus qui ont été endommagés suite à une pathologie ou un accident, en les utilisant pour transformer des cellules souches en d’autres cellules selon le tissu. Cellules souches du tissu adipeux peuvent se réorienter grâce aux polysaccharides bactériens en cartilage ou en os 1 Impact socio-économique des Sciences de la Vie 2. Des applications à partir de l’hémoglobine issue du vers marin Arenicola marina. Arenicola marina En s'intéressant à la fonction respiratoire du vers, une hémoglobine universelle a été découverte dans son système vasculaire. Elle n'a pas de typage sanguin et pourrait être utilisée dans de nombreuses applications, médicales et industrielles. Cette molécule est analogue au globule rouge, sans ces inconvénients. C'est une protéine extracellulaire qui circule librement dans le sang de ces vers, qui n'est pas glycosylée (ne capte pas de sucre), qui n'est pas immunogène (n’est pas rejetée) et qui a les mêmes caractéristiques que l'hémoglobine humaine. Avec ce produit-là, on peut faire ; *Transfuser à tous les types sanguins ; *Utiliser dans des pathologies liées aux tissu sanguin : de type ischémique (vaisseaux sanguin) ou anémique (Déficit en globules rouges). *La préservation des greffons : l'intégration dans des pansements pour oxygéner les plaies, dans des milieux de culture cellulaire afin d'augmenter la vitesse de croissance cellulaire. De nombreuses applications sont possibles, car l'oxygène est au centre de tous les processus. 2. Secteur de l'environnement En utilisant les agroressources comme matière première renouvelable pour concevoir des produits performants pour substituer les produits d’origine pétrolière. Les exemples les plus concrets concernent : -Production de l'énergie ; -Revaloriser les matériaux par recyclage. a. Maïs, blé, pomme de terre Par exemple en fractionnant la paille, nous pouvons obtenir de la cellulose, de la lignine ou encore des pentoses qui permettront la fabrication de pâte à papier, de colles, de détergents. b. Tournesol, colza 2 Impact socio-économique des Sciences de la Vie Par exemple le raffinage des graines oléagineuses amène à la production d’huiles destinées à l’élaboration de biodiesel ou de biolubrifiants et de farines riches en protéines utilisées dans l’alimentation humaine et animale. c. Betterave Par exemple la production de saccharose (sucre de la betterave sucrière ou canne à sucre) aide de nombreuses applications industrielles (biocarburant), alimentaire humaine et animale, additifs pour colles et substrat de fermentation... d. Algues Les macroalgues et les microalgues sont des matières valorisables encore peu exploitées. A moyen terme, les microalgues seront aussi sources de biocarburants. Des polyhydroxyalcanoates (PHA), aujourd'hui considérés comme une alternative intéressante aux plastiques conventionnels, car ils sont biodégradables. e. Dépollution -Traitement des déchets et des eaux usées -Dépollution des sols 3. Secteur de la cosmétique Les biotechnologies permettent au secteur de la cosmétique de faire des progrès dans le domaine du bien-être : lutte contre le vieillissement, peaux artificielles, produits plus naturels… a. Luttes contre le vieillissement Il est possible de lutter contre le vieillissement prématuré grâce à des défenses antioxydantes. Il existe deux types d'antioxydants :  les antioxydants naturellement présents dans notre organisme,  les antioxydants apportés par notre alimentation, qui comprennent les vitamines C et E, les caroténoïdes, le sélénium et les polyphénols par exemple. En vieillissant, le corps ne parvient plus à produire des quantités d'antioxydants nécessaires pour lutter contre la hausse des radicaux libres. L’une des solutions à ce problème est d’étudier la capacité antioxydante totale d'un aliment donné. b. Peaux artificielles La culture de cellules permet d’obtenir en quelques semaines, à partir d’un prélèvement de tissu sain, plusieurs mètres carrés de tissus (épiderme) et de réaliser des autogreffes chez le patient. Des peaux artificielles sont utilisées pour différentes applications :  la reconstruction des séquelles de brûlures,  les tests en dermato-cosmétique,  la recherche fondamentale sur les propriétés de la peau, La préparation des peaux artificielles consiste à construire une matrice extracellulaire qui sera colonisée par les différentes cellules cutanées afin de produire à terme un tissu parfaitement biocompatible. L'utilisation des cellules souches est une alternative à l’obtention de peaux artificielles. c. Produits cosmétiques plus naturels 3 Impact socio-économique des Sciences de la Vie Les constituants des macroalgues et des microalgues constituent les ressources plus naturelles pour développer de produits cosmétiques. 4. Secteur de l'agriculture Il est possible de créer des plantes possédant des caractères spécifiques tels que : -tolérance aux herbicides, -résistance aux parasites et aux maladies, -résistance à la sècheresse, -rendement potentiel. 5. Fiches métiers (facultatif)  Ingénieur de recherche Conduire des expériences Créer et valider des méthodes scientifiques Proposer et développer des nouveaux procédés Transférer des technologies pour adapter de nouvelles propriétés Animer et coordonner les équipes aux profils scientifiques transversaux Faire de la protection industrielle et de la brevetabilité des innovations  Chargé des affaires réglementaires Préparer les demandes réglementaires spécifiques et scientifiques nationales et internationales Rédiger et suivre les dossiers AMM (Autorisation de Mise sur le Marché) Rédiger les procédures inhérentes à l’activité réglementaire Programmer et suivre les essais analytiques nécessaires au dossier AMM  Chef de projet Analyser les besoins et les signaux faibles dans un secteur afin de déterminer les objectifs du projet Elaborer le planning des conférences : choix des intervenants, négociation des partenariats Planifier, développer, piloter et analyser les campagnes de communication des évènements Community Management Réaliser une veille technologique  Ingénieur procédés Réaliser des études d’amélioration à moyen terme Analyser les performances, dysfonctionnement du procédé Proposer et mettre en place les indicateurs de suivi et d’améliorations nécessaires Identifier et proposer les besoins en nouveaux équipements  Ingénieur d'études Étudier des cahiers des charges (faisabilité) Créer des prototypes et étudier des dysfonctionnements Rechercher des solutions techniques adaptées aux besoins Travailler en collaboration avec les ingénieurs des services fabrication et production ainsi qu'avec les équipes commerciales pour valider la faisabilité du projet Coordonner le travail de l'ensemble des techniciens Rédiger des dossiers techniques 4 Impact socio-économique des Sciences de la Vie  Consultants Elaborer des stratégies de communication pour le lancement de nouveaux produits Concevoir des éléments de la stratégie (éléments graphiques, documents rédigés…) -Mettre en place des opérations de communication (conférence de presse, participation à des congrès, salon...) Réaliser une veille des medias autour des projets en cours  Coordinateur Marketing -Créer des outils marketing (brochures, flyers, goodies…) -Participer à des salons européens -Mettre en place les campagnes marketing -Gérer la communication sur les activités marketing pour les commerciaux et distributeurs -Soutien marketing et administratif aux commerciaux dans leurs tâches quotidiennes  Ingénieur Technico commercial -Prospecter des nouveaux clients et vendre de produits et/ou services techniques -Analyser les besoins du client et rédiger les cahiers des charges -Répondre à des appels d’offres -Suivre les clients (fidélisation et service à la clientèle) 5 uploads/Industriel/ 3-biotechnologie.pdf