Laboratoire de
Développement de Bioprocédés

Dr Joel Sirois

L'objectif de l'équipe du Laboratoire de Développement de Bioprocédés est de:

• faciliter l'accessibilité par la population à de nouveaux médicaments et à des composés actifs d'origine naturelle, principalement utilisés en cosmétique et pharmaceutique mais aussi dans les industries nutraceutiques, agroalimentaires, biochimiques et environnementales.

Pour y arriver, notre équipe favorise la création de procédés efficaces et rentables pour la production industrielle de ces composés. Nous travaillons à :

1. développer de nouveaux bioprocédés de production de principes actifs par cultures cellulaires et améliorer les performances de ceux connus;

2. développer de nouvelles technologies de culture, de monitoring et de traitement des données.

Axes de recherche

Notre programme de recherche se scinde en 4 axes principaux :

A. Développer et intensifier de nouveaux bioprocédés de production de principes bioactifs

Cet axe de recherche comprends deux types de projets. Les premiers visent à :

1. mettre en culture de nouvelles espèces végétales pour la production de nouveaux composés;

2. augmenter les rendements de production de composés prometteurs;

3. éliciter la production de nouveaux composés;

4. développer des stratégies opérationnelles performantes.

Ces travaux permettront de produire efficacement des composés actifs par cultures cellulaires et les rendre disponibles pour une production industrielle répondant à un besoin réel de la société.

La deuxième série de projets a pour objectif de :

1. développer des technologies de culture, de production, de récolte, de séparation et d'analyse à petits volumes.

Ces travaux permettront d'augmenter la capacité de recherche et de découverte des groupes et organismes de recherche en cultures cellulaires.

B. Développer des algorithmes et des sondes logicielles pour l’optimisation en temps réel du métabolisme cellulaire

Cet axe a pour but de développer et valider des algorithmes pour :

1. réconcilier des données afin d'augmenter la robustesse des mesures réalisées;

2. observer la physiologie et le métabolisme cellulaire pour un suivi en temps réel des cultures cellulaires;

3. optimiser en temps réel les performances de production.

Ces algorithmes permettront de connaître en tout temps l'état physiologique et métabolique cellulaire et de le contrôler.

C. Concevoir et développer un système de monitoring des bioprocédés

Les projets de cet axe de recherche visent à :

1. identifier des signaux représentatifs de variables physiologiques, métaboliques et nutritionnelles;

2. développer, fabriquer et valider un système de mesure en temps réel des biomarqueurs endogènes (2 brevets en instance) pour le suivi en continu des bioprocédés.

Les résultats issus de cet axe de recherche permettront de mesurer en temps réel l'évolution des cultures cellulaires, autant en industrie qu'en laboratoire, et ainsi rendre possible l'implantation de stratégies de régulation et d'optimisation des performances de production.

D. Développer de nouvelles applications biomédicales

Grâce à la mise en place de collaborations fructueuses avec des chercheurs d'autres domaines, cet axe vise à utiliser des composés produits par cultures cellulaires dans le développement de nouvelles solutions à des problématiques biomédicales.

Dans ce contexte, l'Équipe de Recherche en Production et Immobilisation de Principes (bio-)Actifs (ERPIPA) a été créée. Cette équipe, issue d'une alliance stratégique entre les professeurs Nathalie Faucheux (interactions cellules-biomatériaux), Richard Blouin (biologie cellulaire) et Joël Sirois (production de principes bioactifs), a pour objectif de développer et valider un système de libération contrôlé ciblant en synergie le traitement localisé de cancer et la régénération tissulaire.

Culture de cellules végétales en bioréacteur

Au cours des 18 dernières années, nous avons développé une grande expertise en culture de cellules végétales en suspensions pour la production de molécules thérapeutiques . Nos projets ont permis d'accélérer la croissance et la division cellulaires ainsi que le taux de production de molécules bioactives.