Kimialys : Des diagnostics plus fiables et accessibles, grâce à la chimie !

Dossier : Health techMagazine N°773 Mars 2022
Par Claude NOGUES
Par Cyril GILBERT

Claude Nogues, Directrice Scientifique, et Cyril Gilbert, CEO de Kimialys, répondent à nos questions sur cette start-up française innovante qui transforme le monde du diagnostic au service d’une meilleure fiabilité et accessibilité. Rencontre.

 

Quelle est la genèse de Kimialys ?

Claude Nogues : Kimialys s’appuie sur plus de dix années de recherche appliquée que j’ai menées avec mon équipe au Laboratoire de Biologie et Pharmacologie Appliquée (LBPA) de l’ENS Paris-Saclay/CNRS. S’en est suivie une phase de maturation à la SATT Paris-Saclay, entre 2017 et 2019, qui a permis de démontrer le potentiel économique et le caractère industrialisable de la technologie (stabilité, répétabilité, reproductibilité). Afin de me concentrer sur la dimension scientifique de la future société (R&D, innovation), j’ai cherché un associé pour prendre les rênes de la partie business. Début 2020, j’ai ainsi rencontré Cyril grâce à l’association FindYourCofounder, qui favorise les rencontres entre les porteurs de projets à forte composante technologique et des personnes aux profils complémentaires. Après six mois de travail en commun sur différents appels à projets, la société Kimialys a finalement vu le jour en octobre 2020.

Aujourd’hui, l’ambition de Kimialys est de rendre les tests de diagnostic rapide fiables et accessibles au plus grand nombre. Pourquoi ? Quels sont les manques à ce niveau ?

Cyril Gilbert : Notre ambition est même plus large : repousser les limites existantes des biocapteurs (diagnostics, analyses in vitro) et ouvrir la voie au développement de nouvelles applications en santé humaine. Aujourd’hui de nombreux capteurs biologiques reposent sur le principe suivant : une biomolécule (appelée  ligand) est fixée sur une surface et a pour rôle de capturer une molécule d’intérêt (cible). On peut aisément comprendre les deux points faibles d’un tel système :

  • sans contrôle du ligand en surface, l’efficacité de capture de la cible en surface reste aléatoire, ce qui diminue la sensibilité de détection ;
  • sans protection de la surface du capteur, des interactions peuvent survenir entre celui-ci et des molécules non ciblées, ce qui diminue la spécificité de détection. Ce constat est d’autant plus vrai que le milieu biologique est complexe (échantillon de sang ou de salive par exemple).

Les développeurs de tests diagnostiques, et notamment de tests rapides, sont confrontés à cette double équation : optimiser à la fois la sensibilité et la spécificité en milieu complexe. La solution optimale théorique est connue, mais difficile à atteindre en pratique : un traitement chimique qui permet de contrôler le ligand tout en protégeant la surface contre les interactions non spécifiques, et ce dans n’importe quel milieu biologique. C’est justement ce que propose Kimialys.

Dans ce cadre, quelle est votre démarche ?

C.N : Nous avons mis au point un protocole de traitement des biocapteurs, qui permet de contrôler l’orientation, la densité et la répartition des ligands en surface, tout en protégeant de manière optimale le reste de la surface.

Ce protocole breveté engendre un gain en sensibilité pouvant excéder un facteur 10, et permet de réaliser des détections en milieu complexe là où l’état de l’art des biocapteurs échoue. Par ailleurs, notre traitement de surface permet de diviser par deux la quantité de ligands nécessaires – un avantage non négligeable pour le développement et la production de certains tests diagnostiques où les ligands représentent le principal coût de fabrication.

Quelles sont les perspectives qui découlent de vos travaux ?

C.G : Les perspectives à la fois de diffusion de notre technologie et d’impact en santé humaine sont très larges, grâce à la versatilité de notre innovation, qui s’applique aussi bien sur des biocapteurs plans (puces, électrodes) que sphériques (nanoparticules).

Si notre technologie est aujourd’hui fonctionnelle sur l’or, matériau très utilisé dans l’industrie du diagnostic, son transfert sur d’autres matériaux (verre, magnétite, etc.) permettra d’ouvrir de nouveaux champs d’applications et d’assurer autant de relais de croissance à moyen et long termes.

Non seulement nous améliorons l’existant, en optimisant aujourd’hui notre technologie pour les tests rapides (tests bandelettes), point-of-care (au chevet du patient) ou pré-cliniques (analyses biologiques in vitro) ; mais nous collaborons également avec différents partenaires sur le développement de méthodes innovantes de détection biologique qui s’appuient sur notre innovation. Notre travail a donc une double portée : fournir notre technologie au plus grand nombre tout en étant associés au développement de tests innovants et à forte valeur ajoutée.

Aujourd’hui où en êtes-vous ?

C.G : Kimialys est une équipe de huit personnes, dont cinq femmes docteures, expertes en physico-chimie appliquée à la bio-détection. Notre laboratoire est situé à l’École normale supérieure de Paris-Saclay, ce qui nous permet de garder un lien solide avec l’excellence scientifique tout en profitant de la forte dynamique industrielle à l’œuvre sur le Plateau. Les avantages de notre technologie ayant été démontrés sur de multiples cas d’usage, deux types de clients nous font aujourd’hui confiance :

  • Les développeurs de tests de diagnostiques rapides et tests point-of-care, cherchant à améliorer la sensibilité et la reproductibilité de leurs tests en milieu biologique complexe ;
  • Les laboratoires pharmaceutiques et sociétés de recherche sous contrat réalisant des analyses in vitro d’interactions biomoléculaires, rencontrant principalement des problèmes de spécificité (bruit de fond) avec leurs biopuces actuelles.
  • Nous produisons nos propres nanoparticules d’or, traitées avec notre chimie de surface brevetée et prêtes à l’emploi. L’enjeu actuel est d’en assurer une production de grade industriel, en volume et qualité, pour permettre leur intégration dans les tests de nos clients. Nous réalisons également le traitement de surfaces planes (biopuces, électrodes) dans le cadre de prestations de service.
  • Au-delà de cette offre, nous codéveloppons des tests de diagnostics et détection biologique innovants, en collaboration avec des partenaires experts en biologie médicale et instrumentation. Dans ce cadre, nous nous positionnons sur trois projets moyen et long termes stratégiques pour la filière santé en France : 
  • Un test de détection des anticorps neutralisants générés chez les patients traités par immunothérapie, en partenariat avec l’Institut Gustave Roussy et l’Université Paris-Saclay ;
  • Un test de diagnostic rapide et nomade, développé sur SARS-CoV-2 mais ayant vocation à pouvoir être adapté à tout type de maladie infectieuse, en partenariat avec l’ENS Paris-Saclay et le CEA ;
  • Un système de contrôle qualité en temps-réel et en ligne pour la production de thérapies cellulaires, en partenariat avec la société PhaseLab, le laboratoire LRGP et le CHRU de Nancy.

Ces trois projets, qui s’appuient sur notre technologie unique, bénéficient du soutien de Bpifrance et du Secrétariat général pour l’investissement à hauteur de 1,3 m€ sur les trois prochaines années.

Quelles sont les prochaines étapes ?

C.G : Kimialys s’attaque à un double défi en 2022 :

  • Réaliser une levée de fonds d’amorçage de 1,0 m€ durant le second trimestre, pour financer et accélérer la mise à l’échelle de notre technologie d’ici fin 2023 ;
  • Déployer notre technologie auprès de développeurs de tests rapides, point-of-care et laboratoires pharmaceutiques, dont la demande croissante nécessite justement que nous passions rapidement à une production de volume industriel.

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