Développement et montée en échelle d’un procédé GMP-like de production de magnétosomes bactériens pour un traitement innovant du cancer de la prostate

AlphaOnco développe une approche thérapeutique innovante contre le cancer de la prostate reposant sur l’association de deux dispositifs médicaux en développement : des nanoparticules d’oxyde de fer d’origine bactérienne, appelées magnétosomes, et une sonde endorectale générant des ultrasons. La preuve de concept du traitement a été validée chez la souris, et l’objectif de la société est d’évaluer l’efficacité de cette approche chez l’homme à l’horizon 2026/2027.

L’objectif de cette thèse sera de développer, optimiser et documenter un procédé intégré de production de magnétosomes bactériens, depuis la constitution d’une banque cellulaire jusqu’à l’obtention d’un produit final purifié, formulé, stérilisé et stabilisé par lyophilisation. Le travail s’inscrira dans un contexte de développement préclinique et clinique, avec une attention particulière portée à la reproductibilité du procédé, à la montée en échelle, à la maîtrise des paramètres critiques et à la conformité documentaire selon les référentiels applicables, notamment les recommandations ICH et la norme ISO 13485.

Le projet doctoral couvrira plusieurs axes complémentaires :

Axe 1 — Banque cellulaire et production bactérienne
Le candidat contribuera à la production et à la caractérisation d’une banque cellulaire bactérienne productrice de magnétosomes, dans une logique de sécurisation biologique, de traçabilité et de reproductibilité du procédé. Cet axe inclura l’étude des conditions de culture, la caractérisation des bactéries productrices et la mise en place d’une documentation conforme aux exigences qualité.

Axe 2 — Montée en échelle de la fermentation et de l’extraction
La thèse visera à optimiser la production des bactéries productrices de magnétosomes en fermenteurs de volumes croissants, notamment 7,5 L, 40 L et 500 L. Une attention particulière sera portée à la transposition des paramètres opératoires, au suivi des performances de culture, au rendement de production et à la robustesse du procédé. Le candidat participera également à la montée en échelle de l’extraction des magnétosomes à partir de biomasse bactérienne.

Axe 3 — Purification, formulation, stérilisation et lyophilisation
Le travail portera ensuite sur les étapes aval du procédé : purification des magnétosomes, formulation, stérilisation finale, validation des étapes critiques et lyophilisation. L’objectif sera d’obtenir un produit stable, caractérisé et compatible avec les contraintes de développement d’un dispositif médical combiné destiné à une application clinique.

Axe 4 — Caractérisation et documentation qualité
Le candidat participera à la caractérisation des bactéries, des magnétosomes intermédiaires et du produit final. Il contribuera également à la rédaction des documents techniques et qualité nécessaires au développement du procédé : protocoles, rapports, procédures, dossiers de lots, analyses de risques et documents de validation.

La thèse combinera ainsi des approches de microbiologie appliquée, de génie des bioprocédés, de génie chimique, de caractérisation physico-chimique et de qualité réglementaire. Elle se déroulera en partie en salle blanche, dans un environnement de développement fortement orienté vers la transposition industrielle et clinique.

AlphaOnco est une société de biotechnologie/medtech spécialisée dans le développement d’une thérapie innovante du cancer de la prostate fondée sur l’association de deux dispositifs médicaux : des magnétosomes, c’est-à-dire des nanoparticules naturelles d’oxyde de fer produites par des bactéries magnétotactiques, et un module d’ultrasons de faible intensité destiné à chauffer localement la tumeur. La société positionne cette approche comme une thérapie focale, mini-invasive, visant la destruction localisée des tumeurs prostatiques par hyperthermie modérée, sans chirurgie lourde, sans radiothérapie et sans anesthésie générale.

La technologie d’AlphaOnco repose sur la production, l’extraction, la purification, la formulation et la stabilisation de magnétosomes rendus compatibles avec un usage médical. Selon le site de l’entreprise, ces magnétosomes sont produits naturellement par des bactéries non pathogènes, organisés en chaînes limitant l’agrégation, puis transformés afin d’obtenir des nanoparticules injectables, non pyrogènes, stables et composées d’oxyde de fer hautement purifié. Le procédé comprend notamment la culture bactérienne, l’extraction des chaînes de magnétosomes, leur purification pour isoler des nanominéraux d’oxyde de fer dépourvus de composés pyrogènes, puis leur formulation avec des composés stabilisants.

La société s’appuie sur plus de quinze ans de recherches initiées par le Dr Edouard Alphandéry et rassemble une équipe pluridisciplinaire associant des compétences scientifiques, médicales, réglementaires et entrepreneuriales. AlphaOnco revendique également une base scientifique solide, avec plus de quarante publications évaluées par les pairs et treize familles de brevets, couvrant notamment les produits à base de magnétosomes, les méthodes de traitement et les procédés de production.

Les travaux de thèse seront accueillis dans le laboratoire AlphaOnco situé à Bures-sur-Yvette, sur le site de l’Université d’Orsay. Ce laboratoire a été transformé en salles blanches afin de permettre le développement de procédés de production des magnétosomes dans un environnement contrôlé. Les activités menées sur site incluent la production bactérienne en fermenteur, l’extraction, la purification, la formulation, la lyophilisation et la caractérisation des magnétosomes, avec une documentation qualité conforme aux exigences de développement d’un dispositif médical, notamment selon la norme ISO 13485.

Le projet de thèse s’inscrit ainsi dans une dynamique de transfert vers l’application clinique. AlphaOnco indique préparer les premiers essais chez l’homme dans le cancer de la prostate et travailler sur la production/formulation des magnétosomes, la biocompatibilité réglementaire des dispositifs médicaux, la fabrication de la sonde ultrasonore et la préparation des études cliniques. Cette thèse offrira donc un environnement particulièrement adapté à un travail doctoral à l’interface entre microbiologie industrielle, génie des bioprocédés, nanomédecine, dispositifs médicaux, assurance qualité et développement translationnel.

Le candidat recherché devra être titulaire d’un Master 2, d’un diplôme d’ingénieur ou d’une formation équivalente dans un domaine relevant du génie microbiologique, du génie biologique, du génie des bioprocédés, du génie chimique, des biotechnologies ou des procédés appliqués aux produits de santé. Une formation combinant culture bactérienne, fermentation, purification, formulation ou caractérisation de produits biologiques ou nanoparticulaires constituera un atout important pour mener à bien ce projet.

Le candidat devra démontrer un intérêt marqué pour le développement de procédés appliqués à la santé, depuis l’échelle laboratoire jusqu’à la montée en échelle, ainsi qu’une capacité à travailler dans un environnement expérimental exigeant. Une première expérience en culture bactérienne, en utilisation de bioréacteurs ou fermenteurs, en purification, en lyophilisation, en stérilisation ou en formulation sera particulièrement appréciée. Une sensibilité aux contraintes de qualité, de traçabilité, de reproductibilité et de documentation réglementaire sera également essentielle, le projet s’inscrivant dans un contexte de développement de dispositifs médicaux et de production en environnement contrôlé.

Le candidat devra faire preuve de rigueur scientifique, d’autonomie, d’organisation et d’un bon esprit critique. Il devra être capable d’analyser des résultats expérimentaux, d’identifier les paramètres critiques d’un procédé, de proposer des optimisations et de rédiger des documents techniques clairs, structurés et exploitables. Une aptitude au travail en équipe pluridisciplinaire sera nécessaire, car la thèse impliquera des interactions entre microbiologie, génie des procédés, caractérisation physico-chimique, qualité, réglementation et développement préclinique. Une motivation forte pour participer à un projet innovant à potentiel clinique, dans un environnement industriel et translationnel, sera déterminante.