Partie I : Introduction aux biotechnologies moléculaires

Que désigne-t-on sous le nom de biotechnologies moléculaires ?

Aujourd’hui, le mot biotechnologie désigne des technologies de pointe exploitant des processus cellulaires ou moléculaires, grâce au génie génétique (par exemple la transformation d’amidon en sucre ou la production d’hormones comme l’insuline).

Quatre catégories de biotechnologies sont étudiées dans ce modules. Elles sont codées par couleur en fonction de leur domaine d’application :

·         Les biotechnologies blanches (biotechnologies industrielles) regroupent l’emploi de systèmes biologiques comme alternative aux procédés chimiques classiques. Les principales utilisations sont dans les secteurs des polymères, des carburants, des dissolvants, de la construction, du textile, et de tous les produits à dominante chimique.

·         Les biotechnologies vertes ( biotechnologies agricoles) concernent l’agroalimentaire et regroupent une série de technologies utilisant l’organisme des plantes et leurs cellules pour produire et transformer des produits alimentaires, des biomatériaux et de l’énergie.

·         Les biotechnologies jaunes (biotechnologies environnementales) rassemblent toutes les biotechnologies se rapportant à la protection de l’environnement et au traitement ou à l’élimination des pollutions.

·         Les biotechnologies rouges (biotechnologies médicales) touchent le domaine de la santé, en particulier l’industrie pharmaceutique dont une grande partie de la recherche actuelle repose sur les biotechnologies.

Pour en savoir plus sur toutes les couleurs des biotechnologies

Historique de la biologie moléculaire

La biologie moléculaire est née de l’idée que la vie n’est compréhensible qu’au niveau moléculaire et qu’elle met en jeu les mêmes lois et les mêmes mécanismes physico-chimiques que la matière inorganique. Si l’on voulait en retracer l’histoire en isolant des moments clés, on pourrait s’en tenir à la liste suivante :

·         La synthèse de l’urée à partir de matières premières inorganiques par Wöhler (1828 – Allemagne),

·         La théorie de l’évolution par Darwin (1859 – Royaume-Uni),

·         Les lois de l’hérédité par Mendel (1865 – Tchécoslovaquie),

·         La relation « un gène – un enzyme » par Garrod (1902 – Royaume-Uni),

·         La cristallisation d’un enzyme, l’uréase, démontrant que c’est une protéine par Sumner (1926 – Etats-Unis),

·         La cristallisation du virus de la mosaïque du tabac démontrant qu’il est composé de protéines et d’acides nucléiques par Stanley (1935 – Etats-Unis),

·         La preuve que l’ADN est le matériel héréditaire par Avery, MacLeod et McCarty (1944 – Etats-Unis),

·         La détermination de la structure en double hélice de l’ADN par Watson et Crick (1953 – Royaume-Uni + Etats-Unis),

·         Le décryptage complet du code génétique par Crick, Holley, Khorana et Nirenberg (1964 – Etats-Unis),

·         La détermination de la séquence complète du génome du virus phiX174 par Sanger (1977 – Royaume-Uni).

Pour en savoir plus sur l’histoire de la biologie moléculaire

Les techniques de base

Les techniques de base en biologie moléculaire nécessaires à la compréhension de ce module sur les biotechnologies se trouve dans le module intitulé « outils moléculaires » de GENET. Vous y trouverez tous les éléments scientifiques indispensables (enzymologie de restriction, technologie de l’ADN, clonage, etc.). Les aspects plus spécifiques liés aux biotechnologies (par exemple : fermentation, production d’OGM, thérapie cellulaire) seront détaillés au sein de chaque chapitre dans la partie intitulée « techniques de base ».

L’économie du marché des biotechnologies

La spécificité du marché de chaque catégorie de biotechnologie (blanche, verte, jaune, rouge) sera présentée dans la partie « contexte » qui lui est propre. Ici, nous présentons les grandes lignes du marché des biotechnologies toutes catégories confondues.

Le marché français

Les entreprises de biotechnologies françaises cotées en bourse

Sur 13 entreprises françaises actuellement cotées en bourse, 12 concernent le domaine médicales (biotechnologies rouges) et seulement une (METEX) le domaine industriel (biotechnologies blanches).

Pour en savoir plus sur ces entreprise françaises cotées en bourse

Aspects positifs : La France un nouvel eldorado pour les investissements en biotechnologies ?

Un environnement fiscal, juridique et économique favorable

·         Les pouvoirs publics ont mis en place une palette de dispositifs pour encourager la création d’entreprises innovantes et l’investissement à risque dans ces entreprises et pour soutenir les projets de R&D innovants.

Une organisation de la recherche en biologie basée sur une coordination entre organismes de recherche, universités et hôpitaux

·         Le système de recherche publique français s’articule autour d’une dizaine d’organismes de recherche (notamment le CNRS et l’INSERM) qui structurent un réseau comprenant de très nombreux laboratoires d’origine universitaire ou hospitalière.

La place importante donnée aux biotechnologies dans la formation universitaire des biologistes

Pour en savoir plus sur ces aspects

Aspects négatifs : Les acteurs de la recherche montrent peu d’intérêt pour la valorisation des biotechnologies

La valorisation de la recherche en biotechnologies se heurte à des handicaps structurels :

·         le principal est la faiblesse de la R&D dans le secteur privé

·         de plus, l’organisation et le financement de la recherche publique n’incite pas à la valorisation des résultats de la recherche

Parmi les raisons qui font que la valorisation de la recherche ne progresse pas, on peut citer :

·         un faible dynamisme de la recherche partenariale entre secteur public et secteur privé

·         des services de valorisation émiettés et sans vrai rôle d’interface

·         une politique de la propriété intellectuelle privilégiant la protection plutôt que la valorisation des résultats de la recherche

·         une politique en faveur des start-up portant plus sur le nombre de créations que sur la viabilité des entreprises

·         les limites du pilotage et de l’évaluation

·         une faible interpénétration des organes de décision publics et privés

Pour en savoir plus sur ces aspects de valorisation

Le bilan : la France prend du retard dans la valorisation des biotechnologies

La situation dans le monde

L’organisation de l’industrie des biotechnologies

Vers quoi tend l’industrie des biotechnologies ?

L’analyse de l’industrie des biotechnologies aux Etats-Unis donne une bonne idée de ce vers quoi tend ce secteur car il y est proche de la maturité :

·         Le nombre d’entreprises est à peu près constant alors que le nombre d’entreprises cotées en bourse augmente

·         Le nombre d’employés augmente dans le même temps

·         Les capitaux investis dans les biotechnologies augmentent aussi

Il existe une politique active de fusions ou d’alliances au sein de l’industrie des biotechnologies.

Quels sont les pays qui ont les industries des biotechnologies les plus développées ?

Les Etats-Unis dominent le marché des biotechnologies.

La situation en Europe est très disparate et le nombre d’entreprises ne reflète pas obligatoirement la taille du pays.

Le classement basé sur le nombre total d’entreprises ou sur le nombre d’entreprises cotées en bourse place le Royaume-Uni, l’Allemagne et la France en tête, juste devant la Suède, Israël et la Suisse.

En revanche, ces trois pays sont les mieux placés si l’importance de leur industrie est rapportée au nombre d’habitants ou au PIB. En Europe, les leaders sont le Danemark, la Suède et la Finlande. Ils dépassent les Etats-Unis dans le domaine des biotechnologies blanches.

Quelles ont été les grandes étapes du développement de l’industrie des biotechnologies ?

Contrairement aux petits pays européens, tels que la Suède, qui ont pris très rapidement le tournant des biotechnologies dans les années 1980, l’industrie pharmaceutique en France, en Allemagne et au Royaume-Uni a longtemps favorisé la technologie chimique traditionnelle. Et cette tendance n’a pas été compensée par la création d’un tissu de petites et moyennes entreprises de biotechnologies.

La croissance de l’industrie de biotechnologies en Europe présente trois phases : un taux faible de création jusqu’en 1990 (40 entreprises par an en moyenne pour toute l’Europe), un taux moyen de 1991 à 1995 (100 entreprises par an) et un taux élevé à partir de 1996 (plus de 200 entreprises par an). Près de la moitié des entreprises de biotechnologies européennes sont nées depuis 1996. Le taux de croissance en France se place dans la moyenne européenne.

L’importance relative des différentes technologies est restée stable au cours du temps, à l’exception notable de l’émergence de la bioinformatique et de la baisse relative de la création d’entreprises se consacrant aux processus biotechnologiques (fermentation, dépollution, etc.). La France se caractérise par le nombre important d’entreprises spécialisées en génomique et dans l’étude des processus biotechnologiques (fermentation, dépollution).

La situation en 2007

L’investissements en R&D dans le secteur pharmacie et biotechnologies

Le rapport de l’Union européenne « 2008 EU Industrial R&D Investment Scoreboard » (Rapport UE 2008) sur l’investissement en R&D des mille entreprises les plus dynamiques dans le monde montre que le secteur de la pharmacie et des biotechnologies est celui qui investie le plus en R&D. Il représente 19,2 % des investissements R&D faits par les sociétés, tous secteurs d’activité confondus.

En 2007-2008, plusieurs groupes pharmaceutiques ont réalisé une augmentation particulièrement forte de l’investissement R&D (en partie en raison des acquisitions). Par exemple : Schering-Phloug (+33,7 %), AstraZeneca (+29,8 %), Roche (+25,9 %) et Novartis (+21,1 %). Les cinquante premières entreprises pour leur taux d’investissement en R&D dans le monde sont présentées dans la figure 1. La première entreprise française est Sanofi-Aventis (onzième place du classement R&D).

Le chiffre d’affaire des biotechnologies ( Ernest-young 2008)

Selon le « Global Biotechnology Report 2008 » d’Ernest & Young, le chiffre d’affaire mondial du secteur était de 95,1 milliards de dollars US en 2007 (soit +6 % par rapport à 2006). L’augmentation a été de +8 % pour les sociétés de biotechnologies cotées en bourse.

Ces bons résultats sont dus principalement aux grandes entreprises américaines de biotechnologie.

Malgré tout, le secteur des biotechnologies reste déficitaire, même aux Etats-Unis (2,7 milliards de dollars US de pertes en 2007 contre 7,4 milliards de dollars US de pertes en 2006).

Les Etats-Unis sont leader mondial avec 72 % du chiffre d’affaire mondial. Le chiffre d’affaire des biotechnologies européennes est beaucoup plus faible (5,5 milliards d’euros en 2007). Il a progressé de +18 % par rapport à 2006. Le Royaume-Uni est le pays leader en Europe.

En plus des entreprises japonaises et australiennes, on observe un développement important d’une industrie des biotechnologies en Chine et dans les « Special Economic Zones » en Inde.

Pour en savoir plus sur les différents marchés

En résumé, jusqu’en 2007 tout va bien, les biotechnologies sont un secteur en plein essor qui attire fortement les investisseurs.

Qu’en est-il maintenant avec la crise économique de 2008 ?

La crise économique s’est accompagnée d’une diminution drastique du financement en bourse des entreprises de biotechnologies. Quand on compare le premier semestre 2008 au premier semestre 2007, on observe une chute des investissements boursiers de –91 % en Europe et de –66 % aux Etats-Unis, avec une diminution des entrées en bourse de –82 % en Europe et de –93 % aux Etats-Unis.

Le secteur « santé » de l’industrie des biotechnologies résiste légèrement mieux car les dépenses de santé sont en partie dé-corrélées des cycles économiques.

Malgré tout, selon Philippe Grand, associé en charge des biotechnologies chez Ernst & Young et responsable du rapport annuel Beyond Borders, les entreprises vont être en grande difficulté si elles ne disposent pas d’un financement de R&D assuré pour au moins deux ans.

 

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Document modifié le 2 novembre, 2009