Florence Valence INRA, CIRM-BIA, Rennes

De l’intérêt de dédier des structures d’accueil et d’étude pour les ressources microbiennes d’intérêt alimentaire

Apprivoiser le vivant invisible – REPASTOL – Paris, décembre 2016

Pourquoi'protéger'la'biodiversité'des'ressources'microbiennes'd’intérêt'alimentaire'?''

!  A'l’origine'd’une'infinité'd’aliments'fermentés…'•  Premières'traces'plus'de'6'000'ans'av.'JC'•  50'–'400'g'/'personne/'jour'•  5'à'40'%'de'la'diète'journalière'selon'les'pays'•  Plus'de'5'000'aliments'fermentés'référencés'dans'le'monde'dont'les'produits'laiKers'!'

•  Des'écosystèmes'extrêmement'diversifiés'(bactéries,'des'levures,'des'champignons'filamenteux)''et'complexes'(plusieurs'10aines'/de'souchesTespèces'différentes'en'mélange'

«'Le'rôle'de'l’infiniment'peKt'est'infiniment'grand'»'!L.!Pasteur!

'•  Une'infinité'de'foncKonnalités'•  Des'ressources'dont'la'diversité'tend'à'

diminuer'•  Un'potenKel'd’innovaKon'intrinsèque'•  Un'levier'de'durabilité'

Valeur'patrimoniale'

Valeur'économique'

Ges$on'appropriée'des'ressources'microbiennes'

Mise'en'place'd’un'cadre'réglementaire'au'niveau'internaKonal'pour'gérer'ces'ressources'

''

'''

''

''

•  1992,'Sommet'de'la'Terre'à'Rio':'RédacKon'de'la'convenKon'de'la'biodiversité''

•  1999,'Conférence'de'Tokyo':''DéfiniKon'des'Centres'de'Ressource'Biologiques'(CRB)'='supports'de'développement'pour'les'sciences'et'les'biotechnologies''

•  2002,'OCDE':''InstrucKons'relaKves'aux'bonnes'praKques'des'Centres'de'Ressources'Biologiques'

•  2010'Protocole'de'Nagoya':''Accès'aux'ressources'généKques'et'partage'juste'et'équitable'des'avantages'découlant'de'leur'uKlisaKon,'entré'en'vigueur'le'12'octobre'2014.''

•  2016':'Loi''française'pour'la'reconquête'de'la'biodiversité'pour'traduire'en'droit'français'le'protocole'de'Nagoya'et'relaKve'à'l’accès'aux'ressources'généKques'et'partage'juste'et'équitable'des'avantage'(APA)'

Le'cadre':'mise'en'place'et'évoluKons'

Les'Centres'de'Ressources'Biologiques'(CRB)':'conservatoires'et'fournisseurs'de'matériel'biologique'de'qualité'et'd’informaKon'connexe'

«Les'CRB'sont'un'élément'essenKel'de'l’infrastructure'sur'laquelle's’appuient'les'biotechnologies'et'les'sciences'de'la'vie'[…]'centres'de'conservaKon'et'prestataires'de'services'de'cellules'vivantes,'génomes'd’organismes'[…]'ainsi'que'des'BDD'contenant'les'informaKons'moléculaires'physiologiques'et'structurelles'sur'ces'collecKons'et'la'bioTinformaKque'qui'leur'est'associée[…]'Il'doivent'saKsfaire'aux'critères'élevés'de'qualité'et'd’experKse'exigé'par'communauté'internaKonale'des'chercheurs.'Il'doivent'assurer'l’accès'aux'ressources'biologiques'dont'dépendent'la'R&D'en'science'de'la'vie'et'les'progrès'des'biotechnologies».'

h,p://www.oecd.org/s5/biotech/oecdbestprac5ceguidelinesforbiologicalresourcecentres.htm!

Des'CRB'spécifiquement'dédiés'aux'microorganismes'

! Hawksworth,'1992':'Programme'«'Microbial'diversity'21'»'•  Importance'de'la'diversité'microbienne'/'foncKon'des'écosystèmes'et'préservaKon'de'cele'diversité'

•  AcKons'pour''connaissances'de'la'diversité'microbienne'•  AcKons'pour'assurer'conservaKon'inTsitu'et'exTsitu'des'microorganismes'

Collecter'

Conserver'/'maintenir'

Caractériser'

Diffuser'/'melre'à'disposiKon'

Valoriser'/'R&D'

Communiquer'/'Informer'

!   ConservaKon'et'mise'à'disposiKon'des'RB'pour'la'rechercheTdéveloppement'scienKfique,''''''''''''''''''industrielle,'agricole,'environnementale'''''''''''''''''''''''''''''''et'médicale'et'ses'applicaKons'

!   RéalisaKon'de'travaux'R&D'!   ConservaKon'ex!situ'de'la'biodiversité,'''

mainKen'de'conservatoires'de'MB'de'références'

!   Garants'de'la'protecKon'de'la'propriété'intellectuelle'(Traité'de'Budapest)'

!   GesKon'des'ressources'desKnées'à'l’informaKon'du'public'et'à'l’élaboraKon'des'poliKques'

Principales'missions'des'CRB'

CRB':'un'cadre'normé'allié'à'un'cadre'réglementaire'

«!Les!CRB!doivent!sa5sfaire!à!des!critères!élevés!de!qualité!et!d'exper5se!![…]!ils!devront!

me,re!en!place!une!dynamique!volontaire!de!cer5fica5on!concernant!le!management!de!

la!qualité!des!CRB,!s'appuyant!sur!des!référen5els!norma5fs!ou!standardisés!»!!!

!  Référen$el'qualité'(ISO'9001'ou'NF'S96R900)'Mise'en'place'd'un'système'de'management'de'la'qualité'garanKssant'la'sécurisaKon'des'ressources'et'des'données'associées'

'

!  Respect'du'cadre'réglementaire'et'légal'Prise'en'compte'de'propriété'intellectuelle,'du'protocole'de'Nagoya'et'de'la'Loi'Française'Biodiversité'Des'ouKls'pour'formaliser'les'échanges':'MTA,'contrat'de'dépôts,'PIC,'MAT…'

' 'Passage'de'l’état'de'collec$on'à'celui'de'CRB'''

!

«!Les!CRB!doivent!être!en!conformité!avec!les!législa5ons!na5onale!et!interna5onale…Lors!d’un!dépôt!de!

microorganismes!les!CRB!doivent!consigner!les!termes!et!condi5ons!de!sa!distribu5ons!ultérieure…en!cas!de!

diffusion!des!accords!de!transferts!de!matériels!doivent!être!conclus!»!

Contrat'de'dépôt''

MTA,'Material'transfert'agreement'''''''''''''''''''''''''''(Accord'de'transfert'de'matériel)''Accord'de'consor$um''

PIC,''Prior'Informed'Consent'(AutorisaKon'préalable,'accord'du'fournisseur)''

MAT,''Mutually'Agreed'Terms'(CondiKon'de'partage'des'avantages)''

Protège!autant!le!demandeur!de!la!ressource!que!le!propriétaire/

dépositaire!de!ce,e!ressource!

Les!CRB!n’étant!que!les!dépositaires!de!ces!ressources!

Des'ouKls'pour'formaliser'les'échanges'entrant'et'sortant'des'ressources''

Le'modèle'INRA,'le'CIRM':'un'CRB'dédié'aux'microorganismes'

!   Des'collecKons'spécialisées'orientées'filières'!   Grande'diversité'intraTspécifique'!   CRB'adossés'à'l’experKse'et'aux'équipements'des'laboratoires'de'

recherche'qui'les'hébergent'

•  ExploraKon'et'compréhension'des'mécanismes'à'l'origine'de'la'biodiversité'

•  Génomique'des'populaKons'•  Criblage'de'propriétés'technologiques'd’intérêt'/'pouvoir'pathogène'

Dble!de!

sauvegarde!

2!méthodes!de!

conserva5on!

Modalités'et'diversité'des'échanges'au'sein'd’un'CRB'Microorganismes'

Contrat!de!

dépôt!

Accord!de!

consor5um!

PIC,!MAT!

Contrat!de!dépôt!

MTA!

Les'‘’clients’’'académiques'ou'privés''CRB'

Rapatriement'de'collecKon'

PrestaKon'

Le''’’collègue’’'

Partenariats'de'recherche'

Collecte'dans'des'biotopes'variés':'environnement,'

produits'tradiKonnels'

MTA!

!!!!!statut!de!diffusion!!

Données' Données'

• MTA!:!accord!de!transfert!de!matériel!

•  PIC!:!Prior!Informed!Consent!(Autorisa5on!préalable,!

accord!du!fournisseur)!

• MAT!:!,!!Mutually!Agreed!Terms!(Condi5on!de!partage!

des!avantages)!

!  Ouvert'•  Quiconque'en'fait'la'demande'peut'accéder'au'matériel'•  Liberté'de'recherche'•  ValorisaKon'sous'couvert'des'condiKons'du'MTA/PIC/MAT'

!  Restreint'•  Accès'régulé'par'le'déposant'•  Accès'au'CRB'à'des'fin'de'taxonomie'et/ou'map'de'méthodes'd’idenKfcaKon'

•  ValorisaKon'sous'couvert'des'condiKons'du'MTA/PIC/MAT'

!  Fermé'•  Accès'uniquement'pour'le'déposant'

'

Plusieurs'statuts'de'diffusion'possibles'pour'réguler'l’uKlisaKon'de'souches'

JOUR / MOIS / ANNEE

•  Espèces'sous'représentées'•  Programmes'de'recherche'spécifiques'(exple'ANR'bakery)'•  Biotopes'ou'origines'géographiques''(environnements'extrêmes,'biotopes'parKculiers,….)'

Exemple'du'CIRMTBIA'

Rapatriement'de'collecKon'et'dépôts'• Origine!Ex!situ!

AcquisiKons'dans'le'cadre'de'partenariats'de'recherche'• Origine!Ex!situ!/!in!situ!

Collectes'ciblées'• Origine!In!situ!

Des'souches'prélevées'au'sein'des'écosystèmes'(in\situ)'Des'souches'déjà'isolées'(ex\situ)'

UKlisateurs'des'

ressources'académiques'ou'privés'

!'

JOUR / MOIS / ANNEE

Exemple'de'collecKons'de'références'internaKonales'

Acquisi$ons'(%)' Diffusion'(%)'

Recherche'académique'

30' Recherche'académique'

58'

Collecte'interne' 45' Secteur'privé' 23'

Dépôt'd’autres'col°'

20' Autres'col°'WFCC' 10'

Autres' 5' Autres'' 9'

Enquête''réalisée'en'2006'sur''119'collecKons'membres'de'la'WFCC'Dedeurwaerdere,!2010!

''

Pourquoi'déposer'les'souches'dans'les'CRB'?'

DescripKon'd’une'nouvelle'espèce''''''''(Souche!type)!Dépôt!«!obligatoire!»!dans!2!collec5ons!!! Collec$on'référencée'

CRB'

100'%'

CollecKons'de'laboratoire'Congélateurs'de'labo'…'

 SécurisaKon'et'traçabilité'''''''''''''''Accessibilité'?''

Souche'd’une'espèce'déjà'décrite''

'

0,9'%'

99'%'

How'o{en'(in'numbers'and'%'of'responses)'did'you'encounter'problems'when'asking'authors'for'microbial'strains'described'in'their'papers?''' 62'%'!!!'

Stackebrandt,!2014!

'

Conserver'les'ressources'a'un'cout'!'!  Calcul'biobanque'intégrant'le'modèle'de'collaboraKon'

Clément!et!al.,!2014!

  Enregistrement'et''sécurisaKon'des'données'associées'  ExperKse':'caractérisaKon'et'conservaKon'  AdministraKon'&'management'

''''''''3'modèles'de'collaboraKon':''

Calcul!biobanque!

~!700!–!900!€!

!  Calcul'collecKon'allemande'de'référence'DSMZ,'Overmann,!2015!

Calcul!DSMZ!

10!000!€!

Prix'moyen'de'vente'souche'collecKons'

européennes'60T100'€''

Collecte'consommable!

Collecte'équipement!

Collectepersonnel!

ConservaKon'

IdenKficaKon'

• Cout'complet':'MTA'–'Pas'de'restricKon''• Cout'parKel':'MTA'restreint'à'un'projet''• Cout'marginal':'Contrat'de'collaboraKon'' ''

!  On'ne'peut'pas'tout'garder':'ne'conserver'que'les'souches'clés'?''

'!  Ne'pas'conserver'que'les'microorganismes'«'uKles'»'?'

EstTce'que'les'microorganismes'ont'une'valeur'intrinsèque'au'delà'de'leur'rôle'uKlitaire':'the'smallpox'dilemma…''Cockell,!2011!–!Microorganism!right!

Quelles'souches''garder'?'Pour'qui'?'A'quelle'fins''

•  'Différences'significaKves'dans'le'génome'(≥'20%)'•  'Nouvelle'voie'métabolique,'producKon'de'molecules'spécifiques'

•  'Deuxième'souche'représentaKve'de'l’espèce'en'plus'de'la'souche'type*'

•  'Génome'µ,'plasmides,'phages'…'séquencés''•  'Taxon'sousTreprésentés''•  'Souches'd’environnement'extrêmes'ou'inexplorés'•  'Souches'associées'des'espèces'végétales'ou'animales''nouvelles'ou'remarquables'(diagnosKc)'

'

Stackebrandt!

et!al.!2014!!

*79%!of!new!species!described!in!2009!are!

based!on!the!type!strain!only;!

(Stackebrandt,!2010)'

Quelles'souches'garder'?'Pour'qui'?'A'quelle'fins'?'

«'Produits'tradiKonnels'»'

EducaKon'

Fondamentales'

Taxonomie'

Appliquées'(valorisaKon'potenKelle)'

Patrimoniale'Fermé'

Ouvert'

Restreint'!!!"Importance"du"statut"de"diffusion"

•  La'recherche'académique'

•  La'recherche'privée'•  L’enseignement'•  Les'producteurs'de'

produits'tradiKonnels'fermentés'

•  …'

Meilleure'connaissances'des'ressources'

Valeur'ajoutée'de'l’acKvité'de'recherche'

AcKvité'de'recherche'

Données'associées'aux'souches'

'Valeur'intrinsèque'des'ressources,'critères'de'sélecKon'

Durabilité'des'collecKons'CRB'

UKlisaKon'opKmisée'

Pas'de'recherche'='pas'de'données'''pas'de'données='pas'de''valeur'!'

ConservaKons'in!situ'et'ex!situ!:''''''''''''''''complémentarité'et'compromis''

!   In!situ!:'protecKon'de'l’habitat'des'espèces'

!  Ex!situ!:'centre'de'ressources'biologiques'

'Dans'le'milieu'‘’naturel’’'Pression'de'sélecKon'Dynamique'mais'''soumis'aux'aléas'

abioKques'et'bioKques'

'Hors'du'milieu'‘’naturel’’'

Figé'mais'pérenne'Non'soumis'aux'aléas'abioKques'et'bioKques'

ConservaKon'des'consorKa'?'''''''''''''''''''''''''''''des'verrous'à'lever'

•  Quels'consorKa'conserver'?'•  Comment'?'•  Comment'garanKr'que'le'moyen'de'conservaKon'ne'

perturbe'pas'les'équilibres'entre'les'souches'/'espèces'des'consorKa':''  Caractériser'en'profondeur'avant/après'?'  Travailler'sur'des'consorKa'simplifiés'modèles'?'  Raisonner'par'rapport'à'la'foncKonnalité'des'

consorKa?'

!   Les'CRB/souchothèques'sont'des'éléments'd’infrastructure'essenKels'à'la'préservaKon'de'la'diversité'microbienne'de'manière'pérenne'(+'traçabilité)'

!   Il'sont'le'garants'du'respect'du'cadre'réglementaire'(incluant'la'PI).'La'formalisaKon'des'échanges'protège'à'la'fois'dépositaires'et'uKlisateurs'(facilitateur)'

!   Compte'tenu'du'cout'de'conservaKon,'les'ressources'à'conserver'doivent'faire'l’objet'd’une'sélecKon;'pour'autant'les'souches'clées'doivent'être'déposées'dans'les'CRB'

!   L’acKvité'de'recherche'sur'les'souches'conservées'donne'de'la'valeur'ajoutée'

!   Les'CRB'sont'complémentaires'de'la'conservaKon'in!situ!!   La'conservaKon'des'consorKa'nécessite'de'lever'des'verrous'

méthodologiques'mais'elle'aurait'vocaKon'à'être'conserver'dans'les'CRB/souchothèques/consorthèques'!'

En'conclusion''

Merci'de'votre'alenKon'!'

'…et'merci'à'mes'collègues'du'CIRM'Marie\No,!Victoria,!Anne,!Christophe,!Laurent,!Jessica,!

Nath,!Sylvie!et!!Emma,!Anne,!Perrine,!Serge!!!!!