Claude Noguès : une chimie de surface au service de la santé

Claude Noguès a mené ses activités de recherche au Laboratoire de biologie et pharmacologie appliquée (LBPA – Université Paris-Saclay, ENS Paris-Saclay, CNRS) et est la co-fondatrice de la start-up Kimialys, dans laquelle elle s'implique aujourd'hui pleinement. Elle développe des biocapteurs de pointe au service de la santé. En concevant une nouvelle chimie de surface, elle vise à rendre les tests de diagnostics plus accessibles et fiables.

Issue d’une formation en physico-chimie, Claude Noguès se spécialise en chimie de surface et des interfaces lors de son master à l’Université Paris-Est Créteil. En 2001, elle soutient une thèse sur le dépôt de couche mince organique appliqué aux cellules photovoltaïques et électroluminescentes. Passionnée de biologie, elle profite de ses post-doctorats réalisés entre 2001 et 2007, à l’Institut Weizmann des Sciences et à l’Université hébraïque de Jérusalem en Israël, pour élargir ses compétences. « Alors que j’étudiais l’ADN en tant que polymère, j’ai approfondi mes connaissances sur la caractérisation des molécules biologiques », explique la chercheuse.

Elle rejoint en 2008 le Laboratoire de biologie et pharmacologie appliquée (LBPA – Université Paris-Saclay, ENS Paris-Saclay, CNRS) et est recrutée au CNRS en 2010 en tant que chargée de recherche. Depuis une dizaine d’années, Claude Noguès développe une nouvelle chimie de surface appliquée aux biocapteurs. En 2017, elle décide de valoriser la technologie mise au point et de créer l’entreprise Kimialys, tout récemment sortie de terre. Au sein de celle-ci, la chercheuse conçoit aujourd’hui des biocapteurs sensibles, fiables et accessibles au public.

Étude de la dynamique des interactions moléculaires

Dès son arrivée au LBPA, Claude Noguès se consacre à l’étude de la dynamique des interactions macromoléculaires. Elle met à profit son expérience interdisciplinaire, combinant physico-chimie et biologie, pour analyser la régulation des gènes. « J’immobilisais de petits ADN, à différentes densités, sur une surface pour en étudier la lecture par les enzymes responsables de la transcription en ARN et de la traduction en protéines », rapporte la chercheuse.

Afin de comprendre les interactions entre l’ADN et ces enzymes, elle utilise un biocapteur SPR (Surface Plasmon Resonance). « Cet instrument présente une surface plane d’or sur laquelle on immobilise l’une des molécules à étudier (l’ADN) et on introduit l’autre molécule d’intérêt (l’enzyme) en solution dans le biocapteur au moyen d’un circuit microfluidique. On suit ensuite la formation du complexe, puis sa dissociation lors du rinçage », précise Claude Noguès. Grâce à cette technique, la chercheuse mesure les cinétiques d’interactions entre les deux molécules ainsi que leur affinité. 

Une nouvelle chimie de surface pour des biocapteurs performants

Bien que les biocapteurs SPR aient fait leurs preuves dans des solutions très pures, la détection du signal s’avère brouillée par l’introduction d’un liquide plus complexe. Les milliers de protéines différentes présentes dans les extraits cellulaires ou les fluides corporels sont alors à l’origine d’interactions non-spécifiques avec la surface du biocapteur. Le signal ADN-enzyme tant recherché se retrouve noyé dans un bruit parasite qui empêche les études réalistes. « Pour réduire ce bruit de fond, je me suis concentrée sur la chimie de surface des biocapteurs. Mon but était de protéger la surface contre les interactions non-spécifiques et d’optimiser la disponibilité des molécules immobilisées », se souvient la chercheuse. Elle passe onze années à développer une nouvelle chimie de surface appliquée aux biocapteurs. « J’ai testé sa pertinence et sa robustesse sur différents systèmes biologiques comme l’ADN, les protéines, les anticorps, les peptides et les cellules. »

Un pas vers l’entrepreneuriat

Pour valoriser ce travail de recherche, elle s’associe à l’ingénieur Cyril Gilbert, analyste en investissement dans les sociétés technologiques. Le binôme crée la start-up Kimialys en octobre 2020. « Il m’est très gratifiant de savoir qu’un produit issu de notre recherche aura des applications concrètes dans la vie du quotidien », confie Claude Noguès.

Grâce à leurs profils complémentaires, les deux co-fondateurs se partagent les responsabilités de la start-up. En tant que directrice scientifique de Kimialys, Claude Noguès gère les projets d’innovation R&D, aussi bien en interne qu’en collaboration avec des partenaires publics et privés ; tandis que Cyril Gilbert, président-directeur-général de Kimialys, prend lui en charge la stratégie opérationnelle, la commercialisation et la recherche de financements. « Le travail que j’effectue maintenant est un travail de recherche et développement plutôt que de recherche fondamentale. Je développe des biocapteurs sous forme de tests diagnostiques qui seront industrialisables », rapporte la chercheuse.

Cette aventure entrepreneuriale repose sur un projet longuement réfléchi. Claude Noguès se remémore l’année 2017, qui marque le lancement du projet GLISS (General Liquid Interface Specific Surfaces), financé par la SATT Paris-Saclay (Société d’accélération du transfert de technologies). En collaboration avec Malcolm Buckle, également du LBPA, elle pose à cette époque les fondations de Kimialys. « C’est durant la phase de maturation du projet GLISS que j’ai décidé d’appliquer mes recherches au domaine de la santé et des diagnostics », se souvient la chercheuse. Soutenue dans sa démarche initiale par l’ENS Paris-Saclay et le CNRS, Claude Noguès gagne en 2018 le premier prix du forum HEC « Challenge + » avec GLISS. 

Depuis, la chercheuse-entrepreneuse se consacre à plein-temps à Kimialys, avec l’ambition d’engager une dizaine de collaborateurs d’ici fin 2021.

Révolutionner le diagnostic de maladies

Appliqués à la santé, les biocapteurs sont de réels atouts pour le diagnostic médical. « À la manière des tests de grossesse, les tests bandelettes présentent des surfaces où sont immobilisées des biomolécules qui vont détecter de manière spécifique une molécule cible dans des échantillons de salive, d’urine, de sang ou de sérum », précise Claude Noguès. Une fois cette cible détectée, la bandelette change de couleur et informe le patient de son état de santé. 

À l’instar du test salivaire de la COVID-19, qui vire du bleu au rouge, les demandes de tests fiables et adaptés à une mise en place sur le terrain explosent. « Nous développons des biocapteurs sensibles qui garantissent des diagnostics sûrs et efficaces, afin d’éviter l’intervention de spécialistes ou une l’hospitalisation des patients pour effectuer le test », certifie la chercheuse.

Bien plus qu’un unique procédé, il s’agit d’adapter le biocapteur à chaque maladie. Ainsi, Claude Noguès conçoit des tests diagnostiques destinés aux infections, comme celle au SARS-CoV-2, mais aussi aux suivis thérapeutiques. « Par exemple, le traitement du cancer par immunothérapie peut provoquer chez le patient une forte réponse immunitaire et compromettre son efficacité voire lui être fatal. Pour prévenir cette réaction immunitaire, les patients sont suivis pendant trois à six mois. Cela représente pour eux une procédure lourde, car ils doivent se déplacer régulièrement à l’hôpital », déclare la chercheuse. La technologie développée par Kimialys pourrait aider à diagnostiquer les maladies de manière précoce et éviter un grand nombre de complications. « À terme, le patient sera capable d’effectuer les tests simplement depuis son domicile », conclut la chercheuse.

Dans l’immédiat, en développant des tests plus sensibles et fiables, Claude Noguès pourrait surtout contribuer à mettre fin à l’ère des prélèvements naso-pharyngés, généralement assez désagréables.