Okomera : les organoïdes pour accélérer la découverte de médicaments

La genèse

L’histoire d’Okomera débute en 2013 au sein du Laboratoire d’hydrodynamique de l’École polytechnique (LadHyX). Charles Baroud, professeur à l’École polytechnique et chercheur au LadHyX où il dirige une équipe sur la microfluidique depuis 2002, initie avec Raphaël Tomasi, alors doctorant, les travaux de recherche sur lesquels est basée la technologie de cultures cellulaires 3D sur puces microfluidiques. Cette dernière est développée au sein de l’unité de recherche Microfluidique physique et bio-ingénierie, conjointe à l’Institut Pasteur et à l’École polytechnique. En 2019, le concours i-Lab récompense Charles Baroud, Raphaël Tomasi et Aimee Wessel (chercheuse en génétique moléculaire et microbiologie) pour cette technologie microfluidique innovante. Okomera est officiellement créée en 2020, Charles Baroud (conseiller scientifique), Raphaël Tomasi (CTO), Aimée Wessel (CEO jusqu’en 2022) et Sandra Jernström (chercheuse en médecine de précision en cancérologie et CSO) en sont les quatre fondateurs. Après le départ d’Aimée Wessel, Sidarth Radjou rejoint l’entreprise en tant que CEO. Cofondateur et directeur technique de la start-up BIOMODEX (medtech concevant grâce à l’intelligence artificielle des maquettes de simulation chirurgicale imprimées en 3D) jusqu’en février 2020, il a ensuite exercé des fonctions de consultant senior et de manageur pour Owkin, Capgemini Invent et Merck Life Science. 

Les effectifs

La start-up compte désormais 23 salariés et possède des bureaux en France, aux États-Unis et en Angleterre.

La technologie

Okomera crée, à partir de biopsies tumorales de patients, des répliques miniatures de tumeurs cancéreuses en 3D sur une puce microfluidique avant de les confronter à différents candidats médicaments. Outre la machine mise au point par Okomera et les puces microfluidiques, le dispositif inclut une plateforme d’IA (Okomera IA).

“Le workflow dure moins d’une semaine. Les cellules sont encapsulées sur une puce, nous les faisons croître puis nous pouvons multiplexer différents candidats médicaments, générer des données et visualiser via notre plateforme d’IA le comportement des cellules”, explique Sidarth Radjou. L’objectif de cette technologie est d’accélérer le développement des médicaments. “Aujourd’hui 96% des médicaments ne fonctionnent pas quand ils passent chez l’homme, ils sont testés sur des souris puis sur des échantillons de cellule en 2D, notre modèle est beaucoup plus précis. Grâce à notre plateforme, nous pouvons tester des thérapies très complexes comme les cellules T, des cellules issues de notre système immunitaire que nous pouvons reprogrammer pour éliminer les cellules cancéreuses. Notre base technologique nous permet de screener énormément de candidats médicaments”, détaille-t-il. La technologie d’Okomera permet également de tester des chimiothérapies ou des thérapies combinées.

Les partenaires

Okomera fait partie du consortium RHU Organomic, dirigé par Gustave Roussy depuis 2021. Ce dernier est financé dans le cadre du cinquième appel à projet de l’action Recherche hospitalo-universitaire en santé (RHU). Orakl Oncology, CentraleSupélec et l’Institut Pasteur constituent les autres partenaires principaux. L’objectif principal du consortium est de déterminer l’utilité clinique des organoïdes dérivés de patients (PDO) en médecine de précision fonctionnelle et de développer des tests diagnostiques in vitro (IVD) basés sur les PDO, appelés “Organogrammes”. “Le rôle d’Okomera dans ce projet est de mettre au point des protocoles robustes culture et de criblage de PDO sur nos puces microfluidiques propriétaires et de réaliser des chimigrammes, immunogrammes et invagrammes. Nos recherches se concentrent principalement sur les cancers colorectal, pancréatique et pulmonaire”, précise Mélodie Sassine, Global Product Manager d’Okomera. La start-up, qui a déjà installé sa machine au Cancer Research UK Cambridge Institut, est en cours de discussion avec l’Institut pour nouer un nouveau partenariat. 

En mars 2024, la start-up a signé un premier partenariat avec une biotech. Son accord de collaboration avec l’entreprise suédoise Neogap Therapeutics porte sur l’amélioration d’une méthode d’analyse de l’activité des cellules T dirigées contre la tumeur d’un patient. 

La start-up compte également sur les programmes d’accompagnement pour renforcer ses liens avec l’industrie pharmaceutique, en janvier 2024, elle a intégré celui de Pfizer France et WILCO. Elle fait également partie de celui de Future4Care, dont Sanofi est un des membres fondateurs.

Développer une méthode d’identification de cibles thérapeutiques avec CRISPR

Okomera a annoncé le 16 octobre 2024 l’obtention d’une subvention d’1,5 M€ de Bpifrance, à cheval entre subvention et avance récupérable. Ce financement va permettre de développer avec l’Institut Paoli-Calmettes (IPC) et le Centre de Recherche en Cancérologie de Marseille (CRCM) une méthode spécifique pour l’identification de cibles thérapeutiques utilisant la méthode CRISPR. Le projet doit durer entre un an et demi et deux ans, l’objectif pour Okomera est d’avoir un premier prototype d’ici un an et de l’appliquer ensuite à des projets de recherche. “Nous développons cette méthode car elle est déjà utilisée dans l’industrie pharmaceutique pour pouvoir identifier et valider des cibles thérapeutiques. Vous pouvez utiliser CRISPR de plein de façons, vous pouvez soit éteindre des gènes, soit modifier un gène, soit rajouter un code génétique. Dans notre cas, l’application est vraiment d’éteindre des gènes pour vérifier s’ils sont impliqués dans le processus de la maladie. Les médicaments n’utiliseront pas forcément la technologie CRISPR, cela peut être des anticorps, des chimiothérapies”, souligne Sidarth Radjou.

Dans le cadre de ce partenariat la start-up va avoir accès à une biobanque d’organoïdes issus de patients atteints de cancer colorectal. “Les chercheurs développent des idées de candidats médicaments, ils vont pouvoir les tester directement sur notre machine afin de pouvoir vraiment accélérer le développement de thérapies. Notre objectif est de mettre en place une première collaboration sur le cancer colorectal, nous espérons ensuite pouvoir travailler sur d’autres cancers avec le CRCM, notamment sur le poumon. Nous travaillons avec d’autres partenaires sur le sein, etc. Nous espérons que nous pourrons collaborer avec d’autres acteurs de l’écosystème marseillais, nous avons déjà eu des premières discussions avec l’APHM grâce à cette installation”, décrit le CEO d’Okomera. 

Le modèle économique

Okomera veut créer un modèle de service mettant à disposition des sociétés pharmaceutiques sa plateforme. La commercialisation est prévue pour 2025. “Notre objectif est de travailler avec les grandes sociétés pharmaceutiques”, souligne Sidarth Radjou. La société entend atteindre la rentabilité dans trois ans.

Le financement

En décembre 2023, Okomera a levé 10,2 M€ en seed auprès de Résonance, Polytechnique Ventures, Berkeley Skydeck Fund et des business angels historiques. Polytechnique Ventures avait également participé en 2021 à sa levée en pré-seed pour un montant non communiqué. “Nous visons une levée de fonds en 2026 entre la France, l’Europe et les États-Unis pour continuer le développement de notre technologie et de notre notre plateforme. Nos  modèles doivent être les plus complexes et les plus rapides pour avoir une vraie valeur ajoutée par rapport à nos concurrents”, indique le CEO d’OKomera. 

Les perspectives de développement

“Notre technologie peut s’appliquer à d’autres d’autres types d’applications que l’oncologie, nous sommes en train de réfléchir, par exemple, aux maladies neurodégénératives où les organoïdes sont extrêmement utilisés. Cela peut aussi être utilisé sur le diabète de type 2  et aussi en immunologie, où notre technologie peut  permettre de suivre les phénomènes inflammatoires sur les cellules. La valeur ajoutée de notre système est de pouvoir travailler sur des échantillons de patients et les miniaturiser donc d’avoir des modèles biologiques beaucoup plus précis. Nous sommes donc très intéressants dans les aires où il est difficile d’avoir la représentativité patient, notamment les maladies pédiatriques et les maladies rares”, détaille Sidarth Radjou. 

La prochaine étape sera peut-être de s’inspirer de son concurrent américain Recursion Pharmaceuticals qui développe désormais ses propres candidats médicaments. “Nous n’en sommes pas encore là, nous n’avons pas levé autant d’argent. Mais cela pourrait être une option si nos recherches avec les centres académiques donnent de bons résultats”, conclut le CEO d’Okomera.