Exeliom Biosciences : une nouvelle génération de biothérapie issue du microbiote

Si la médecine moderne a réalisé des bonds de géant avec l'immunothérapie, ce succès bute encore sur un obstacle majeur : selon les tumeurs, seuls 20 à 30 % des patientes et patients cancéreux répondent durablement aux traitements actuels. Pour franchir ce cap, la recherche se tourne, entre autres, vers le microbiote intestinal. C'est sur ce créneau que se positionne Exeliom Biosciences. Fondée sur des découvertes majeures réalisées il y a près de vingt ans dans l’équipe ProbiHôte, cette start-up deeptech développe aujourd’hui un candidat-médicament, EXL01.

D'une corrélation clinique à une découverte mondiale

L'aventure commence en 2006 par le début d’une collaboration entre Philippe Langella, directeur de recherche à l'INRAE, et Harry Sokol, chercheur Inserm et gastro-entérologue à l'Hôpital Saint-Antoine (AP-HP), rattaché à Sorbonne Université. En comparant le microbiote de personnes atteintes de la maladie de Crohn, une maladie inflammatoire chronique du tube digestif, ils observent qu’une bactérie spécifique, Faecalibacterium prausnitzii (Fprau), est systématiquement absente chez les malades en rechute, mais présente chez celles et ceux en rémission. « Cela a été le début d’une longue histoire qui a changé nos vies. Nous avons été les premiers à identifier une bactérie probiotique de nouvelle génération sur la base de données cliniques humaines », se remémore Philippe Langella. En 2008, leurs travaux publiés dans le journal PNAS - aujourd'hui cités plus de 4 000 fois - établissent pour la première fois les propriétés immunomodulatrices de cette bactérie commensale.

Pendant près d'une décennie, les chercheurs approfondissent la compréhension des mécanismes d'action. Rejoints par Patrick Gervais, expert en génie des procédés, puis par Benjamin Hadida, CEO, ils créent ensemble Exeliom Biosciences (anciennement Nextbiotix) en 2016 ; donnant ainsi une dimension entrepreneuriale au projet. « L’idée était de développer un immunomodulateur à partir d’une bactérie vivante qui possède des propriétés naturellement bénéfiques pour notre santé », explique Philippe Langella. Le lancement de la start-up a bénéficié du soutien d’INRAE transfert, spécialisé dans le transfert technologique. Depuis, Exeliom Biosciences a levé près de 32 millions d'euros. Ces fonds sont mobilisés via plusieurs levées de capitaux, dont la première en juillet 2018, complétée par des aides de Bpifrance (I-Lab, Deeptech, Plan de relance 2030) et une subvention européenne très sélective, le programme H2020.

EXL01 : une action sur l’immunité innée

Le cœur technologique d'Exeliom Biosciences repose sur EXL01, une souche non génétiquement modifiée de la bactérie intestinale Faecalibacterium prausnitzii (F. prausnitzii). Elle mise sur une approche single-strain (souche unique) qui répond aux standards de l'industrie pharmaceutique moderne. Elle possède deux modes d'action distincts selon la maladie ciblée. L’une immunomodulatrice, qui agit sur la reprogrammation cellulaire du système immunitaire inné dans le cadre de cancers visant à l’activer. Cette reprogrammation se produit notamment au niveau du métabolisme des macrophages - des cellules du système immunitaires capables d’ingérer et de détruire des agents pathogènes et des débris cellulaires -  induisant un changement de comportement et de fonction de ces derniers. En orientant les cellules de l’immunité innée vers un profil pro-inflammatoire, EXL01 crée un microenvironnement immunitaire plus propice à l’attaque des tumeurs. Ce mécanisme rend possible l’amélioration de la réponse immunitaire des personnes traitées par immunothérapie.

Un modèle lean biotech au service de l'oncologie

Exeliom Biosciences opère selon un modèle de biotech légère (lean biotech) comptant sept salariés. Pour piloter ses six études cliniques, la structure s'appuie sur des collaborations académiques françaises et internationales. « Ce modèle collaboratif est un levier stratégique déterminant dans un environnement financier post-COVID devenu plus exigeant pour les biotechnologies, et en particulier pour les nouvelles modalités thérapeutiques », commente Benjamin Hadida.

En oncologie, EXL01 est évalué pour quatre types de cancers : l'estomac, en partenariat avec le Gercor - organisation dédiée à l’amélioration des traitements oncologiques - ainsi que le foie, le poumon et le rein. Ce dernier essai est réalisé aux États-Unis avec l’hôpital City of Hope (Californie). Il s’agit de donner aux patientes et patients qui ne répondent pas aux immunothérapies classiques une meilleure efficacité du traitement.

Parallèlement, la start-up conduit deux essais cliniques en dehors du champ de l’oncologie : un essai clinique en maladie infectieuse en collaboration avec le centre hospitalier universitaire (CHU) de Lyon, les Hospices civils de Lyon (HCL), et un essai clinique dans la maladie de Crohn en collaboration avec le groupe académique REMIND, spécialisé en recherche translationnelle dans le domaine des maladies inflammatoires du tube digestif.

Des ambitions d'industrialisation

La robustesse du projet Exeliom Biosciences repose sur sa maîtrise industrielle inédite car il s'agit de cultiver cette bactérie anaérobie stricte - qui meurt au contact de l'oxygène - et de la mettre en gélules tout en la maintenant stable. La start-up a établi un processus de fabrication capable de produire des lots à l'échelle du kilogramme, garantissant une stabilité du produit pendant trois ans entre 2 et 8°C. Cela rend la délivrance possible d’une dose précise sous forme de gélule gastro-résistante, et le franchissement de l'étape de la preuve de concept industrielle.

Les prochaines années seront marquées par des points d'inflexion cliniques importants, avec les premiers résultats de phase 2 attendus entre 2026 et 2028. « Notre ambition est d'être en mesure d'enchaîner avec une soumission de phase 3 à l'horizon 2029 pour une première commercialisation vers 2033 », projette Benjamin Hadida. Ce déploiement concerne prioritairement le cancer gastrique en Europe, aux États-Unis et au Japon. « Au-delà d’Exeliom, si nous parvenons à démontrer l'efficacité de nos essais cliniques, c’est tout le domaine des biotechnologies liées au microbiote qui connaîtra certainement une deuxième vie », conclut le CEO.