Les lancements programmés de futures missions habitées vers Mars et l’émergence de nouveaux acteurs privés dans le domaine du New Space sont en passe de rationaliser les coûts d’envois de matériel expérimental dans l’espace, ouvrant la voie à des champs d’études quasi-illimités. À la recherche d’investisseurs pour accompagner cette révolution technologique, le secteur des biotechs et des medtechs se prépare à changer de dimension.
Les images de Thomas Pesquet manipulant une boîte à blob en direct de la station spatiale internationale (ISS) ont fait le tour du globe, au mois de septembre 2021. Or, à l’origine de la « blob-box » hermétique permettant de transporter cet organisme unicellulaire dont les capacités de régénération intéressent fortement la communauté médicale, les ingénieurs du Cnes (Centre national d’études spatiales) ont fait appel à Comat Aérospace. Cette entreprise toulousaine spécialisée, depuis plus de 45 ans, dans la conception d’équipements spatiaux, comme les caméras des Rovers martiens Perseverance et Curiosity développe également du matériel d’expérimentation embarqué, comme sa boîte à blob ou son mini-laboratoire embarqué Kubik, un cube de 30 cm³ mis au point avec l’ESA, permettant des centaines d’expériences biologiques depuis l’espace.
Micro pesanteur et vieillissement accéléré
L’environnement spatial en micro-gravité présente en effet de multiples promesses dans l’étude du vieillissement cellulaire. « Dans l’espace, on perd près de 1 % de masse osseuse par mois. Sur une mission de six mois, les effets de la micro-pesanteur sur le squelette d’un astronaute équivalent ainsi à près de 20 ans de perte osseuse sur Terre, sans parler de la pression sur le système cardiovasculaire ou des dérèglements de la vision !, » précise Audrey Berthier, la directrice du Medes (Institut de médecine et de physiologie spatiale).
« Ce vieillissement accéléré, heureusement réversible, permet d’étudier de nombreux troubles terrestres liés à l’hyper sédentarité, comme l’ostéoporose, la sarcopénie ou d’autres troubles cardiovasculaires, immunitaires ou métaboliques, comme le pré-diabète. »
Dans sa clinique spatiale de Toulouse, au centre européen des astronautes (CEA), à Cologne, ou sur la station spatiale internationale, le Medes multiplie ainsi depuis 34 ans les expériences sur les effets de l’impesanteur sur le corps humain : privation de sommeil, alitement de longue durée, immersion « sèche » ou tests en centrifugeuse. Mais outre sa compétence en médecine spatiale, ce groupement d’intérêt économique issu du Cnes et du CHU de Toulouse, vise surtout à accélérer les innovations tant pour la santé des astronautes que pour la recherche médicale terrestre, où les applications sont nombreuses : dans la prévention du vieillissement et de certains troubles musculaires ou osseux donc, mais aussi pour le développement moléculaire, l’imagerie médicale ou l’assistance au diagnostic à l’aide de capteurs ou de biomarqueurs, par exemple.
Un micro-secteur en pleine ébullition…
Soutenu par ces perspectives, ainsi que par le programme gouvernemental France 2030 doté de 1,5 milliard d’euros, un nouvel écosystème d’acteurs privés extrêmement dynamique – le New Space – est en train d’émerger depuis quelques années en France. Il rassemble aujourd’hui des dizaines de startups spécialisées dans les lanceurs, jusqu’à la commercialisation de l’orbite basse, en passant par la conception de futures stations spatiales privées, de véhicules automatisés ou d’équipements de R&D biologique ou médical. (voir cartographie page suivante). Parmi elles, le fondateur de Tecmoled, Mohamed Khalifa, compte profiter de l’intérêt du Cnes pour ses micro capteurs – un patch de 8g de la taille d’une pièce de un euro qui se pose derrière l’oreille et permet de mesurer des dizaines de paramètres physiologiques comme l’oxygène, le rythme cardiaque, la fréquence respiratoire ou la température – afin de monitorer ses astronautes. « Cette expérimentation avec le Cnes est très intéressante pour notre image, mais aussi pour séduire de futurs investisseurs, car nous cherchons actuellement à lever environ 600 000 euros, en amorçage, auprès de la région Sud Investissement et de la BPI », espère le dirigeant, qui prévoit de vendre plusieurs centaines de ses capteurs dans les prochains mois, dans le domaine spatial, mais surtout dans d’autres environnements professionnels extrêmes : plongée sous-marine, lutte contre les incendies, etc.
…mais des investisseurs encore timides
Mais jusqu’à présent, ce sont surtout les entreprises des télécoms, de l’observation par satellite pour l’agriculture ou l’urbanisme, ou de la sécurité, qui se taillent la part du lion dans ces budgets. Les perspectives économiques des marchés visés par les entreprises de la santé spatiale restent encore trop peu connues des investisseurs. Elles semblent pourtant sans limite, que ce soit dans le domaine des biomatériaux (48 Md$/an), de la culture cellulaire (10 Md$ en 2026), des anticorps (16 Md$) ou des vaccins (150 Md$ en 2026), sans parler de la médecine régénérative, du séquencement du génome, ou de l’impression 3D d’organes dans l’espace…
Leader mondial dans le domaine de la pharmacie spatiale, grâce à son laboratoire miniaturisé commandé à distance, Space Pharma (35 collaborateurs dans 4 pays) peine ainsi à soulever l’enthousiasme de la communauté financière. Déjà huit « vols » au compteur, son mini-labo, de la taille d’une boîte à chaussures, permet, sans intervention d’un astronaute, des centaines de manipulations de R&D, allant du microscope au spectromètre, en passant par des bio réactions, le tout en communication constante avec la Terre.
DG de Space Pharma UE
« Notre technologie est prête mais les investisseurs ne se battent pas encore pour l’avoir car ils ne sont pas suffisamment alertés sur les perspectives du secteur, constate Paul Kamoun, le DG de Space Pharma UE, 30 ans d’expérience dans le domaine spatial, notamment chez Thalès. Ils préfèrent pour l’instant miser sur des satellites pour l’observation de la terre, la 3G ou le futur réseau Starlink qui va couvrir le globe. Notre plus gros challenge est donc d’éduquer le marché, en créant des formations à destination des investisseurs. » Le groupe Suisse s’apprête tout de même à lever entre 20 et 50 millions d’euros, en série B, auprès d’investisseurs privés, en vue d’accélérer sa capacité de production.
De même, le leader français, Comat Aérospace (105 salariés, 13,5 M de CA en 2022), envisage d’ouvrir prochainement son capital à des investisseurs, afin de soutenir sa croissance. « Notre objectif est de doubler notre CA pour dépasser les 25 M€ d’ici 2025, précise Nicolas Dolin, le directeur du développement de l’entreprise toulousaine, créée à la fin des années 70. Nous sommes donc en train d’agrandir notre usine pour passer de l’ère de la production unitaire spatiale à celle des mini-séries ! »
Mais dans un contexte d’intense concurrence internationale, toutes les formes de financement sont envisagées pour accélérer la croissance de cet écosystème émergent. « Etant donné la timidité des investisseurs à la croisée de la santé et du spatial, nous essayons de favoriser des modèles de financement public-privé, et d’attirer de potentiels investisseurs, issus soit du spatial, soit des secteurs cibles de la santé, décrit Audrey Berthier. Mais les capitaux peuvent également provenir de fonds, comme Karista en France, ou encore de challenges d’innovation comme « Care in Space » par exemple. » Le Cnes et l’Esa proposent par ailleurs leur propre club d’investisseurs dédié au secteur, Spacely, ainsi qu’un accélérateur de projets pour les startups du spatial, Space Founders.
Décollage imminent
Timides jusque-là, les investisseurs devraient rapidement redoubler d’intérêt pour les acteurs de la santé spatiale. Ces derniers mois, la FDA a en effet pris une série d’initiatives favorables à l’activité du secteur, en signant un accord avec la Nasa validant les processus de recherche dans l’espace, puis en autorisant la pratique d’essais précliniques sans test sur les animaux.
Ce feu vert vers un nouvel eldorado spatial sera encore facilité par la baisse des coûts d’envoi de matériel expérimental dans l’espace, permise par l’installation d’acteurs spatiaux privés, comme Space X ou The Exploration Company.
« Dans le domaine des sciences de la vie, l’environnement spatial va permettre d’innover extrêmement vite : alors que le développement d’un médicament classique prend jusqu’à 15 ans et coûte jusqu’à 2,5 milliards de dollars – dont la moitié peut être perdue en cas d’échec en phase 3 ! -, il est possible de réaliser des essais précliniques avec notre laboratoire embarqué dans l’espace en quelques semaines seulement, sur des organoïdes. En outre, avec Space X, nos coûts – du développement jusqu’au lancement -, oscillent entre 1 et 2 millions d’euros, pour les projets les plus techniques à moins de 300 000 euros s’ils nécessitent moins de développement personnalisé. » illustre Paul Kamoun. « C’est un nouveau paradigme qui s’ouvre pour les pharmas et les biotechs : nous sommes à l’aube d’une révolution majeure ! ». Pierre Havez
BF : Spécialiste des maladies neurodégénératives, vous vous êtes associé au Cnes pour détecter de nouvelles technologies entre la santé et l’espace. Pourquoi ?
Olivier Blin : En fait, il existait déjà une histoire entre le spatial et les neurosciences à Marseille, puisque, alors que j’étais au conseil de la clinique spatiale du MEDES, nous avions déjà réalisé, il y a longtemps, une étude sur la position déclive – une position allongée, la tête légèrement inclinée vers le bas de 6 degrés, créant un afflux de sang vers le cerveau.
Depuis cela, notre programme de recherche et de financement sur les maladies neurodégénératives et le vieillissement du système nerveux s’intéresse aux effets de la micro gravité sur de nombreux aspects allant de la fonte musculaire aux aspects comportementaux.
BF : Quels troubles du comportement peuvent être étudiés dans l’espace ?
Olivier Blin : Avec les lancements à venir de missions de plus en plus longues, peut-être pour plusieurs années, sur Mars, il est important de comprendre les effets des conditions spatiales – confinement, promiscuité, interactions limitées, etc. – sur les aspects neuropsychiatriques, car à long terme, ils peuvent s’accompagner de troubles, de dépression, voire d’hallu-cinations ou de psychose, pouvant mettre en danger immédiat la réussite de la mission !
directeur du programme DHUNE
Nous travaillons donc au développement d’outils prédictifs du comportement à long terme dans des situations de stress, afin de déterminer l’état mental d’un sujet et sa prédisposition à développer un trouble aigu, à l’avance. C’est un champ d’études à la fois vertigineux et indispensable si l’homme veut un jour habiter une capsule, voire coloniser Mars.
BF : Dans ce domaine d’étude, quelles sont les innovations les plus prometteuses pour la santé « terrestre » ?
Olivier Blin : Une étude sur les micro ARN (acides ribonucléiques), qui régulent énormément de systèmes, vient par exemple de démontrer que certaines de ces molécules pouvaient réguler une protéine clé dans le déclenchement de la dépression. Cette découverte pourrait ainsi servir à tester les astronautes avant, pendant, et à leur retour de l’espace, afin de faciliter leur retour à la vie terrestre.
Mais les études sur le vieillissement en microgravité, et en particulier sur la fonte osseuse ou musculaire, nous permettent aussi progressivement de mieux comprendre les mécanismes de la récupération ou de la fragilité des os, ce qui concernera tout le monde, en cas de fracture ou d’âge avancé.
Propos recueillis
par Pierre Havez
Quelles applications pour la santÉ terrestre ?
Capacité de régénération des cellules, effets du vieillissement et de la sédentarité sur le corps humain, comme l’ostéoporose, la sarcopénie, les troubles cardiovasculaires, immunitaires ou de la vision : l’étude des effets de la micro gravité sur le métabolisme des astronautes (ou des blobs) permet d’envisager de nombreuses contre-mesures ou traitements futurs. « Au-delà des thérapies pour la santé des astronautes, ce sont les applications terrestres de nos études qui présentent les perspectives commerciales les plus majeures, pointe Paul Kamoun, DG de Space Pharma UE, qui développe également ses propres traitements. Nous travaillons ainsi sur des médicaments dans l’oncologie, les problèmes pulmonaires ou les maladies neurodégénératives comme Croswell Jacob ou Alzheimer. Mais l’environnement spatial nous a également permis d’identifier les gènes de la virulence de certaines bactéries, et donc, en comprenant comment les désactiver, de créer de futures générations de vaccins plus résistants. Le nombre d’applications est infini ! »
Une galaxie d’acteurs en formation
Equipementiers ou fournisseurs de services pour la R&D en microgravité :
- COMAT Aérospace (France – Toulouse)
- Space Pharma (Suisse)
- Space Application Services – ICE Cube (Belgique)
- Yuri Gravity (Allemagne)
- Kayser Space (Italie / UK)
- Nanoracks (IT)
- Frontier Space (UK)
Acteurs pour futures stations spatiales commerciales :
- Axiom Space
- Orbital Reef (BlueOrigin-Sierra Space)
- Starlab (Lockheed Martin)
- Northrop Grumman
Acteurs Européens proposant des modules, véhicules habités ou cargos :
- Thales (Space Rider)
- The Exploration Company
Les investisseurs et accélérateurs :
- Le fonds CosmiCapital de Karista
- CNES Spacely (ConnectbyCNES) https://www.connectbycnes.fr/spacely
- ESA Investor Network
https://commercialisation.esa.int/investor-network/
Accélérateur Space Founders
https://www.spacefounders.eu/
Le programme BSGN Life Sciences Industry Accelerator (Medes et ESA) :
https://bsgn.esa.int/msp/life-sciences-industry-accelerator
Les dispositifs d’aide à l’innovation
- CareInSpace
https://www.careinspace.com/html/front/launch/launching.do - BryceTech Challenge
https://healthandspace.techconnectventures.com/about - OrbitalReef ReefStarter Challenge : https://www.orbitalreef.com/news/reef-starter-innovation-challenge
