Les biotechnologies autrichiennes actuelles se sont construites sur et autour du système de recherche médicale universitaire. D'ailleurs, la plupart des start-ups récemment créées sont des spin-offs, fondées par des chercheurs des 15 universités autrichiennes actives en sciences du vivant : l'Université de Vienne, l'Université technique de Vienne, l'Université de médecine de Vienne, l'Université de médecine vétérinaire de Vienne, l'Université d'agronomie1, l'Université Karl Franzens de Graz, l'Université de médecine de Graz, l'Université technique de Graz, les universités Johannes Kepler de Linz et Leopold Franzens d'Innsbruck, l'Université de médecine d'Innsbruck, l'Université du Danube à Krems, l'Université Paris Lodron de Salzburg et les deux institutions privées que sont l'Université privée des techniques et d'informatique médicales du Tyrol2 et l'université médicale privée Paracelsus.
Les universités de médecine et -avec elles- l'ensemble du système de recherche médicale constituent le terreau des biotechnologies autrichiennes : c'est d'elles qu'émanent la plupart des fondateurs des jeunes pousses, des technologies qu'ils utilisent comme des molécules qu'ils souhaitent transformer en médicaments. Ce sont elles encore qui soutiennent les premiers pas de ces jeunes pousses, aux côtés du Service économique autrichien3 et des programmes régionaux et nationaux de promotion des biotechnologies.
Notons pourtant que les méthodes de biologie moléculaire se sont d'abord développées dans les instituts de biologie ou d'agronomie, dans les années 1980 : les problématiques environnementales et les matières premières renouvelables étaient alors au centre des préoccupations. Les Universités techniques de Vienne et de Graz et l'Université d'agronomie de Vienne furent les premières à créer des chaires en biotechnologies, alors que les facultés de médecine ne se sont appropriées les techniques du génie moléculaire qu'au début des années 1990.
La réforme universitaire de 20024 contribue à faire des universités des acteurs des biotechnologies en les transformant en personnalités juridiques indépendantes, chargées de valoriser leurs résultats de recherches. Aujourd'hui, les universités doivent disposer de personnel spécialisé dans l'identification des découvertes valorisables faites par leurs instituts de recherche. Elles sont secondées dans cette tâche par les centres AplusB (Academia plus Business) : INiTS à Vienne, CAST à Innsbruck, SciencePark à Graz...
De plus, la réforme universitaire veut faire des universités des pôles d'excellence, les universités étant invitées à se spécialiser et à se concentrer chacune sur certains domaines. Dans cet esprit, les principales facultés de médecine des universités publiques ont été converties en universités médicales indépendantes : l'Université de médecine de Vienne, l'Université de médecine de Graz et l'Université de médecine d'Innsbruck.
Les conventions de prestations signées entre l'état et les universités ainsi que la phase III du programme gouvernemental Uni-infrastrukturprogramm (2005-2006) forceront ce mouvement de spécialisation. Le programme Uni-Infrastrukturprogramm, par exemple, vise à la transformation des universités en centres d'excellence internationaux par la construction d'infrastructures de recherche, tant pour la recherche fondamentale que pour la recherche appliquée. L'excellence scientifique et l'aptitude des instituts de recherche universitaires à attirer des partenaires industriels ou extra-universitaires s'en trouveront accrues.
Pourtant, cette réforme n'est pas que positive : elle compromet l'avenir de la recherche fondamentale en sciences du vivant, le financement de base des universités devant baisser. La recherche, plus appliquée, sera financée sur projets. Or ce mode de financement profite plus à la technoscience (recherche de solutions concrètes, efficaces, fussent-elles empiriques) qu'à la recherche fondamentale (étude des mécanismes, recherche des lois sous-jacentes sans volonté autre que de comprendre le fonctionnement d'un système).
Plus généralement, la part du budget de recherche allouée aux universités devrait diminuer, au profit de la recherche appliquée, réunissant entreprises et universités (et représentée par les laboratoires Christian Doppler, la société Ludwig Boltzmann, les centres de compétences, l'Académie autrichienne des sciences et le programme BRIDGE de liaison entre la recherche fondamentale et la recherche appliquée).
Selon les recommandations du RFT 'Stratégie 2010 : perspectives pour la recherche, la technologie et l'innovation en Autriche'5, les dépenses globales pour la recherche, toutes disciplines confondues, passeront de 5,35 milliards d'euros en 2004 (2,27% du PIB) à 8,82 milliards d'euros en 2010 (3% du PIB) ; les dépenses liées à la recherche coopérative passeront de 0,72 à 1,32 milliard d'euros, celles liées à la recherche universitaire de 1,29 à 1,85 milliard d'euros, celles engagées par les entreprises de 3,34 à 5,65 milliards d'euros, et celles engagées par les PME-PMI de 0,83 à 1,58 milliard d'euros.
Le tissu de recherche universitaire est dense ou apparaît tel, car il est constitué d'une multitude d'instituts universitaires et de divisions cliniques de petite taille, relativement autonomes. Seuls certains d'entre eux seront présentés, les autres étant au mieux cités.
L'Institut de recherche sur le cancer6 comprend quatre unités de recherche : l'unité de biologie cellulaire et moléculaire des tumeurs, l'unité de toxicologie, l'unité d'oncologie appliquée et expérimentale et l'unité de signalisation cellulaire. La première étudie les causes endogènes du cancer : inflammations chroniques, stress oxydatif, accumulation de mutations, expression d'oncogènes ou de gènes suppresseurs de tumeurs, expression des facteurs de croissance... L'unité d'oncologie appliquée et expérimentale, elle, s'intéresse aux biomarqueurs témoins d'une prédisposition à un cancer, aux stragégies de prévention des cancers à base de phytomédicaments antioxydants et anticarcinogéniques, à la lutte contre l'angiogénèse des tumeurs, aux immunothérapies anticancéreuses et aux rôles pathologiques ou thérapeutiques des peptides.
Le Département de biochimie médicale et ses quatres divisions (en biochimie, biologie cellulaire moléculaire, biologie moléculaire et génétique moléculaire) regroupent des anciens instituts de l'Université de Vienne. Sa division de biochimie, par exemple, correspond à l'ancien Institut de biochimie. La biochimie des protéines virales, la relation structure-fonction des ribonucléoprotéines, le transport des complexes protéines/ARN viraux chez la plante et les mécanismes d'infection des rhinovirus figurent donc toujours à son programme.
La division de biologie cellulaire moléculaire étudie la cardiogénèse, les marqueurs des groupe sanguins, les protéines membranaires des érythrocytes et le rôle du cytosquelette et des nucléoprotéines dans la différenciation et dans la prolifération cellulaire.
L'ancien Institut de biologie moléculaire, devenu division, s'intéresse à l'érythropoïèse, aux cardiopathies, à la régulation de la synthèse des enzymes, à la thymidine kinase et à la régulation transcriptionnelle par les familles de facteurs E2F et SP.
La divison de génétique moléculaire, enfin, étudie les transporteurs ABC, la fertilisation, le développement de l'ovocyte et le système de contrôle de la synthèse et du repliement des protéines actif dans le réticulum endoplasmique.
Citons également, toujours pour l'Université médicale de Vienne :
Depuis la transformation des facultés de médecine en universités médicales indépendantes, l'Université de Vienne n'a que peu d'activités de recherche en biotechnologies rouges, l'essentiel des recherches médicales étant menées par la nouvelle Université médicale de Vienne. Les facultés de chimie et de sciences du vivant, toutefois, restent actives.
La faculté de chimie [13] dispose d'un Institut de chimie organique [14] (pour l'étude des réactions stéréosélectives, la synthèse de composés énantiomériquement purs, la chimie biorganique et la synthèse totale de produits naturels), d'un Institut de chimie analytique et de chimie alimentaire [15] (pour la fabrication de biosenseurs ou de capteurs chimiques et pour la mise au point de méthodes de séparation), d'un Institut de chimie biophysique [16] (pour l'étude des biomembranes et de la relation structure-fonction d'enzymes), d'un Institut de chimie physique [17] (pour ses recherches en biophysique et en bioénergétique moléculaire), ainsi que d'un Institut de chimie théorique et de chimie structurelle moléculaire [18] (pour l'étude des biopolymères par cristallographie, spectroscopie et simulation).
La faculté de sciences du vivant dispose également d'un large panel de départements actifs en biotechnologies, dont :
L'Université vétérinaire de Vienne ne manque pas plus d'activités de recherche en biotechnologies. Ses départements de sciences du vivant et de pathobiologie et son département clinique d'élevage et de reproduction mènent des recherches sur l'animal indispensables aux biotechnologies rouges.
L'institut de virologie [32] concentre ses recherches sur les rétrovirus : il étudie la régulation de l'expression de leurs gènes viraux, la réplication de leur ARN ou la synthèse de leurs protéines. Les domaines fonctionnels des enzymes rétrovirales y sont également identifiés.
En partenariat avec la société Austrianova [155], l'institut applique ses connaissances des rétrovirus à la construction de vecteurs pour la transgènese et à la thérapie génique des cancers et des cancers solides. Ses autres activités ont trait au diagnostic : évaluation des effets cytopathiques, identification d'antigènes viraux dans les échantillons soumis, sérologie...
En biomédecine et biotechnologies, l'Institut de zootechnie et de génétique [34] pratique la recombinaison génétique (pour le développement de modèles animaux, l'essai de nouveaux concepts thérapeutiques et la production d'organes et de tissus pour la xénotransplantation), le transfert génique somatique (pour la vaccination ADN), la recombinaison homologue sur cellules souches embryonnaires, le transfert de noyaux, la production et le transfert d'embryons ainsi que la cryoconservation. L'institut se consacre aussi à la génétique moléculaire (et à l'étude de l'évolution moléculaire des microsatellites, de l'ADN mitochondrial et de l'ADN ribosomal), au génotypage et à la cytogénétique des animaux de compagnie.
Mentionnons encore l'Institut de chimie médicale [33], l'Institut de biochimie [35] (spécialisé en endocrinologie), l'Institut de pharmacologie et de toxicologie [36] (pour ses travaux sur l'oxydation de l'ADN cellulaire et sur les facteurs de transcription activés en condition d'hypoxie), l'Institut de physiologie [37] (pour ses travaux en gérontologie, en chronobiologie et en éthologie), l'Institut de bactériologie, de mycologie et d'hygiène [39] (pour ses recherches sur les mycoplasmes), la Station européenne pour l'insémination et le transfert d'embryons de la Clinique de gynécologie et d'andrologie [] et le futur Centre autrichien pour les biomodèles et la transgénétique [38], qui servira de centre de référence autrichien pour la recherche en biomédecine.
Une quatrième université viennoise a maille à partir avec les biotechnologies : l'Université agronomique de Vienne dispose d'ailleurs d'un département de biotechnologies, composé d'un Institut de microbiologie appliquée [41] et d'un Centre de nanobiotechnologies [42].
L'IAM8 applique ses technologies d'étude et de manipulation du vivant à la médecine (pour le développement de biomédicaments), aux plantes (pour l'amélioration des espèces végétales) et à l'environnement (pour le développement de biotechnologies environnementales).
Ses projets biomédicaux, très divers, ont trait à l'utilisation des baculovirus comme vecteurs [43], aux anticorps monoclonaux anti-VIH, à l'immortalisation des cellules ou à leur vieillisement [44], à la culture de cellules et à son optimisation, à l'ingénierie métabolique [45], à la fermentation microbienne [46] ou à la biosynthèse de protéines recombinantes par Escherischia coli et à son optimisation industrielle.
Son unité de biotechnologies des plantes s'intéresse à la conservation des ressources génétiques des espèces de fruits et à l'amélioration de l'état phytosanitaire des arbres, par accroissement de leur résistance aux pathogènes, tandis que son unité de pathologie des plantes [47] étudie les virus et phytoplasmes affectant les arbres fruitiers.
Le Centre de nanobiotechnologies est dédié à la nanotechnologie des membranes lipidiques et génèrent des couches S9, par exemple grâce à des glucosyltransférases. Ces couches pourraient compartimenter des biosenseurs, contribuer à la construction de nanotubes de carbone ou constituer des nanoparticules portant des protéines membranaires ou des oligosaccharides humanisés.
Bien d'autres divisions et instituts utilisent ou font progresser les biotechnologies :
Ses travaux sont centrés sur la levure Saccharomyces cerevisiæ ou l'utilisent comme organisme-modèle. L'IMB étudie l'effet de la diaborizine sur les levures, le rôle de la squalène époxydase dans la synthèse des ergostérols ainsi que l'apoptose des levures, leur vieillissement et le rôle des protéines AAA dans ces mécanismes. Le métabolisme des acides gras est également scruté, tant chez Saccharomyces cerevisiæ (fonctionnement de l'acétyl-CoA carboxylase, rôle des lipides dans la régulation du métabolisme cellulaire...) que chez l'homme (métabolisme des lipoprotéines du plasma, rôle des lipoprotéines lipases, des lipases endothéliales et des lipases hormono-sensibles).
L'Institut des sciences pharmaceutiques est lui-même composé de quatre départements, respectivement consacrés à la chimie pharmaceutique, aux technologies pharmaceutiques, à la pharmacognosie et à la pharmacologie/toxicologie.
Les unités 'Synthèse de médicaments' et 'Développement de médicaments' du Département de chimie pharmaceutique [56] cherchent à extraire des produits pharmaceutiques de substances naturelles, ces produits extraits étant des enzymes dotées de propriétés antifongiques, antimicrobiennes ou antiinflammatoires. Son unité 'Biotechnologies', elle, s'intéresse aux interactions protéines-ligands et à leur application au criblage de molécules. Les ligands inspectés sont des glycosaminoglycanes, carbohydrates connus pour leur rôle dans les inflammations, les cancers et l'angiogénèse : héparine, hyaluronane, chondroïtine sulfate, dermatane sulfate, héparane sulfate, kératane sulfate... Leurs interactions avec l'interleukine IL8, le répresseur de la tyrosine TyrR, le récepteur de la vitamine D3 hVDR, l'oxyde nitrique synthase NOS et la protéase du VIH-1 sont plus particulièrement examinées.
Le Département des technologies pharmaceutiques [57] développe des préparations pharmaceutiques applicables à la thérapie antisens, c'est-à-dire à la délivrance d'oligonucléotides antisens10. Les nanobiotechnologies y sont mises à contribution, une des approches consistant à créer des proticles11, particules composées du peptide protamine et des oligonucléotides à faire pénétrer dans les cellules cibles.
Le Département de pharmacognosie [58] étudie les plantes médicinales traditionnelles d'Europe, d'Afrique, d'Asie et d'Amérique centrale (ethnopharmacognosie) et les synergies entre les substances antimicrobiennes naturelles. Par ailleurs, le département met au point des méthodes d'investigation pharmacologique permettant d'éviter les essais sur l'animal.
L'Institut de sciences des plantes et son département consacré à la physiologie des plantes [59] mènent quelques activités apparentées aux biotechnologies, dans leurs études du stress et de la biologie cellulaire des plantes.
Évoquons encore l'Institut de zoologie [60] (pour ses travaux en biologie de l'évolution, en neurobiologie et en physiologie) et l'Institut de chimie [61] (pour ses travaux en biocatalyse, en synthèse organique et en biologie structurale).
L'Université de médecine de Graz est un autre pôle important de la recherche biomédicale autrichienne.
Le laboratoire Jean Dausset est célèbre pour ses travaux en immunologie et en immunologie de la transplantation, menés par ou sous la direction de Gernot Pilz : introduction des tests d'histocompatibilité comme préalable aux greffes, première greffe de moëlle épinière, développement des globulines antilymphocytes et antithymocytes, détection des cellules tumorales circulantes dans le sang périphérique des patients...
L'Institut de pathologie se consacre à la pathogénèse de tous les types de maladies, afin d'en améliorer les traitements. Il dispose entre autres de groupes de travail en pathologie gastroinstestinale et en hépatopathologie, en neuropathologie, en hématopathologie, en pathologie de la peau, des tissus, des os, des articulations et des conduits respiratoires... Plus transverses sont les groupes de travail dédiés à la pathologie endocrine et à la pathomorphologie quantitative.
Contentons-nous de lister les autres instituts de l'Université de médecine de Graz actifs en technologies du vivant :
La recherche en sciences du vivant fait partie des domaines de spécialisation choisis par l'Université technique de Graz, ce domaine de recherche dit clé regroupant les activités de cinq facultés et de quinze instituts, suivant cinq grands axes :
Le premier axe est le fait de l'Institut de génomique et de bioinformatique [71]. Pour identifier des gènes de prédisposition et des cibles thérapeutiques pour des maladies complexes, cet institut développe des outils bioinformatiques libres, basés sur les modèles du MGED15 (formats MAML et MAGE-ML16) et de l'EBI17, en conformité avec les recommandations MIAME18. Concernant l'obésité, l'Institut de génomique et de bioinformatique isole les réseaux de régulation transcriptionnelle impliqués dans la différenciation des adipocytes et impliquant les récepteurs PPAR19. Concernant le cancer, l'institut identifie les gènes sur- et sous-exprimés dans les lymphocytes T malins. Les profils d'expression de ces lymphocytes, prélevés sur des tumeurs, sont comparés à ceux de lymphocytes T anergiques et à ceux de cellules de Jurkat soumises à différents traitements.
Les instituts de chimie organique [72], de biochimie [73] et de biotechnologie moléculaire [74] sont moteurs en ingénierie moléculaire, quand l'Institut des interfaces hommes-machines [75], l'Institut des techniques médicales [76] et l'Institut des techniques hospitalières [77] le sont en ingénierie biomédicale et en biomécanique.
Les technologies alimentaires et les bioprocédés sont essentiellement développés par les Instituts de biotechnologie et de bioprocédés [78], de technologies chimiques des matières organiques [79] et de technologies et de chimie des aliments [80], pendant que l'Institut de chimie analytique et de radiochimie [81], l'Institut de chimie physique et théorique [82] et l'Institut de chimie organique s'occupent de bioanalyse et de biocatalyse.
Si Vienne et Graz sont incontestablement les deux plus grands pôles de recherche universitaire en sciences du vivant, les autres universités du territoire peuvent être performantes dans des domaines précis.
L'Université d'Innsbruck dispose d'un Centre des biosciences moléculaires [83], d'un Institut de biologie médicale et de génétique humaine [84], d'un Institut de pathophysiologie [85], d'un Institut d'anatomie, d'histologie et d'embryologie [86], d'un Institut de chimie analytique et de radiochimie [87] et d'un Institut de biochimie [88].
L'Université de Linz dispose d'un Institut de biophysique [89] et d'un laboratoire de logique floue, actif en bioinformatique [90].
Enfin, l'Université de Salzbourg dispose d'un Institut de génétique et de biologie générale [91] et d'un Institut de chimie et de biochimie [92], tandis que l'Université du Danube possède un Centre des technologies biomédicales [93], spécialiste des biomatériaux, de la purification extracorporelle du sang, de l'ingénierie des tissus et de la thérapie cellulaire.