Bayer s'embarque dans la chimie 5.0

Est-ce l'arrivée de l'Américain Bill Anderson, nommé CEO du groupe Bayer le 1^er juin 2023, qui a précipité le changement de cap du géant allemand de l'agrochimie et de la pharmacie ? Ou la pression conjointe des autorités et des consommateurs, soucieux de voir une réduction de l'usage des phytosanitaires dans la production agricole, production qui doit cependant rester efficace, ne serait-ce que pour espérer nourrir la population mondiale ?

Est-ce la demande des investisseurs, qui réclamaient, eux aussi, une évolution du groupe ? Ou les questions climatiques, qui s'invitent de plus en plus dans les stratégies corporate ? En fait, c'est sans doute tout cela à la fois.

>>> À lire : Preceon Smart Corn : Bayer propose un maïs mieux adapté au stress climatique

Une équation à plusieurs inconnues

Et c'est « une équation difficile à résoudre », déclare Rachel Rama, patronne de l'équipe mondiale de recherche au sein de la division Crop Science (science des cultures ou protection des plantes). Mais difficile ne veut pas dire impossible. Et Bayer a bien l'intention de relever le défi.

R&D et IA sont devenues inséparables

Bayer Crop Science monde consacre un budget total de quelque 3 milliards d'euros à la R&D. Les 1.000 chercheurs dévolus plus particulièrement à la recherche en protection des cultures sont principalement répartis entre la France (à Lyon), l'Allemagne (où se trouve le siège du groupe) et les États-Unis. Ils planchent non seulement sur de nouvelles molécules, mais travaillent aussi de façon inédite, avec l'intelligence artificielle (IA).

De fait, l'IA permet d'analyser des milliers de données, selon une série de paramètres (14 au total, dont la toxicologie environnementale et humaine, la dégradation des sols, etc.), puis de proposer des molécules très ciblées, en fonction de ces « profils » imposés.

Un parcours finalisé par les chimistes, qui optimisent les molécules, mais grandement facilité par l'IA générative, ainsi que par les connaissances nouvelles en ce qui concerne la biologie, la génomique, les protéines...

Analyser les effets dès l'origine

« Si, auparavant, nous tentions de trouver de nouvelles molécules, puis nous analysions ensuite leurs effets sur l'environnement ou la santé, nous incluons désormais ces paramètres – ainsi que l'efficacité, évidemment – dès le début des recherches, qui prennent en outre beaucoup moins de temps puisque l'IA peut “mouliner” des milliers de données très rapidement », résume Yves Picquet, président de Bayer France.

Un « drug design », emprunté à la pharmacie

En outre, en partant des dernières découvertes en matière de produits pharmaceutiques, pour la lutte contre le cancer, par exemple, les chercheurs de la branche agro, chez Bayer, travaillent aussi sur un nouveau « drug design ». Autrement dit, des modes d'actions hyperciblés et fondés sur un système de verrou et de clé (la méthode est d'ailleurs appelée « CropKey »), « qui vise à inhiber une protéine cible unique dans l'organisme du ravageur (bactérie, champignon, mauvaise herbe ou insecte ravageur) », explique Rachel Rama.

Une précision d'horloger

« Il s'agit donc d'identifier des protéines cibles uniques (ou verrous) qui permettent de contrôler les ravageurs avec une plus grande précision que jamais atteinte », poursuit-elle. Ce ciblage, appelé « target discovery », s'apparente, dans sa philosophie, à l'agriculture de précision, pratiquée par un nombre encore restreint mais grandissant d'agriculteurs. Plus question, en tout cas, de vouloir écraser une mouche avec un marteau !

Innovation de rupture plutôt qu'ajout incrémental

« En fait, 80 % de ce que nous faisons aujourd'hui n'existaient pas il y a cinq ans », précise Rachel Rama. Et « nous parlons ici d'innovation de rupture, alors qu'auparavant nous nous contentions d'une trajectoire incrémentale, en espérant des améliorations », renchérit Yves Picquet.

Un nouvel herbicide pour 2030

Mais si les progrès vont bon train, il n'empêche que la R&D prend du temps et que les premiers produits – un herbicide pour les grandes cultures, d'abord – ne seront disponibles sur le marché qu'en 2030 environ, de même qu'un fongicide à spectre large, qui le sera à horizon 2032 ou 2033.

Combinaisons gagnantes

Entre-temps, Bayer propose aussi des méthodes combinatoires, avec à la fois des produits chimiques, mais aussi des produits naturels, le tout associé à des outils numériques d'aide à la décision et des semences plus tolérantes aux ravageurs et aux aléas climatiques.

Ces outils permettent aux producteurs, via des données recueillies sur le terrain ou par satellite, de savoir quelle est l'évolution d'une maladie dans leurs champs, par exemple, afin d'agir, en pulvérisant le bon produit, en bonne quantité et au bon moment, ou en effectuant des rotations dans les semis.

Parmi les ingrédients naturels appelés à remplacer certains composants chimiques, Bayer se prépare depuis plusieurs années à homologuer un produit de biocontrôle à base de poivre, répulsif naturel visant à éloigner les corbeaux pendant la période des semis de maïs et de tournesol.

Cela permet d'éviter les dégâts sur les semences, de protéger le rendement, voire d'éviter de resemer. Bayer espère l'homologation d'ici trois ans afin de pouvoir offrir ce produit avant l'absence d'autres solutions.

Partenariats avec des start-up

Enfin, même s'il a d'énormes ressources pour financer sa propre recherche, le groupe Bayer pratique aussi l'innovation ouverte, en nouant des partenariats avec des start-up, spécialisées dans le domaine de l'IA, notamment. Ainsi, en décembre dernier, Bayer s'est rapproché d'Iktos, une start-up française spécialisée dans le développement de solutions d'intelligence artificielle appliquées à la recherche en chimie.

Basée sur des modèles génératifs de deep learning, sa solution permet, à partir de données existantes, de concevoir des molécules optimisées au moyen de calculs complexes, surtout utilisés dans le domaine de la génomique, pour répondre à l'ensemble des critères de réussite d'un projet de découverte de molécule.

>>> À lire aussi : Protection des cultures : Bayer mise sur l’IA pour ses futures solutions

Accélérer la conception de nouvelles molécules

Le logiciel conçu par Iktos va être déployé par les scientifiques de Bayer afin de faciliter la conception de nouvelles molécules selon des profils prédéfinis et accélérer ainsi les étapes grâce auxquelles les molécules candidates sont optimisées et développées.

« L'approche CropKey de Bayer en matière d'innovation dans le domaine de la protection des cultures est rendue possible par des technologies de pointe fondées sur les données, telles que celles rendues accessibles par Iktos. Elles nous permettront de découvrir une nouvelle façon de protéger les cultures, la sécurité alimentaire et l'environnement et, ce faisant, d'établir une nouvelle référence dans l'industrie », estime Rachel Rama.

Atteindre la cible

De même, Bayer collabore avec Oerth Bio, une start-up américaine de biotechnologie, spécialisée dans le développement de thérapies ciblées de dégradation des protéines (technologie Protac). Initialement développées pour lutter contre des maladies humaines comme les cancers, les molécules Protac sont conçues pour n'interagir qu'avec une seule protéine cible.

Cette technologie permettra ainsi de développer des solutions de protection des cultures, en ciblant de façon spécifique les mauvaises herbes, les maladies ou les insectes ravageurs.

Autant de nouvelles techniques de précision qui s'appliquent aussi aux semences, en association avec l'édition génomique, afin de les rendre plus résistantes aux effets du dérèglement climatique. Le tout au service d'une agriculture 5.0, durable et productive.