[ Liste des articles du n° 5 ]
Les Anticorps monoclonaux
Un anticorps monoclonal (ACM ou Mab en anglais « monoclonal antibody ») est un anticorps ou immunoglobuline produit à partir de clones d’une cellule au contraire des anticorps pluriclonaux isolés directement à partir d’un animal immunisé (mélange d’anticorps différents). C’est pourquoi il se nomme « monoclonal ». Ceci signifie que chaque anticorps produit par cette cellule est exactement identique. Les anticorps monoclonaux ont été artificiellement produits contre un antigène spécifique. Ils sont extrêmement spécifiques en se liant à leurs antigènes ciblés
Les premières cellules hybrides ont été réalisées en 1960 par les généticiens français Dr Georges Barski et ses collaborateurs à Villejuif par la méthode de croisement par fusion cellulaire (technique d’hybridation cellulaire). En 1975, il y a eu création de cellules hybridomes par la fusion des deux cellules, afin de combiner les caractéristiques distinctes des deux cellules en une cellule. Une de ces cellules est une cellule productrice d’anticorps (lymphocyte B) obtenue à partir d’une souris immunisée et l’autre est une cellule de tumeur appelée cellule myélomateuse. Cette technique de l’hybridome a représenté un grand pas en avant pour la biologie et la biologie clinique.
Technique de l’obtention des ACM
On fusionne, in vitro, les lymphocytes B provenant d’une rate ou de ganglions d’une souris ou d’un rat immunisés à des cellules de myélome avec du polyéthylène glycol (PEG, agent de fusion des membranes plasmiques des cellules eucaryotes). Une fois la fusion effectuée, les cellules hybridées sont mises en présence d’un milieu de culture désigné sous le nom de HAT pour Hypoxanthine, Aminoptérine, Thymidine, avec l’Aminoptérine qui est agent de sélection dont le rôle est de bloquer la voie de synthèse permettant la sélection des seules cellules hybrides, l’Hypoxanthine exogène permet de satisfaire aux besoins en purine et, de la Thymidine, parce que l’aminopterine est un anti-folate qui bloque la thymidylate synthétase. Au bout de quelques jours, les lymphocytes B normaux, isolés de la rate ou des ganglions vont disparaître car ce sont des cellules normales incapables de se répliquer pendant longtemps in vitro. Au bout d’un laps de temps variant d’une semaine à un mois, les cellules hybrides se mettent à proliférer. Reste alors à déterminer quels sont les hybridomes qui produisent les anticorps monoclonaux désirés et les cloner.
Rôle de la biotechnologie
Depuis la découverte des ACM, on a commencé à les fabriquer en laboratoire. Au début, des avancés considérables avec les ACM ont été obtenus dans le domaine de la recherche fondamentale et du diagnostic. Mais leur utilisation a été limitée en thérapeutique chez l’homme et souvent sans succès en raison de l’immunogénicité parce que les ACM ne pourraient être fabriqués qu’à partir de cellules de souris. C’est en 1980 que la manipulation des ACM par génie génétique a permis d’obtenir des ACM ayant de meilleures affinités, une immunogénicité réduite et de meilleures propriétés effectrices. Ainsi, quatre stratégies d’ingénierie moléculaire ont été mises en œuvre (voir tableau ci-dessus) :
- construction d’anticorps chimériques comprenant parties variables de souris et parties constantes humaines ;
- construction d’anticorps humanisés par greffe des régions hypervariables d’ACM de souris sur des régions charpentes humaines VH et VL ;
- construction de banques combinatoires de régions VH et VL humaines exprimées à la surface de phages filamenteux ;
- production d’anticorps entièrement humains à partir de souris transgéniques ou trans-chromosomiques.
Mécanisme
Le mécanisme de base d’un ACM est identique à celui des anticorps produits par le corps humain. Cependant, lorsque des ACM sont utilisés dans le diagnostic et le traitement de pathologies, certaines substances sont souvent associées pour leur donner leurs caractéristiques thérapeutiques et diagnostiques (toxines, agents de chimiothérapie, radio-isotopes émetteurs de particules…). Ils peuvent également être utilisés seuls pour bloquer ou encourager certaines réponses du système immunitaire.
Intérêt
Les ACM sont utilisés pour :
• des dosages spécifiques (ELISA, RIA…)
• diagnostics (antigènes viraux, tumoraux)
• thérapie (neutralisants, anti-tumoraux)
• purification
• Utilisation des ACM pour la recherche fondamentale et le diagnostic (imagerie médicale) :
Les ACM ont permis l’amélioration de la radio-localisation de cellules tumorales par leur utilisation, reconnaissant des antigènes de différenciation fortement exprimés sur ces cellules tumorales. Ce champ d’investigation clinique permet le développement d’approches radio-immuno-thérapeutiques des tumeurs solides, l’immunophotodiagnostic, les ACM anti-idiotypes pour une vaccinologie anti-tumorale.
• Dans le domaine de la bactériologie et de la virologie, les ACM ont permis d’améliorer et d’affiner des diagnostics. Ils sont utilisés dans de nombreux tests de dépistage comme par exemple les tests de type ELISA et ce, aussi bien dans le domaine médical que dans le domaine agroalimentaire.
• Des ACM catalytiques analogues aux enzymes (désignés pour cette raison sous le nom d'"abzymes") ont été générés par immunisation, notamment avec des haptènes mimant les états de transition de substrats. Ils sont utilisés dans la recherche fondamentale.
• Utilisation clinique des ACM : une thérapeutique ciblée
C’est grâce à l’introduction de la nouvelle génération d’anticorps qui a permis d’entrevoir un potentiel clinique considérable touchant à différents domaines de la médecine : oncologie, cardio-vasculaire, rhumatologie, dermatologie, allergologie, transplantation d’organe… Ce renouveau important des ACM à usage thérapeutique est non seulement lié aux stratégies d’ingénierie d’anticorps mieux adaptées mais aussi à une meilleure compréhension des mécanismes cellulaires et moléculaires de pathologies où une intervention thérapeutique à l’aide d’anticorps pouvait être envisagée, et à une meilleure définition de molécules cibles.
L’anticorps OKT3 (anti-CD3) a été le premier anticorps monoclonal (de souris) à recevoir une autorisation d’utilisation clinique dans la prévention du rejet aigu de greffes rénales et les maladies auto-immunes notamment le diabète insulinodépendant. Il a été rejoint par d’autres nombreux anticorps (18 anticorps étaient sur le marché début 2005), qui ont désormais trouvé leur place dans le champ clinique. L’anticorps 4D5 (Herceptin®, également appelé Trastuzumab), humanisé, dirigé contre la protéine p185HER2 souvent surexprimée dans les tumeurs du sein, est proposé dans le traitement des cancers du sein métastatiques ; le Rituximab, un anticorps monoclonal chimérisé (Rituxan™, appelé en Europe MabThera®), dirigé contre la molécule CD20, est employé avec succès dans les lymphomes non Hodgkiniens folliculaires.
Perspectives
Produire des ACM en grandes quantités tant les besoins en ACM est de plus en plus élevé. Or une dose d’ACM coûte plus cher qu’un traitement conventionnel. Ainsi, pour abaisser le coût de production, la voie de recherche explorée va être ciblée sur la fabrication de plantes transgéniques (maïs) productrices d’ACM ou "plantibodies" ou la production d’anticorps thérapeutiques dans le lait d’animaux transgéniques (lapins, chèvres et vaches). Par ailleurs, des études intensives sur la stabilité et le repliement des anticorps recombinants (sous forme monomérique, bi-spécique, voire multimérique), et sur l’optimisation des propriétés effectrices des régions Fc sont en cours de développement.
Tous ces anticorps de seconde génération, dont on peut espérer qu’ils seront produits et utilisés à moindre coût, vont constituer sans nul doute des outils majeurs pour mieux maîtriser des pathologies pour lesquelles peu ou pas de solutions thérapeutiques existent à ce jour.
Dernières Articles en ligne
.:. Haut de la page
(c) Repère médical n° 5
