Cours 7 : Anticorps monoclonaux et protéines de fusion ... · Anticorps monoclonaux et protéines...

Ronéo n°7 – UE6 – Cours n°7 sur 16

UE6 – Physiopathologie du système immunitaire et immunothérapie

Pr Monteiro

Le 05/03/20 de 13h30 à 15h30

Ronéotypeur : Maëlys ROBERT/Charlotte ROZENBERG

Ronéoficheur : Maëlys ROBERT/Charlotte ROZENBERG

Cours 7 :

Anticorps monoclonaux et protéines de fusion

thérapeutiques


I. Introduction – Définitions

II. Domaines d’application

III. Production des Ac monoclonaux murins AcM

IV. Limites des AcM en thérapeutique

V. Humanisation des AcM murins

A. AcM chimériques

B. AcM humanisés

C. AcM complètement humains

VI. Nouvelles technologies

A. Ac bispécifiques

B. CAR-T cells


I. Introduction - Définitions

Ce cours traite des Ac monoclonaux et des protéines de

fusion thérapeutiques.

La définition d’un AcM est simple : population

homogène d’Ac issus d’un seul et unique clone de

cellules B. Un AcM présente plusieurs avantages :

Grande spécificité vis-à-vis de l’antigène

Forte affinité (en raison des immunisations

successives)

Production massive et constante in vitro via les

hybridomes

Une cellule souche donne des cellules filles qui se

différencient dans la lignée B.

Principe de clonalité : un clone, lorsqu’il passe à la phase

adaptative, réagit contre le « non-self », c'est-à-dire contre les Ag de l’extérieur. 1 clone = 1 Ac = 1 réponse

Réponse polyclonale (cf schéma) : on obtient plusieurs clones (ici, Anti-3, anti-4, anti-7) contre les Ag

Réponse monoclonale : on sépare 1 clone qui donne 1 seul AcM

Différence

sérum

polyclonal/AcM

Prenons l’exemple du lapin. On le saigne après

immunisation : on obtient dans le sérum des Ac

polyclonaux (c'est-à-dire différents : sur le schéma,

certains ont une partie courte, d’autres une partie

longue, d’autres sont en Y) dirigés contre un Ag qui

présente plusieurs épitopes.

Puis on prend une souris, on lui administre le même

Ag présentant plusieurs épitopes que le lapin. Puis on

extrait les lymphocytes produits par les organes

lymphoïdes secondaires (ganglions, rate) de cette

souris. On les fusionne avec un partenaire de fusion :

une cellule cancéreuse, qui est par nature immortelle

(alors que les cellules de la souris vont mourir au bout

de 7-10 jours, car elles sont différenciées et mortelles). On obtient ainsi un hybride qui produit

plusieurs types de clones (chaque clone = 1 Ac).

Découverte des

AcM

On doit la découverte des AcM à deux génies : G. Köhler et C. Milstein , prix Nobel de

médecine en 1984 avec N.K. Jernes « for thepries concerning the specificity in developement

and control of the immune system and the discovery of the principle for production of

monoclonal antibodies ».

1975 : 1e article décrivant la génération d’un AcM ayant une spécificité définie

Ils ont découvert chez les souris un myélome qui ne sécrétait pas d’Ac.

Ils ont développé la technique des hybridomes.

Leur découverte a été fondamentale pour l’immunologie : elle a définit les CD (clusters de

différenciation), établissant ainsi une nomenclature internationale utilisée pour l’identification et

l’immunophénotypage des cellules du système immunitaire par CMF. Un CD désigne les

molécules de la surface cellulaire reconnues par des Ac spécifiques.

Applications

des AcM

Immunologie fondamentale

Etude des lignées cellulaires (CD)

Etude des cellules pathologiques

Protéomique (séquençage, spectrométrie de masse), drug discovery, car un Ac isole une

protéine

Diagnostic

Cytométrie en flux, immunohistochimie, immunofluorescence

Imagerie médicale

Thérapie

Traitement des rejets de greffe (1e AcM murin mis sur le marché en 1986 : anti-CD3

humain Muromomab, depuis les AcM ont été humanisés)

Traitement de certains cancers

Traitement de maladies auto-immunes


Immuno-

thérapie passive

par les AcM

Le prof a lu la

diapo

-fixation par la partie Fab et inhibition de l’interaction récepteur/ligand

-sérum immun dans la prévention/traitement de maladies infectieuses (sérum anti-diphtérique

début 20e siècle)

-Avantages des AcM :

Plus efficaces

Reproductibles (congélation en azote des clones pour utilisation ultérieure)

Absence de contaminants

-exemples :

Mab anti cytomégalovirus (agent pathogène responsable de la pneumonie)

Mab anti synticial virus (bronchiolite)

Mab anti rhésus (prophylaxie de l’allo-immunisation foeto-maternelle)

Immuno-

thérapie active

par les AcM

Fab (fragment antigen

binding) : partie de l’Ac chargé

de la liaison à l’Ag, situé dans

les domaines variables VH et

VL

Fc (fragment cristallisable) :

partie de l’Ac qui interagit

avec les cellules et les

molécules effectrices (FcR),

situé dans les domaines

constants CH2 et CH3 des

chaines lourdes

Cette partie effectrice de

l’Ac lui permet de tuer sa cible

II. Production des Ac monoclonaux murins AcM

Etapes de

production des

AcM

Long discours du prof sur les

interactions entre recherche et

associations protectrices des animaux

qui, selon lui, peuvent ralentir la

recherche et entravent le progrès (« la

règlementation excessive tue la

science »).

1. On commence par immuniser la

souris.

2. Phase d’hybridation : on sélectionne

un clone et on le fusionne avec le

myélome. On obtient plusieurs types de clones après la pousse : cellules normales B de la souris,

cellules du myélome, cellules hybrides

3. Clonage : 1 cellule par puits

4. Criblage de chaque puits

5. Sous-clonage : s’assurer que le clone est spécifique

6. Production de l’AcM : un hybridome produit un Ac contre un CD

La production prend généralement 3 mois, mais peut aller jusqu’à 8 mois.

Animaux

utilisés

-L’animal le plus utilisé est la souris.

-A Bichat, on utilise la souris BALB/c qui possède un partenaire de fusion

Etape 1 Immunisation

Le prof a lu la

diapo

-Pour l’immunisation de la souris, on utilise un Ag qui présente plusieurs épitopes

-Sources d’Ag :

Degré de pureté : élimination des contaminants

Haptènes, protéines porteuses

-Immunisation de l’animal :

Dose et forme de l’Ag

Adjuvants

Voies (sous-cutané, dans la patte très douloureuse mais meilleure façon d’immuniser

la souris débat avec les associations protectrices des animaux) et nombre d’injections


Question d’un étudiant : pourquoi l’injection dans la patte est-elle la meilleure façon

d’immuniser un animal ?

L’adjuvant, quand il est injecté dans la patte, forme une petite boule, un granulome, qui

concentre et stimule les cellules du système immunitaire la cellule dendritique fait son activité

de CPA dans ce granulome.

Les adjuvants sont responsables du débat sur les vaccins : ils permettent d’améliorer la réponse

immunitaire mais ils peuvent être à l’origine des douleurs occasionnées par le vaccin.

Adjuvants

-Augmentation de l’intensité de la réponse immunitaire

-Accroissement de l’effet mémoire

-Stimulants non spécifiques de la réponse immunitaire

-3 composantes principales :

Huile minérale/eau : protection de l’Ag, transport de l’Ag

Particules : agrégation de l’Ag, dépôt antigénique

Parois des bactéries : réaction inflammatoire

Adjuvant complet de Freund FCA

-composition :

Mélange d’huile non métabolisable (l’émulsion permet une grande répartition de l’Ag ,

effet de dépôt)

Surfactant : Arlacel A

Mycobactéries : M. tuberculosis, M. butyricum immuno-stimulation non spécifique

importante

-considéré comme le plus efficace

-cause des inflammations chroniques, abcès, ulcérations, nécroses

Autres adjuvants

-Adjuvant incomplet de Freund FIA

Idem FCA, sans les parois bactériennes

Utilisé dans les 2e injections

-Montanide ® ISA (SEPPIC)

Mélange de surfactants (manide oléate) et d’huile non métabolisable

Aussi efficace que FCA

Beaucoup moins toxique que FCA

Emulsions eau/huile, huile/eau, eau/huile/eau

Technique

d’hybridation

cellulaire ou

hybridome

On fusionne une cellule B

(possible assi avec les cellules T,

mais ce n’est pas l’objet du

cours) avec une cellule

cancéreuse B d’un myélome non

sécrétant (qui ne produit pas

d’Ac), à l’aide de polyethylene

glycol PEG (sorte de super glue).

Il y un échange de composants

entre la cellule normale et la

cellule cancéreuse (random

exchange), avec une certaine

perte.

On obtient un hybridome qui

contient :

- Des cellules hybrides qui ont la moitié du chromosome de la cellule normale, et la moitié

du chromosome de la cellule cancéreuse

- Des cellules B normales ce sont les cellules du début qui n’ont pas fusionné, car la

- Des cellules cancéreuses super glue ne marche pas à chaque fois.

La cellule hybridome B sécrète des AcM.

Si on avait fait cette technique d’hybridation avec une cellule T, on aurait eu un hybridome T qui

sécrète des IL-2.


La découverte de la déficience en enzyme HGPRT

des cellules de myélome a permis de les utiliser

pour la technique d’hybridation.

Sélection des hybridomes sur

milieu sélectif HAT

Si on met une cellule de myélome

déficiente en HGPRT dans un

milieu HAT, elle meurt.

Le milieu HAT permet ainsi de

sélectionner les cellules hybrides

HGPRT+.

Un LB non fusionné ne va pas

survivre à la culture car il n’est pas

immortel, par nature.

La cellule hybride HGPRT+ survit

car elle a acquis la partie

immortelle de la cellule cancéreuse et la partie HGPRT+ de la cellule normale.

Le plasmocyte non fusionné HGPRT- ne survit pas en milieu HAT.

La seule cellule capable de survivre en milieu HAT est donc l’hybride HGPRT+.

Sélection/criblage des hybridomes

sécrétant

On utilise le protocole ELISA.

L’Ag est au fond de la plaque. On ajoute un

surnageant hybridome couplé à l’Ac.

Les puits contenenant l’Ag seront positifs.

Résumé de la technique des

hybridomes On a plusieurs épitopes. On

immunise la souris. Elle

produit beaucoup d’Ac

contre différents épitopes.

On récupère les LB avec

BCR (attention erreur sur la

diapo, uniquement les LB,

pas les plasmocytes) dans la

rate ou les ganglions de la

souris.

On fusionne ces LB avec les

cellules de myélome. On

obtient ainsi des hybridomes.


On sélectionne (ELISA, CMF) et clone les hybridomes qui vont sécréter chacun un AcM contre

les différentes parties de l’Ag .

Production des

AcM in vivo en

ascite

-cette technique n’est plus vraiment utilisée

-hybridomes cultivés in vivo

-injection des hybridomes dans le péritoine des souris

-développement d’une tumeur liquide : ascite

-prélèvement des Ac par ponction de liquide d’ascite

-purification du liquide d’ascite nécessaire

-rendement élévé : 20 g/L

-possibilité de congélation en azote pour conservation

Là aussi, débat avec les associations protectrices des animaux qui « empêchent la recherche »

car l’ascite est douloureuse pour la souris.

Production des

AcM in vitro

Le prof est

passé très

rapidement sur

ces diapos

-production en batch

Flacons ou plaques de cultures cellulaires

40 à 100 mL

Rendement faible de l’ordre de 1µg/mL

Production relativement pure

Contaminsation par les composants du milieu de culture

-techniques de microencapsulation

Capture des hybridomes dans des billes d’alginate

Pas de contamination

Purification simplifiée

Meilleur rendement de l’ordre de 100 µg/mL

-production en bioréacteurs

Basé sur la technologie des fibres creuses (dialyse)

Diminution des coûts, du temps

Augmentation de la production (3 à 5 g/L) et de la pureté

Pas ou peu de contaminant

Production in

vivo

Avantages Inconvénients

-concentration élevée en AcM

-pas d’intermédiaire industriel

-utilisation de l’animal

-présence de protéines murines

-contaminants

-stress de la souris

Production in

vitro

Avantages Inconvénients

Pas d’utilisation d’animal

Production de grandes quantités

d’Ac

Pas de contraintes légales à

l’utilisation d’animaux

Pas de personnel d’animalerie

Pas de contaminant

Tous les hybridomes ne prolifèrent pas en réacteur

Nécessite l’utilisation de sérum de veau fœtal

Productions moins concentrées

Contamination par les hybridomes morts

Mab de + faible affinité

Plus chère pour de petites productions

Purification

des liquides

contenant

les AcM

Chromatographie d’affinité : l’Ag se lie au site et les impuretés

passent. On peut récupérer l’Ac qui s’est fixé. Un peu + de

contaminant qu’avec l’autre méthode

Spécifique du Fc (protéine A, protéine G) pour les IgG

Spécifique de l’Ag

Chromatographie échangeuse d’ions : traitement acide pour

éliminer les impuretés Choc pour les Ac (car pH3)

Pour les IgM

Critères de

qualité pour

un AcM

Spécificité :

Reconnaissance d’1 seul motif antigénique

Réactions croisées, non spécifiques

Maintien de l’activité après modification chimique (couplage à des fluorochromes, enzymes)


Affinité :

Elevée Constante et contrôlée

Avantages de ce type de production :

Constante Reproductible

III. Domaines d’application

Les AcM murins en thérapeutique :

Il y a très peu d’AcM murins thérapeutiques sur le marché actuellement

Un des plus connus : Rituximab. Il s’agit d’un Ac monoclonal chimérique dirigé contre le CD20

Anti-huCD20 (Ibritumomab) marqué à l’yttrium-90 (lymphomes B)

Anti-huCD3 (OKT®, Muromomab) : Ac de souris

Cible les LT

Indication : prévention du rejet aigu d’allogreffes rénales, hépatiques et

cardiaques

OKT3 : un des 1ers Ac utilisés chez l’H

OKT3 peut être utilisé comme dose d’attaque dans le rejet de greffe aigu.

Lors de la 1ère injection, OKT3 entraîne l’apoptose des LT dirigés contre le

greffon et survit pendant 3 semaines, puis disparaît. Mais cette 1ère injection

créer des Ac anti-OKT3 (même principe que la vaccination) non utilisable sur le long terme

IV. Limites des AcM murins en thérapeutique

La souris ne reconnaît pas tous les motifs antigéniques répertoire immunologique limité

Immunogénicité : l’injection d’AcM de souris chez l’Homme entraîne la création d’Ac humains anti-Ac de

souris (HAMA). Conséquences :

Réactions allergiques Neutralisation et clairance accélérée de

l’AcM

Chute de l’efficacité

AcM murins ne stimulent pas, de façon optimale, les fonctions effectrices de l’immunité chez l’Homme. En

effet, la liaison entre le Fc de souris et le récepteur de macrophage humain est moins bonne. Conséquences :

Faible activation du complément

Mauvais recrutement des récepteurs pour la région Fc : faible cytotoxicité à médiation cellulaire dépendante

des Ac (ADCC)

V. Humanisation des AcM murins

Vers

l’obtention

d’AcM

humains

Difficultés pour obtenir des AcM humains :

Immortalisation des cellules B humaine : très difficile, car il n’existe pas de myélome

humain partenaire de fusion avec LB murins

Volet éthique de la manipulation des cellules humaine

Solution : supprimer les parties immunogènes murines, qui ne participent pas à la

reconnaissance de l’Ag, et de le remplacer par des séquences humaines par CDR-grafting :

Greffe de régions CDR (= régions variables) : lorsqu’on clone un Ac de souris régions 1, 2,

3 humaines (partie constante) + conservation de la région variable de souris : création d’un

Ac chimérique (chimérisation)

Ex : Rituximab région hypervariable murine + région constante humaine

A l’inverse, on peut humaniser un Ac : les acides aminés de la région variable de la souris

sont remplacés par des séquences humaines

Production, de façon recombinante, dans des lignées cellulaires de mammifères, bactéries ou

champignons : plus besoin de modèles animaux

Les

moyens

actuels

Immunologie fondamentale : connaissance du génome des immunoglobulines

Génie génétique, clonage, systèmes d’expression :

E. Coli : sécrétions périplasmiques

Levure Pichia pastoris

Cellules d’insectes

Création de banques de données de gènes d’immunoglobulines :

Phage display Librabry : possibilité de créer des Ac monoclonaux Immunisation d’un

animal et récupération du sang, afin de créer une banque d’ADN

Développement de techniques d’identification performantes

Industries pharmaceutiques et sociétés biotechnologiques Sanofi Adventis, Genovac, GenmAb, etc.

FDA (Food and Drug Administration : administration américaine des denrées alimentaires et

médicaments), AFSSAPS (ancien nom de l’ANSM)


Gènes des

immunoglobulines

Domaine :

C : constant

J : jonction

D : diversité

V : variable (partie qui reconnaît et lie l’Ag)

Ex du Rituximab : plasmide avec le V (partie variable) murin + C/J/D (partie cste) humain

Cible (entourée en rouge) : région charnière :

Est +/- longue selon l’isotype (la + longue : IgA1, la – longue : IgG, IgM…)

Confère sa flexibilité à l’Ac

A. AcM chimériques

Humanisation partielle : 65% de régions humaines

Régions constantes humaines

Régions variables murines (souris)

Risque d’immunisation réduit

Quelques AcM chimériques approuvés : Infliximab (anti-TNFα),

Rituximab (anti-CD20), Abciximab (Fab anti-GPIIbIIIa)

Avantages : faciles à réaliser, moins cher à produire

B. AcM humanisés

Parties hypervariables – CDRs d’origine murine (5-10% de la

structure) : partie constante Fc humaine + région hypervariable

humaine + quelques régions variables murines (afin de conserver

l’affinité pour l’Ag)

Parties constantes d’origine humaine :

Spécificité et affinité murine

Immunogénicité humaine

Avantages : peu immunogènes, ½ vie augmentée

Ac humanisés : constituent la majorité des Ac thérapeutiques approuvés sur le marché

C. AcM complètement humains

100% de séquences humaines

Production d’AcM humains : repose sur l’utilisation de :

Banques combinatoires de phages +++

Souris transgéniques et hybridomes de souris :

1er AcM humain mis sur le marché en 2003 : Adalimumab (anti-TNFα) (pour la polyarthrite rhumatoïde)


Production des

AcM humains

Principe

d’obtention

d’une banque

combinatoire de

phages « Phage

Display

Library »

Plusieurs étapes :

1. Isolement d’ARNm de LB humains

(sang, tissus lymphoïdes)

2. Rétrotranscription en ADNc des

gènes d’immunoglobulines

3. Clonage dans les phages filamenteux

4. Expression à la surface des phages

des Fab humains sous forme de

peptides de fusion sur la protéine gIII

(« banque »)

5. Sélection des clones spécifiques d’1 Ag

6. Introduction dans un système d’expression

7. Mise en culture

8. Extraction des Ac sécrétés

Il s’agit d’une technique de génie génétique assez longue, nécessitant des investisseurs

(processus coûteux) : les instituts de recherche passent par cette étape afin de trouver des

investisseurs pour poursuivre les recherches

Explication du schéma :

1. Création d’une population de Fab

2. Cette population rentre dans le Fabs-diplaying

3. Sélection des Fabs sur une surface

4. Culture des Fabs positifs

5. Infection des bactéries

6. Production d’un phage Ac spécifique

1 2

3

4

5

6


Avantages Plus efficace que la technique des hybridomes

Culture bactérienne moins onéreuse et plus simple que les cellules de

mammifères

Pas d’immunisation, pas d’animaux

Banque de 108-109 Ac fonctionnels (quantité très importante)

Hybridomes de

souris

transgéniques

« humanisées »

Transgènes codant les chaînes lourdes et légères d’immunoglobulines humaines

Expriment un répertoire d’Ac humain de différents isotypes

Avantages Non immunogènes chez l’Homme

Production par méthode conventionnelle d’hybridomes murins

Résumé

Nomenclature

des AcM

Omab : mouse (souris)

Ximab : Ac chimérique

Zumab : Ac humanisé

Umab : Ac humain

AcM

chimériques,

humanisés et

humains

Peu immunogènes

Production d’ADA (anti-drug antibodies) : Ac anti-idiotypes

½ vie comparable aux Ig humaines naturelles :

IgG : 3 semaines (privilégiée en raison de sa ½ vie + longue) (la + fréquente : IgG1)

IgA : 3 jours

IgM : non utilisée, car c’est un pentamère plus compliqué à faire

Interaction efficace avec les effecteurs (complément, cellules NK, phagocytes)

Distribution dans les compartiments vasculaire et extravasculaire

Ex : Anti-

CD52 : 1ère

génération

– IgM de

rat

Développement d’AcM anti-lymphocytes :

Greffe de moelle osseuse

Greffe d’organes

Leucémies et lymphomes

Maladies auto-immunes (polyarthrite

rhumatoïde, sclérose en plaque)

CD52 : forte express° sur LT et LB, non exprimé sur les progéniteurs

médullaires

1980 : CAMPATH-1M :

IgM de rat anti-HuCD52, fixe le complément

Prévention de la GVHD par déplétion des LT du donneur in vitro, avant la

greffe de moelle osseuse

En présence du sérum du donneur (source de complément)

Ex : Anti-

CD52 : 2ème

génération

– IgG2b de

rat

Développement d’un AcM anti-CD52 actif in vitro

IgM (CAMPATH-1M) et IgG2a de rat anti-CD52 inefficaces pour dépléter

des cellules leucémique in vivo


Isotype IgG2b de rat : le + efficace pour induire la lyse cellulaire (ADCC)

1986 : CAMPATH-1G

IgG2b de rat anti-HuCD52

Déplétion des cellules leucémiques réfractaires aux isotypes IgM et IgG2b

Utilisation combinée de CAMPATH-1M et CAMPATH-1G dans la greffe

de moelle osseuse, en prévention de la GVHD et du rejet autorisant un

conditionnement allégé (non myéloblatif)

Ex : Anti-

CD52 : 3ème

génération

– Ac

humanisé

CAMPATH-1M et CAMPATH-1G :

immunogènes

Isotype IgG1 humain : le + efficace

pour induire la lyse cellulaire (ADCC)

(fixe mieux le complément). Graphique ci-

contre : l’IgG1 est très cytotoxique (+

efficace qu’IgG3)

La cytotoxicité dépend du CD16. Le CD16

est un récepteur au Fc : CD très important,

qui tue rapidement un Ac avec les

macrophages (tuent la cellule cancéreuse)

1987 : CAMPATH-1H (IgG1 humanisé Alemtuzumab) :

1er AcM humanisé

Greffe des parties hypervariables de rat (CDR) sur une charpente d’Ig

humaine

Traitement de la leucémie lymphoïde chronique, sclérose en plaque

AcM à usage thérapeutique

Modes d’action

des AcM à

usage

thérapeutique

Activation de mécanismes effecteurs innés via la région Fc (CD20, CD52) :

ADCC : cytotoxicité cellulaire dépendante des Ac

CDC : cytotoxicité dépendante du complément

Phagocytose, production de cytokines et chimiokines

Neutralisation de l’interaction

ligand soluble/récepteur (TNF)

Blocage de l’activation d’un

récepteur (récepteur au VEGF)

Induction d’une immunomodulation

par blocage de molécules

membranaires impliqués dans la co-

stimulation ou son contrôle (CTLA-4)

Blocage de l’interaction cellule-

cellule (CD11a)

Induction de l’apoptose (CD20)

Ciblage d’une drogue

Diagramme ci-contre : répartition par

pathologie

Cancer : maladie à nécessité médical d’urgence (espérance de vie courte pour certains

cancers) explique le nombre important d’AcM pour cette pathologie

Maladies inflammatoires : compliquées à traiter. La phase 1 de test est plus compliquée

(nécessite plus de patients qu’en temps normal). Il existe un vrai besoin : peu d’Ac par

pathologie


Ac

thérapeutiques :

anti-cancer

Utilisation du système immunitaire pour détruire les tumeurs :

Toxicité contre les cellules tumorales (Rituximab, anti-CD20)

Inhibition de la néoangiogénèse (Bevacizumab, anti-VEGF)

Inhibition de la croissance tumorale (Trastuzumab, antagoniste anti-HER2 Récepteur)

Stimulation de la réponse T (T cell checkpoint blockade anti-CTLA-4, anti-PD1)

Vectorisation de molécules ciblant la tumeur :

Radio-isotopes (anti-CD20 90Y, 131I)

Agents cytotoxiques (anti-CD30 aurisatine, lymphomes)

L’Ac doit atteindre les cellules tumorales dans tout l’organisme : problème des tumeurs

volumineuses

Ces traitements ouvrent de nouvelles perspectives +++

Aspects

industriels

défavorables

Faible marché

Très grande variabilité des cancers

Investissement très important pour la recherche clinique

Plusieurs Ac pour une même pathologie

Besoin de grandes

quantités de réactifs

Propriété intellectuelle

Maladies auto-

immunes

Diabète

Arthrite rhumatoïde

Sclérose en plaque

Polyarthrite

rhumatoïde

Anti-CD25 Spécifique des cellules T activées

Anti-CD4 Blocage des cellules T helper

Anti-CD18 Inhibition de la migration des leucocytes du sang vers les zones

d’inflammation

Ig récepteur

au TNF

Chimère : récepteur membranaire du TNF associé à un Fc d’IgG1

Blocage du TNF dans les phénomènes d’inflammation

Limites des

AcM

humanisés/

humains

Immunogénicité faible mais

persistante Epitopes les + immunogènes :

idiotypes (parties variables et

hypervariables des Fab)

Tous les AcM, même humains,

peuvent induire des Ac anti-

idiotypes

Formation d’ADA accélère leur

élimination et diminue la réponse thérapeutique

Protéines de

fusion

thérapeutiques

Principe : mimer un mécanisme de régulation physiologique (ex : étanercept et abatacept

dans la polyarthrite rhumatoïde)

Etanercept :

Protéine recombinante humaine dimérique, composée de la portion extracellulaire du R

de type 2 (TNFR2) du TNF, fusionnée à un fragment Fc d’une IgG1 humaine

Mime partiellement l’effet du récepteur TNFR2 soluble (antagoniste naturel du TNF)

Abatacept

Protéine recombinante humaine, composée d’un

dimère des domaines extracellulaire du CTLA-

4 (cytotoxic T-lymphocyte antigen 4) fusionnés

aux fragments Fc modifiés d’une IgG1

Modifications du fragment Fc : mutations qui

permettent la fixation aux récepteurs des

fragments Fc (FcyR) sans induction de

cytotoxicité par ADCC ou CDC


Permet d’inactiver les LT : entre en compétition avec CD28 pour la liaison aux

molécules B7 (B7.1 et 2) exprimées par les CPA (cellules présentatrices d’Ag)

Permet de reproduire ce phénomène inhibiteur physiologique est mis à profit dans

les maladies auto-immunes caractérisées par une activation lymphocytaire excessive

Induction d’une

réponse

lymphocytaire

T

AcM en monothérapie : ne permettent pas toujours de rejeter les tumeurs en l’absence d’une

réponse T

Importance de la réponse lymphocytaire T : cytotoxique +++ dans la lutte antitumorale

Permet d’activer les LT indépendamment du CMH et de leur spécificité antigénique

VI. Nouvelles technologies

A. Ac bispécifiques

Triomab Catumaxomab (2009) :

AcM hybride de rat/souris anti-EpCAM (molécule d’adhésion

cellulaire épithéliale)/anti-CD3

Production d’un hybridome hybride (fusion d’un hybridome de

souris et un hybridome de rat)

Trifonctionnel : se fixe sur les cellules carcinomateuses

(EpCAM), les LT (CD3) et les cellules

effectrices innées (macrophages, NK,

cellules dendritiques) (FcR)

Induit l’activation des LT et l’immunité

innée (ADCC, CDC et phagocytose) et

aboutit à la destruction des cellules

tumorales Traitement d’ascites malignes chez les

patients atteints de carcinomes EpCAM

positifs (cancer gastrique, ovarien)

Diversité de possibilités thérapeutiques

Dérivés

d’Ac :

fragments et

Ac

bispécifiques

scFv : seulement la partie hypervariable

Diabody : peuvent lier 2 Ag

BiTE Blinatumomab (Blincyto®) (2014) :

BiTE : Bi-specific T-cell engager

2 domaines scFv (single-chain variable fragment) : anti-CD3/anti-CD19

Induit la formation d’une synapse

cytolytique entre le LT et la cellule

tumorale

Induction d’une réponse T

cytotoxique et cytokinique Faible poids moléculaire (60kDA)

½ vie courte, nécessite des injections

continues

Mise au point de formes

tétramériques avec une + forte

affinité pour le CD3 et une ½ vie

augmentée permet de ne faire qu’1

injection/semaine (AFM11)


Avantages Fragment de liaison minimal

Taille variable et adaptable

Taux de dissémination plus rapide

Facilite la pénétration dans les cellules

tumorales

↑ de la valence : valence >2

Liaison à 2 Ag différents

↑ de l’avidité : ↑ vitesse de réaction

↑ flexibilité : facilite la liaison avec l’Ag

Autres

indications

Tumeurs (anti-CD3)

Hématologiques (leucémies aiguës) : CD33, CD123

Solides : HER2, EpCAM, CEA

Ostéoporose Anti-sclerotin/anti-Dkk1 : bloque la voie Wnt, ↑ la formation

d’ostéoblastes et la croissance de l’os

Hémophilie A sévère Anti-FIXa/anti-FX : permet leur interaction

Maladies auto-immunes Anti-IL17/anti-TNFα (polyarthrite rhumatoïde)

Avantages

des Ac

bispécifiques

Dirigent les cellules effectrices cytotoxiques vers la tumeur

Meilleure spécificité que les AcM monospécifiques, lorsqu’ils reconnaissent 2 épitopes

différents sur la même surface antigénique

Meilleure efficacité anti-proliférative : combinaison de 2 récepteurs de croissance sur la

même cellule tumorale

Réduit le risque d’apparition de résistance

Coût réduit par rapport à l’association de 2 AcM monospécifiques

B. Chimeric Antigen Receptor « CAR » T cells

LT modifiés exprimant un récepteur chimérique

associant la partie variable scFv d’une immunoglobuline et

les parties transmembranaires/cytoplasmiques de facteurs

d’activation et de costimulation

3ème génération : tue les tumeurs beaucoup + facilement

Montre la puissance cytotoxique

Réponse effectrice T maintenue dans le temps (cytokines)

Activation : chaînes zeta du CD3

Costimulation : ( activation beaucoup + forte)

CD28 (Yescarta®)

4-1BB (Kymriah®)

CAR-T cell anti-CD19 : 90% de réponse complète dans les LAL-B en rechute ou réfractaire

Production complexe et onéreuse : 400 000$/injection

Cours 7 : Anticorps monoclonaux et protéines de fusion ... · Anticorps monoclonaux et protéines...

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