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Un épitope décrit la région d'un antigène à laquelle un anticorps se lie.
Il y a quelques décennies, les scientifiques ont découvert comment produire de grandes quantités d'anticorps monoclonaux en provoquant une réponse immunitaire chez les souris ou d'autres animaux , puis en extrayant et en cultivant les cellules productrices d'anticorps monoclonaux qui en résultent. Ce système, connu sous le nom de technologie des hybridomes, a permis aux chercheurs de produire en masse des anticorps capables de se lier à l'antigène souhaité ! Depuis lors, les anticorps monoclonaux sont devenus des outils très importants en science biomédicale, et leurs applications sont très vastes, notamment dans les domaines du diagnostic, de la thérapeutique et de la recherche scientifique.
Pour mieux comprendre ce que sont les AcM et comment ils sont produits artificiellement en laboratoire, consulte notre article sur les anticorps monoclonaux !
Utilisations thérapeutiques des anticorps monoclonaux
La thérapeutique est peut-être l'une des applications les plus pertinentes qu'une nouvelle technologie ou un nouvel outil puisse avoir, et les anticorps monoclonaux ont montré qu'ils pouvaient être utilisés dans des thérapies médicamenteuses efficaces. Comme les anticorps monoclonaux sont spécifiques à un épitope, ils sont utilisés pour cibler une substance ou une cellule spécifique d'intérêt.
L'une des applications thérapeutiques qui a fait ses preuves est la cancérologie. De nombreux cancers ne sont pas faciles à traiter. La possibilité de cibler spécifiquement un antigène dans de nombreuses cellules cancéreuses à l'aide d'anticorps monoclonaux permet une approche plus ciblée que les stratégies conventionnelles de radio et de chimiothérapie.
Le développement de ces stratégies a déjà permis de mettre au point divers traitements médicamenteux efficaces pour la thérapie du cancer, et d'autres sont continuellement explorés dans le cadre d'essais cliniques. Les anticorps monoclonaux peuvent être appliqués de plusieurs façons à la thérapie du cancer, à savoir par le biais de thérapies directes ou indirectes à base d'anticorps monoclonaux.
Thérapie directe par anticorps monoclonaux
Les thérapies directes par anticorps monoclonaux ont été la stratégie thérapeutique anticancéreuse la plus réussie des anticorps monoclonaux. Les anticorps monoclonaux peuvent être fabriqués pour cibler et se lier aux antigènes des cellules cancéreuses. La fixation des anticorps monoclonaux à ces épitopes sur les cellules cancéreuses bloque les signaux chimiques qui stimulent leur croissance incontrôlée et contribue à les empêcher de croître et de se diviser. La liaison spécifique antigène-anticorps déclenche également le système immunitaire qui aide à reconnaître et à détruire les cellules cancéreuses tout en évitant les autres cellules saines.
Herceptin (Trastuzumab) est un exemple de médicament qui a fait ses preuves dans le traitement du cancer du sein et de l'estomac. L'Herceptin se lie spécifiquement aux antigènes (protéines réceptrices) de la surface cellulaire de certaines cellules cancéreuses et aide le système immunitaire à les identifier et à les tuer.
Les AcM ont également eu du succès en tant que thérapies médicamenteuses pour les traitements qui impliquent une modification de la réponse du système immunitaire. Cette modification consiste à lier les anticorps monoclonaux aux épitopes des cellules du système immunitaire, comme les antigènes des lymphocytes. L'interaction de liaison peut renforcer l'action des lymphocytes contre la cible souhaitée, comme une cellule cancéreuse, ou bloquer leur action lorsque c'est le propre système immunitaire qui est à l'origine de la maladie(maladie auto-immune).
Les thérapies médicamenteuses mAb, comme l'ipilimumab ou le rituximab, modifient la réponse du système immunitaire pour aider à combattre les maladies. L'infliximab est un autre exemple de thérapeutique à base d'AcM utilisée pour traiter une maladie auto-immune appelée polyarthrite rhumatoïde ; ce médicament se lie aux antigènes des lymphocytes T et aide à bloquer leur action néfaste sur le cartilage et les articulations.
Thérapie indirecte par anticorps monoclonaux
Dans la thérapeutique indirecte par anticorps monoclonaux, les anticorps monoclonaux peuvent être attachés à des médicaments radioactifs ou cytotoxiques et introduits chez les patients. L'anticorps se lie alors aux antigènes des cellules cancéreuses et contribue à les tuer grâce à son interaction avec sa cargaison attachée. Ces thérapiesutilisant des conjugués d'anticorps sont généralement appelées thérapies de conjugués anticorps-médicaments (thérapies ADC) .Lorsque les AcM sont associés à des médicaments cytotoxiques tels que des toxines ou de petites molécules médicamenteuses, on parle de chimio-immunothérapie.
L'une des principales difficultés rencontrées dans le développement des chimio-immunothérapies a été de trouver des médicaments suffisamment toxiques lorsqu'ils sont administrés en petites doses, car seules des quantités très modestes d'anticorps monoclonaux atteignent leur cible cancéreuse. Certains des médicaments actuellement utilisés sont très toxiques à faible dose sans effets secondaires indésirables, notamment les inhibiteurs de la polymérisation de la tubuline (par exemple l'auristatine) ou les médicaments qui ciblent et détruisent l'ADN (par exemple la calichéamicine). De nombreux autres médicaments sont actuellement testés dans le cadre d'essais cliniques ou ont déjà été approuvés pour traiter des cancers tels que le cancer du pancréas ou la leucémie myéloïde aiguë.
Anticorps monoclonaux radioactifs (radio-immunothérapie) et cancer
Lorsque des anticorps monoclonaux sont utilisés avec des particules radioactives, comme des radionucléides, on parle deradio-immunothérapie . Ces molécules comprennent, par exemple, l'iode 131 et l'yttrium 90. La radio-immunothérapie permet de traiter des cancers comme le lymphome non hodgkinien, qui est un cancer affectant les cellules B. Bien qu'elle ait connu des succès notables, la radio-immunothérapie s'est révélée dans l'ensemble une stratégie décevante dans le traitement du cancer.
Le traitementconventionnel du cancer par radiothérapie vise à irradier la zone du corps où se trouve la tumeur. Ce type de traitement vise à endommager ou à tuer autant de cellules cancéreuses que possible. Cependant, cette stratégie affecte également les tissus sains car ces radiations ne peuvent pas distinguer les cellules saines des cellules cancéreuses. L'avantage de la radio-immunothérapie est que les anticorps monoclonaux peuvent être conçus pour transporter un médicament radioactif libéré lorsqu'ils se lient à l'antigène correspondant ; ainsi, seuls les antigènes cancéreux ciblés reçoivent la radiothérapie, épargnant les cellules saines.
Diagnostic par anticorps monoclonaux
Étant donné que les anticorps monoclonaux se lient à un antigène spécifique, ils constituent un outil de diagnostic idéal pour identifier la présence de l'antigène souhaité. Les anticorps monoclonaux sont utilisés dans des centaines de produits de diagnostic différents dans de multiples applications, notamment :
Diagnostic de maladies - les anticorps monoclonaux peuvent aider à diagnostiquer certains cancers (par exemple, le cancer de la prostate), des maladies infectieuses (par exemple, l'hépatite, la chlamydia ou la grippe) et même des caillots sanguins en détectant et en signalant la présence de l'antigène indicateur respectif dans un fluide corporel.
La détection de l'antigène appelé antigène spécifique de la prostate (PSA) par des anticorps monoclonaux dans l'échantillon de sang d'un patient peut indiquer l'apparition d'un cancer de la prostate. Cette protéine est souvent surproduite chez les hommes atteints d'un cancer de la prostate, de sorte que des niveaux de détection plus élevés peuvent permettre d'effectuer d'autres tests et traitements.
Tests de grossesse - des anticorps monoclonaux peuvent être fabriqués pour lier l'hormone gonadotrophine chorionique humaine (hCG), qui est produite par le placenta pendant les premiers stades de la grossesse et peut être trouvée dans l'urine d'une femme enceinte. Les anticorps monoclonaux des tests de grossesse sont liés à des particules colorées. En cas de présence d'hCG, une ligne colorée apparaît à côté d'une ligne de contrôle, ce qui donne un test de grossesse positif. C'est peut-être l'une des applications les plus répandues et les plus importantes des anticorps monoclonaux. Les tests de grossesse sont d'une valeur inestimable pour informer et contribuer à la santé reproductive des femmes.
Recherche - les anticorps monoclonaux sont des outils de recherche biomédicale très pertinents utilisés pour identifier ou localiser une molécule spécifique dans une cellule/un tissu qui peut nous aider à comprendre le fonctionnement des maladies. Ces anticorps monoclonaux sont liés à un colorant fluorescent qui émet une fluorescence lorsqu'il se lie à l'antigène cible. Il est ainsi possible de localiser une protéine spécifique en analysant simplement l'intensité de la fluorescence.
Avantages et inconvénients des anticorps monoclonaux
L'utilisation d'anticorps monoclonaux à des fins thérapeutiques et diagnostiques présente des avantages indéniables. L'un d'entre eux est la possibilité de cibler un large éventail de maladies. Les antigènes peuvent déclencher une réponse immunitaire de sorte que les techniques d'hybridome peuvent produire des anticorps monoclonaux spécifiques contre l'antigène en question. Cela permet aux scientifiques de générer des anticorps monoclonaux qui ciblent les antigènes associés à diverses pathologies.
La liaison spécifique entre les anticorps monoclonaux et leur antigène correspondant nous permet également de mieux contrôler les stratégies de traitement. Cela signifie que les dommages collatéraux courants qui découlent souvent de l'utilisation de traitements médicamenteux conventionnels peuvent être évités, car les cellules saines ne sont pas affectées par les anticorps monoclonaux.
Malgré les succès avérés des anticorps monoclonaux, leur production a un prix élevé, ce qui reste un problème pour leurs applications thérapeutiques. Cependant, grâce aux progrès technologiques, cet outil pourra un jour être moins cher que les traitements médicamenteux plus conventionnels.
D'autres problèmes, notamment la connexion des anticorps monoclonaux à une molécule thérapeutique, ont été largement surmontés grâce au développement de nouvelles technologies. Une limitation très importante qui a été surmontée concernant l'utilisation de ces anticorps en thérapeutique était les effets indésirables excessifs causés par le rejet du système immunitaire - les stratégies initiales pour produire des AcM utilisaient des hybridomes constitués de cellules animales artificielles. Les anticorps produits dans les cellules animales sont constitués de protéines animales, ce qui déclenche une réaction immunitaire chez l'homme. Cette réaction immunitaire rend la thérapie inefficace et peut provoquer des effets secondaires potentiellement mortels. Les effets secondaires comprennent des saignements, des symptômes grippaux et des réactions à la perfusion. L'humanisation des anticorps permet de modifier la protéine animale pour donner naissance à une protéine de type humain, ce qui permet aux anticorps de tromper le système immunitaire et d'empêcher le déclenchement d'une réaction immunitaire.
L'humanisation des anticorps monoclonaux a été réalisée à l'aide de certaines des stratégies suivantes :
Utilisation de cellules hybrides homme-souris pour la formation d'hybridomes.
Modification de la séquence du gène codant pour les anticorps monoclonaux afin que la séquence d'acides aminés ressemble davantage à un anticorps humain.
Modifier les éléments structurels (position/type du groupe de sucre) sur les anticorps monoclonaux pour qu'ils correspondent à la structure d'un anticorps humain.
Utilisations des anticorps monoclonaux - Principaux points à retenir
- Les anticorps monoclonaux sont spécifiques d'un épitope, ce qui signifie qu'ils peuvent être utilisés pour cibler une substance ou une cellule spécifique présentant un intérêt particulier pour un système pathologique, comme les cellules cancéreuses.
- Les anticorps monoclonaux peuvent être appliqués à la thérapeutique du cancer par le biais de traitements directs ou indirects par anticorps monoclonaux.
- Les anticorps monoclonaux sont utilisés dans des centaines de produits de diagnostic différents dans de multiples applications, notamment le diagnostic de maladies ou les tests de grossesse.
- Les avantages de l'utilisation des anticorps monoclonaux en thérapeutique et en diagnostic comprennent la possibilité de cibler un large éventail de maladies et de le faire de manière ciblée et spécifique à l'antigène, en évitant les dommages collatéraux.
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Questions fréquemment posées en Utilisations des anticorps monoclonaux
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