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La superfamille des immunoglobulines. Les immunogobulines chez le nouveau né. Les immunogobulines comme outils biotechnologique et thérapeutique. ED 2A Oct 2008. I. La superfamille de Immunoglobulines. Ntal. V L. paratope. chaîne légère (L). S. S. C L. V H. Ntal. Ctal. C H 1. - PowerPoint PPT Presentation
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La superfamille des immunoglobulines
Les immunogobulines chez le nouveau né
Les immunogobulines comme outils biotechnologique et thérapeutique
ED 2A Oct 2008
I. La superfamille de Immunoglobulines
chaîne lourde (H)
chaîne lourde (H)CH2
CH2
CH3
CH3
CH1
VH
VH
Ctal
CH1Ctal
SS
SS
SS
SS
Ntal
Ntal
chaîne légère (L)
CL
VL
Ntal
Ctal
chaîne légère (L)
C L
V L
Ntal
Ctal
paratope
charnière
paratope
Les immunoglobulines ont une structure en domaines de 110 acides aminés
Ces types domaines sont retrouvés dans d’autres protéines membranaires => superfamille des immunoglobulines
110 aa
S S
Dérive d’un gène ancestralCo-évolution indépendante, pas de relations génétiques ou fonctionnelles
Les récepteurs des immunoglobulines appartiennent à la superfamille des Ig
Les récepteurs des IgG
FcRI (CD64) Kd = 10-9 M macrophages, neutrophiles phagocytose
FcRII (CD32) Kd = 10-7 M type A : macrophages, neutrophiles phagocytose (6 isoformes) type B: LB inhibition des LB
FcRIII (CD16) Kd = 10-6 M type A : cellules NK ADCCtype B : neutrophiles phagocytose
II. Les anticorps chez le nouveau-né
Transfert de l’immunité de la mère à l’enfant = immunisation passive
- au cours de la vie fœtale par transports des IgG à travers le placenta
- après la naissance par l’allaitement (IgG et IgA)
- A la naissance, le système immunitaire du nouveau-né est immature(ganglions et rate sous-développés, excepté lors d’infection intra-utérines)
- IgM = première Ig produite par le nouveau-né = Ac naturels (tx adulte à partir de 9 mois).
=> l ’essentiel de la protection vient des Ac de la mère
Les récepteurs des IgG
FcRI (CD64) Kd = 10-9 M macrophages, neutrophiles phagocytose
FcRII (CD32) Kd = 10-7 M type A : macrophages, neutrophiles phagocytose (6 isoformes) type B: LB inhibition des LB
FcRIII (CD16) Kd = 10-6 M type A : cellules NK ADCCtype B : neutrophiles phagocytose
FcRn = récepteur néonatal Présent sur les cellules endothéliales, épithéliales, hépatocytes.....
3 rôles majeurs du FcRn…..
=> Rôle essentiel du récepteur FcRn pour le transfert des Ac de la mère à l’enfant
Les récepteurs des immunoglobulines appartiennent à la superfamille des Ig
2 microglobuline
FcRn
12
3
mb
≈ CMH I
1. Acquisition des IgG maternelles chez le foetus
=> Protection lors de la vie utérine et lors des premières semaines après la naissance
2. Acquisition des IgG chez le nouveau-né
=> Protection du nouveau-né lors des premièrs mois
3. Transport des IgG chez l’adulte
=> Recyclage des IgG
III. Les anticorps, outils technologiques
Les anticorps sont :
polyclonaux: obtenus après immunisation par un antigène
haute affinité, hétérogènes (reconnaissance des différents épitopes)
monoclonaux: obtenus à partir d’un seul clone de LB immortalisé
monospécifiques (un seul épitope reconnu), purs, grande quantité
Agréponse polyclonale(mélange anticorps)
immunisation
nombreux LB activés(1 LB / épitope)
Agréponse monoclonale(un type d’anticorps)
immunisation
Immortalisationdes LB activés
Tri des hybridomes
I. Utilisation des Ac polyclonaux en thérapeutique
A partir de plasma humainLes Ig polyvalentes humaines
TÉGÉLINE, OCTAGAM, ENDOBULINE, GAMMAGARD-> traitement de substitution et modulateur
Les Ig spécifiques NATEAD -> protection contre l'alloimmunisation de la mère Rh-IMOGAM RAGE -> immunisation anti-rabique
A partir de plasma animal (sérum hétérologue)Les Ig spécifiques
-Ig antilymphocytairesLYMPHOGLOBULINE (cheval), THYMOGLOBULINE (lapin)
- Sérums antitoxiniques (anti-diphtériques SERUM ANTI-DIPHTÉRIQUE, anti-tétaniques GAMMATETANOS) contre envenimation (vipère (VIPERFAV), scorpions..) ….
Ac monoclonal de souris
100% souris
Ac monoclonalhumanisé
90 % homme10% sourisAc monoclonal
chimérique souris-homme
75% homme25% souris
Ac monoclonalhumain
II. Les différents types d’ Ac monoclonaux
Immunisation
antigène X
cellules tumorales (HGPRT - ou TK -)
fusion en présence de PEG
hybridomes
Production des anticorps monoclonaux
milieu HAT
dilution limite des hybridomes (clonage)
Clone produisant Ac anti-antigène X
culture cellulaire(20-30 g Ac / ml)
production:
ascite tumorale(5 mg Ac / ml)
injection hybridome
Tests ELISA sur les surnageants de culture (criblage)
cellules spléniques
Voie de récupération des nucleotides
Voie de novo Voie de récupération
thymidine hypoxanthinephosphoribosyl pyrophosphate
+uridylate HGPRT+TK+
aminoptérine
Nucléotides
ADN
Caractéristique des différents types d’Ac
murin humain humanisé
Immunogénicité 1/2 vie
Propriétés effectrices
Production
Les fractions d'anticorps
Utilisation de fragments contenant les régions variables des Ig
Fab, F(ab')2 , scFv, diabodies
Les formes dérivées des Ac monoclonaux
papaïne
Ig = molécules bifonctionnelles
fragment Fc
fragment Fab
2 fragments Fab
1 fragment Fc
papaïne
pepsine
fragment F(ab’)2
pepsine
scfv
diabodies
Les fractions d'anticorps
Utilisation de fragments contenant les régions variables des Ig
Fab, F(ab')2 , scFv, diabodies
Les anticorps conjugués (immunotoxines = toxine létale + domaine variable Ac)
Ricin, toxine de Shigella, toxine diphtérique (inhibition de la synthèse protéique)
Les formes dérivées des Ac monoclonaux
Les anticorps marqués
Fluorochrome, enzymes, éléments radioactifs
Traitement anti-cancéreux
Anti-HER2 (HERCEPTINE) -> traitement cancer du sein
Anti-CD20 (RITUXAN, MABTHERA) -> traitement lymphome
….
Traitement immunosuppresseur
(maladie autoimmune et inflammatoires, rejet de greffe)
Anti-CD3 (Orthoclone OKT3) -> anti-rejet de greffe
Anti-TNF (INFLIXIMAB) -> maladie de Crohn, rectocolite hémorragique
Anti récepteurs IL-2 (SIMULECT, ZENAPAX) -> anti-rejet de greffe
…
III. Les domaines d'application des anticorps monoclonaux
III. 1 Thérapeutique
Traitement anti-infectieux
Prophylaxie anti VRS (SYNAGIS)
Anti-hépatite B
….
Traitement anti-allergique
Anticorps anti-IgE (RHUMAB-E25)
Traitement cardiologie
Antiagrégant plaquettaire après angioplastie (REOPRO)
Effets secondaires parfois graves
Réponse anti-anticorpsUtilisations répétées des Ac difficilesRéactions d'hypersensibilité
Les limites de l'utilisation des Ac en thérapeutiques
Expression variable des Ag à la surface des cellules cancéreusesMasse tumorale trop importante ou Ag trop faiblement exprimés
Problèmes commerciauxSpécificité importante -> marché réduitUn Ac contre tous les cancers -> inenvisageable
III. 2 Diagnostic (Immunodétection d'Ag)
Parasitologie, bactériologie, virologie
Détection et typage des microorganismes par des Ac spécifiques
Sérodiagnostic par ELISA, immuno empreinte (Western blot)…
Grossesse
Détection de l'hormone HCG dans l'urine
Détermination groupe sanguins
Hémagglutination avec des Ac spécifiques de groupe sanguin
Imagerie médicale
Détection cancer du sein avec Ac marqué radioactif spécifique
d'un marqueur cancéreux
III. 3 Recherche
Cytométrie en flux
Détection de populations cellulaires en fonction de marqueurs de surface
Purification d’antigènes, de cellules
Chromatographie d'affinité
Immunohistochimie
Détection de phénomènes cellulaires par marquage in situ
III. 4 BiochimieLes anticorps enzymatiques (abzymes)
Blocage des molécules à l'état de transition
M/S 19:519
Les abzymes induits
M/S 19:519
Les abzymes naturels
production naturelle dans le lait maternel d’Ac à activité protéine kinase, désoxyribonucléase
présence naturelle:
présence pathologique:
maladies autoimmunes
Ac hydolysant l’ADN et l’ARN dans le lupus érythémateux disséminé (LED)
Ac hydolysant le facteur VIII chez hémophile A
participation à l’élimination des débris ?