La biothérapie. Biothérapies obtenues par géni biologique. Les biomédicaments

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1 S.NAAMOUNE

2 La biothérapie Emploient Organismes vivants (levures, ferments, certains microbes, cellules, tissus). substances prélevées sur des organismes vivants (hormones, extraits d'organes ou de tissus). Biothérapies obtenues par géni biologique recouvrent les thérapies cellulaires (cellules souches ou différenciées) les thérapies tissulaires (différentes greffes de tissus vivants) les thérapies géniques (transfert de gènes, intervention sur les gènes). Les biomédicaments

3 Les biomédicaments Nouvelle famille de médicaments dérivés de molécules biologiques naturelles : les protéines recombinantes les anticorps monoclonaux les protéines de fusion biothérapies immunomodulatrices insuline humaine recombinante Vaccins facteur VIII recombinant anti-tnfa, anti-ige... facteurs de croissance interférons interleukine-2

4 Le marché biopharmacetique

5 Les biomédicaments Avantages Absence d interférence avec le métabolisme des autres médicaments Absence de modifications hépatiques et rénales. Efficacité +++ Inconvénients Demi vie longue. Dosage complexe. Cout élevé. Immunogenicitè. Risque infectieux (immunosuppression).

6 Les biomédicaments/ effets secondaires Classification Pichler et al. P. Demoly / Revue française d allergologie 49 (2009)

7 Anticorps monoclonaux et proteine de fusion

8 HISTORIQUE 1982: premier cas de rémission complète d un lymphome B, après traitement avec un AcM de souris. 1986: 1 ER AcM muromonab-cd3 (Orthoclone OKT3W ) 1994: 1 er AcM chimérique abciximab (Reopro ) 1997: 1 er AcM humanisé daclizumab (Zenapax ) 2002:1 er AcM humain adalimumab (Humira ) 2013: 35 AcM et 6 protéines de fusions ont une AMM : FDA/EMA / SDFA Teillaud J-L Presse Med. 2009; 38: STEFFEN L Biomédicaments en France état des lieux 2013

9 LES ANTICORPS MONOCLONAUX STEFFEN L Biomédicaments en France état des lieux 2013

10 L ANTICORPS DANS SON CONTEXTE Anticorps Immunoglobulines Groupe de glycoprotéines sériques ayant des propriétés générales semblables. Capacité de reconnaitre et de lier une molécule, une particule virale ou bactérienne : antigène.

11 Fragment Fab IMMUNOGLOBULINE : STRUCTURE VH Fonction De reconnaissance VL CH1 Chaines légéres CL CL VL CH1 VH Region variable Boucles Hypervariables CDRs (Complementarity Determining Region) Fragment Fc Fonction effectrice CH2 CH2 Région constante CH3 CH3 Chaines lourdes

12 HETEROGENEITE DES IMMUNOGLOBULINES: 1. Isotypie Les determinants isotypiques sont portés par les domaines constants des chaines lourdes et légéres. Ils definissent les classes et sous classes d Ig. On distingue: - Pour H: Gamma (γ) IgG, Alpha (α) IgA, Mu (μ) IgM, Delta (δ) IgD, Epsilon (ε) IgE - Pour L: κ et λ Identiques chez tous les individus d une même espèce. Un anti isotype est un xeno anticorps

13 HETEROGENEITE DES IMMUNOGLOBULINES: 2. Allotypie: Présents au niveau de certaines régions sur les domaines constants des IgG, IgA et les chaînes kappa. Les marqueurs allotypiques permettent de distinguer les Ig de deux individus ou groupes d individus au sein d une même espèce.

14 HETEROGENEITE DES IMMUNOGLOBULINES: 3. Idiotypie Déterminants antigéniques dus à des séquences uniques présentent dans les domaines variables. L ID est caractéristique d un anticorps lui-même spécifique d un antigène. L idiotypie définie la clonotypie.

15 ANTICORPS MONOCLONAUX Vs ANTICORS POLYCLONAUX SERUM POLYCLONAL ANTICORPS MONOCLONAUX

16 ANTICORPS MONOCLONAUX Anticorps monoclonal Anticorps produits par un clone unique de lymphocytes B (plasmocyte). Population homogènes contrairement aux anticorps polyclonaux. Conçus pour être mono spécifiques: reconnaissance d un seul épitope. Avantages : - Spécificité : on peut diriger l anticorps vers un épitope donné de la protéine - Affinité : on peut créer des anticorps extrêmement affins

17 À LA RECHERCHE DE L AcM HUMAIN Moins immunogènes HAMA XIMAB ZUMAB MUMAB Plus immunogènes MOMAB (Köhler and Milstein) HAMA: Human anti-mouse antibody

18 AcM CHIMÉRIQUES Ac humain ADNc CH ADNc CL Ac m de souris ADNc VH ADNc VL ACm chimérique Humains à 75% Reaction immunitaire de type HACA Moins immunogènes Spécificité et affinité Human identiques Anti Chemeric à celles des Antibodies anticorps murins parentaux

19 mcdr1 mcdr2 mcdr3 mcdr1 mcdr2 mcdr3 hcdr1 hcdr2 hcdr3 AcM HUMANISÉ AC humain FR FR FR ACm de souris ACm humanisé 90% de séquences humaines (CDR murins) Moins immunogènes / chimériques

20 AcM HUMAIN Construction de banques combinatoires de régions VH et VL exprimées à la surface de phages phage display AcM totalement humain Souris transgéniques Souris transféctées par des gènes codant les chaînes lourdes et légères humaines Reaction immunitaire de type HAHA Human Anti Human Antibodies

21 À LA RECHERCHE DE L AcM PARFAIT ANTICORPS OPTIMISÉ (Dutertre and Teillaud, 2006).

22 Fc = fonctions effectrices Fab = fixation à l antigène Optimisation des fonctions effectrices des Ac monoclonaux VL VH VH VL Mutation des CDR mutation des régions charpentes CL CH1 CH1 CL CH2 CH2 CH2 Site CH3 de glycosylation Flexibilité Fab Modification de la glycosylation Choix de l isotype Mutagenèse : modification des fonctions effectrices Couplage (drogue, radio-élément )

23 PROTÉINES DE FUSION Proteine trans-membrane humaine CTLA4 (CD152) Ac humain IgG1 CTLA4-Ig external internal Cell Membrane protéine de Fusion

24 NOMENCLATURE Préfixe Nom propre de la molécule Infixe Suffixe maladie ou au système ciblé par l anticorps «lim» pour le système immunitaire. «tu(m)» tumeurs. «Ki» interleukine «Rituximab» Se décompose en: «ri», le nom propre de Infixe la molécule. «tu(m)» pour «tumeurs». «xi», car l anticorps est chimérique. «mab» pour monoclonal. l origine de l anticorps monoclonal: «o» souris «xi» chimérique. «zu» humanisé. «u» humain. «Mab» pour monoclonal antibody Proteine de fusion suffixe «cept», pour récepteur Altrakin cept Etaner cept

25 CIBLES DES BIOTHÉRAPIES IMMUNOMODULATRICES Lymphocytes B : anti CD20. Lymphocyte T et B : anti CD52. Réseau cytokiniques : anti TNFɑ, anti IL6

26 INHIBITION DES LYB Rôle majeur des (LB) dans la pathogénie MAI Sécrétion d autoanticorps Favorisation des processus auto-immuns Plasmocyte Entretien des phénomènes auto-immuns IL10 IL4 TNFa Production des auto-anticorps Lym T autoreactif Présentation d auto-ag Activation des CD et LyT autoréactifs

27 Anti CD20 Antigène CD20 Expression spécifique par LyB du stade préb au stade LyB matures

28 Anti CD20 Rituximab (Mabthéra ) Anticorps monoclonal chimérique. Utilisé initialement dans le TRT des lymphomes. Depuis peu dans les MAI: PR: AMM dans le traitement de la PR active, sévère, chez des patients adultes non répondeurs aux traitements de fond(dont au moins un anti-tnfα). rénale. LES: résultats initiaux encourageants surtout dans l atteinte Gougerot-Sjögren. Vascularites à ANCA. vascularites cryoglobulinémiques +/-

29 Anti CD20 Rituximab : mécanismes d action Induction de l apoptose Activation du Complément Induction de l ADCC

30 Anti CD20 D autres anticorps anti-cd20 humanisés/humains sont en cours de développement comme: Ofatumumab : en phase II dans PR et la sclérose en plaque. Ocrelizumab : en phase III au cours de la PR, du LES et de la SEP. Veltuzumab : en phase I/II au cours du purpura thrombopénique immunologique (PTI).

31 INIHIBTION DES LT ET LB Rôle des (LT) dans la pathogénie MAI

32 Anti CD52 Alemtuzumab (Campath ) CD52 : glycosylphosphatidylinositol (GPI) exprimée sur les lymphocytes matures,monocytes,et cellule dendritique. Anticorps monoclonal IgG1 kappa humanisé. Agit par activation du complément, ADCC et apoptose des cellules cibles. Entraîne une déplétion massive et prolongée des LyB et LyT du sang périphérique. AMM : LLC. En cours d évaluation pour: Les vascularites à ANCA Sclérose en plaque Cytopénies auto-immunes

33 MODULATION DU RESEAU CYTOKINIQUE

34 LES INHHIBITEURS DU TNF Source/ Rôle du TNFα Le macrophage Lymphocyte T Le monocyte TNF Pléiotropisme macrophage IL 1, IL8, collagenases, elastases. Endothélium Fibroblaste Épithélium molécules d adhésions Remaniement Tissulaire: infiltration cellulaire collagène. Altération barrière épithéliale. de la perméabilité.

35 LES INHHIBITEURS DU TNF La modulation du TNFα peut s effectuer par: Des anticorps monoclonaux anti-tnfα : infliximab, adalimumab et golimumab Le récepteur soluble de cette même cytokine : étanercept. Le fragment Fab anti-tnfα humanisé associé au polyethylène glycol (PEG): Certolizumab pegol

36 Anticorps monoclonaux : - Infliximab (Remicade ), adalimumab(humira ) et golimumab(simponi ). - IgG1 kappa. LES INHHIBITEURS DU TNF α Protéine de fusion : - Étanercept. (Enbrel ). - fragment Fc IgG1 humaine + 2 molécules du récepteur soluble du TNFα. Fragment Fab anti-tnfα + PolyEthylène Glycol : - Certolizumab pégol (Cimzia ). - Polyethyléne Glycol : augmentation de la durée de sa demi-vie. AMM: PR, SPA, AJI et rhumatisme psoriasique, MC. En cours d évaluation : Maladie de Kawasaki, vascularites à ANCA, maladie de Horton.

37 LES INHHIBITEURS DE L IL6 Source/ Rôle de IL 6 C Endotheliale C.mesenchymateuses macrophage monocytes IL6 Fibroblastes synoviocytes Hepatocytes PPI, CRP Activation des LyT Différenciation en Th17 Maturation des megacaryocytes Activation des ostéoclastes Resorption osseuse Thrombocytose Auto-anticorps hypergammaglobulinemie

38 LES INHHIBITEURS DE L IL6 Atlizumab/Tocilizumab (Actemra ) Anticorps monoclonal anti IL-6R En développement: LES, PR, AJI MALADIE DE HORTON +/- MALADIE DE TAKAYASU +/-

39 LES INHHIBITEURS DE L IL6 mil-6r IL-6 IL-6 sil-6r gp130 gp130 Récepteur membranaire Récepteur soluble Signal membranaire classique Trans-signalisation 39

40 LES INHHIBITEURS DE L IL6 IL-6 mil-6r sil-6r gp130 gp130 Membrane signalling Trans-signalling

41 CONCLUSION Les AcM et PF, se sont révélés être des outils remarquables en médecine, pour traiter différentes maladies. Aujourd hui, plusieurs formes d anticorps thérapeutiques sont disponibles : les anticorps murins, les anticorps chimériques, les anticorps humanisés et les anticorps totalement humains. En raison de l absence d effets secondaires provoqués à leur administration à l Homme, les anticorps totalement humains semblent être le meilleur candidat. Dans certaines maladies (PR),il est maintenant justifié de choisir la stratégie thérapeutique la plus efficace et le plus précocement possible pour éviter que s installent des dégâts ostéo-articulaires irréversibles responsables de la douleur et de l handicap. Les biothérapies ne sont pas un TRT miracle et leurs effets secondaires principalement les infections sont non négligeables. Il est donc impératif que la prescription de ces nouvelles molécules s accompagnent d une évaluation à court, moyen et surtout long terme des risques liés à leur utilisation.