TALE DES MATIÈRES INTRODUCTION 1 CHAPITRE 1. IMMUNOGLOULINES 2 A. Historique 2. Structure générale des immunoglobulines 2 1. Analyse par électrophorèse 2 2. Paraprotéines 3 3. Analyse après réduction et alkylation 4 4. Digestion par la papaïne ou la pepsine 5 5. Microscopie électronique 6 6. Séquence des chaînes lourdes et légères, organisation en domaines 8 7. Segments hypervariables 9 C. Hétérogénéité des immunoglobulines 11 1. Hétérogénéité des parties constantes: isotypie 11 Chaînes légères 11 Chaînes lourdes 12 2. Hétérogénéité des parties variables : idiotypie 14 3. Polymorphisme allélique des gènes d immunoglobulines: l allotypie 15 D. Propriétés biologiques des immunoglobulines 15 1. IgM 16 2. IgG 17 Taux sérique et catabolisme 17 Transfert transplacentaire 17 Activité des IgG dans la phagocytose et la cytotoxicité 19 Activation du complément 20 3. IgA 20 4. IgD 23 5. IgE 23 E. Anticorps monoclonaux 24 1. Choix des cellules de plasmocytome 25 2. Obtention des anticorps monoclonaux 26 3. Utilisation pharmaceutique 27 F. Évolution des Ig 28 CHAPITRE 2. ANTIGÈNES ET RÉACTIONS AVEC LES ANTICORPS 30 A. Structure des antigènes reconnus par les anticorps 30 1. Hétérogénéité 30 2. Haptène et notion d immunogénicité 30 3. Taille et notion d épitope 30 4. Rigidité 31 5. Accessibilité 31 6. Conformation 32 7. Epuisement ou adsorption des antisérums 33 8. Réactions croisées et parentés antigéniques 33
1. Types de liaisons entre antigène et anticorps 34 3. Mesure de la constante d association des anticorps 36 4. Cinétique de la réaction antigène-anticorps 39 1. Précipitation 41 2. Agglutination 43 3. Mise en évidence au moyen de marqueurs 44 Dosage radio-immunologique (Radioimmunoassay : RIA) 45 ELISA (Enzyme-linked immunosorbent assay) 46 ELISPOT 48 Immunohistochimie 50 Western lot 51 CHAPITRE 3. DÉVELOPPEMENT DES LYMPHOCYTES 52 A. Notions générales 52 2. Sélection clonale 53. Génétique des immunoglobulines 55 1. Découverte du réarrangement des gènes d Ig 56 2. Encodage de la région V par plusieurs segments d ADN réarrangés 58 3. Plusieurs mécanismes expliquent la diversité des anticorps 60 C. Génération des récepteurs des lymphocytes 61 1. Divers stades de développement 61 2. Contrôle des réarrangements 62 D. Sélection des lymphocytes 64 E. Différenciation extramédullaire des lymphocytes 66 1. Sécrétion d immunoglobulines 67 2. Commutation isotypique 68 3. Mutations somatiques 71 F. Marqueurs et localisation histologique des lymphocytes 73 CHAPITRE 4. RÉCEPTEUR DES LYMPHOCYTES T 75 1. Anticorps anti-clonotypiques 75 2. Clonage des gènes codant le récepteur T 75 1. Reconnaissance de l antigène par les hétérodimères ou 2. Activation cellulaire par le complexe CD3 78 1. Etude des greffes 82 2. Existence d un locus majeur d histocompatibilité 88
3. Analyse sérologique du locus H-2 90 4. Analyse génétique du locus H-2 91 5. Structure des molécules H-2 92. Complexe HLA 95 1. Polygénisme et polymorphisme du complexe HLA 96 2. Typage HLA 98 3. Structure des molécules HLA 99 CHAPITRE 6. PRÉSENTATION DES ANTIGÈNES AUX LYMPHOCYTES T 101 + 102 1. Découverte du mécanisme de présentation d antigènes aux T cytolytiques 102 2. Structure du complexe peptide-hla de classe I 103 3. Motifs d ancrage des peptides antigéniques 105 4. Apprêtement des peptides présentés par les molécules MHC de classe I 106 + 107 1. Découverte du mécanisme de présentation d antigènes aux T auxiliaires 108 2. Structure des molécules HLA de classe II 110 3. Apprêtement des peptides présentés par les molécules MHC de classe II 110 D. Distribution des molécules HLA et cellules présentatrices d antigènes 112 E. Implications du phénomène de la restriction MHC 112 F. Présentation croisée d antigènes exogènes 113 CHAPITRE 7. DÉVELOPPEMENT DES LYMPHOCYTES T 114 1. Sélection positive 116 2. Sélection négative 117 1. Marqueurs de la lignée T 118 2. Marqueurs de différenciation des lymphocytes T 118 3. Tétramères 119
1 INTRODUCTION L immunité est «L état d un organisme qui résiste, sans manifestations pathologiques, à une infection à laquelle un autre organisme, placé dans les mêmes conditions, réagit par une évolution morbide» (Littré). un impôt ou une maladie. L immunologie est la branche de la biologie qui traite des phénomènes d immunité et leurs conséquences prophylactiques ou thérapeutiques. On considère souvent que Thucydide fut le premier à formuler ce concept d immunité en décrivant la résistants lors d une seconde épidémie. Nous verrons plus loin, en abordant la vaccination, comment les contributions de Jenner et Pasteur permirent d établir les fondations de l immunologie. Remarquons déjà que l immunologie traite non seulement des mécanismes de notre système de défense contre des agents
2 CHAPITRE 1. IMMUNOGLOULINES A. HISTORIQUE En 1890, Emil ehring et Shihasaburo Kitasato, chercheurs à l Institut des Maladies Infectieuses de erlin, Clostridium tetani atténués par chauffage à 65 C. Plus tard ils préparèrent du sérum à partir du sang de ces lapins et en injectèrent 0.2 ml dans la cavité abdominale de 6 souris. Après 24 h, ils infectèrent les souris avec du bacille tétanique virulent. Toutes les souris contrôles, c est-à-dire qui avaient reçu du sérum de lapin normal ou pas de sérum du tout, moururent en 48 h. Par contre toutes les souris traitées survécurent et, de plus, immunisation apparaissent dans le sérum des substances qui peuvent protéger un animal contre une infection. Ensuite que cette protection peut être transférée par le sérum. On parlera d antisérum, contenant immunité humorale. Dans d autres cas le transfert de l immunité requiert des cellules plutôt que du sérum: on parlera alors d immunité cellulaire. sérologie, qui était l étude de l activité des antisérums. Si un produit, comme du lait ou du blanc d œuf, était injecté à répétition à un lapin, on constatait qu au bout de quelques semaines l addition du sérum de l animal à une solution du produit d inoculation précipitines présentes dans l antisérum furent appelées anticorps les anticorps sont des protéines, et celles-ci furent appelées -globulines ou immunoglobulines, pour lesquelles on utilise généralement l abréviation Ig.. STRUCTURE GÉNÉRALE DES IMMUNOGLOULINES 1. Analyse par électrophorèse En 1936, Michael Heidelberger a découvert que l activité anticorps était liée à des protéines. Il les retrouvait dans le précipité formé par l interaction d un antisérum anti-pneumocoque et de polysaccharides capsulaires de ces bactéries. Un peu plus tard, A. Tiselius et E. Kabat (1938) ont montré que, dans l antisérum, c était la fraction électrophorétique la plus lente, la fraction dite gamma ( ), qui diminuait nettement après précipitation avec l antigène, d où le nom de zone il est préférable de parler d immunoglobulines.
3 En électrophorèse à ph 8,6 en gel d agarose ou sur des membranes d acétate de cellulose, les protéines du sérum se répartissent selon leur charge électrique en diverses bandes. Les protéines sont révélées avec un colorant, comme dans la Fig. 1-1, et les quantités de protéines présentes peuvent être estimées par une lecture optique de la densité de coloration de ces bandes au moyen d un scanner (Fig. 1-2). La protéine la plus abondante, qui migre vers l anode, est l albumine. Derrière elle, le tracé est divisé en zones désignées par les lettres grecques 1, 2, et (Fig. 1-1). Elles contiennent les principales protéines : l 1-antitrypsine, l haptoglobine, la transferrine, le facteur C3 du complément et les Ig. Dans le plasma, à la jonction de la zone et Alb 1 2 1 2 sérum Fig. 1-1. Electrophorèse en gel d agarose de plasma et sérum humains normaux. On distingue cinq fractions majeures désignées selon leur mobilité électrophorétique. Les protéines principales constituant ces fractions sont dépôt de sérum dans le gel. + - 1-antitrypsine haptoglobine transferrine C3 fibrinogène immunoglobulines plasma Les Ig ont une distribution particulière. Alors que les autres protéines migrent sous la forme d une bande homogène, elles se répartissent en une zone diffuse qui s étend de la zone à la zone. Ce caractère diffus indique que les molécules correspondantes ont une grande hétérogénéité de charge. On comprend dès lors proportions respectives de chacune des protéines principales. Les Ig représentent 15 à 20 % de l ensemble. 2. Paraprotéines Une étape capitale dans l étude des Ig a été la découverte, par Kunkel et ses collaborateurs (1958), de la nature des paraprotéines, qui apparaissent à l électrophorèse du sérum de certains malades (Fig. 1-2). Celles-ci sont des Ig produites en quantité anormalement importante. La plupart de ces malades souffrent soit de myélome multiple, appelé aussi maladie de Kahler, soit de macroglobulinémie de Waldenström. Le myélome multiple est une affection cancéreuse des plasmocytes, alors que le processus néoplasique de la macroglobulinémie affecte surtout les lymphocytes, qui sont les précurseurs des plasmocytes. Les paraprotéines constituent un matériel abondant et parfaitement homogène, particulièrement adéquat pour l étude de la structure des Ig. Le terme de paraprotéine, tombé en désuétude, est remplacé par Ig monoclonale ou composant monoclonal. L adjectif monoclonal provient du fait que la prolifération néoplasique n affecte qu un seul clone de lymphocytes ou de plasmocytes, qui produisent tous la même Ig. Le myélome multiple survient aussi chez certaines races de souris (AL/c et NZ) et chez le rat. Il peut être provoqué par l injection intrapéritonéale d une huile minérale appelée pristane (tétraméthylpentadécane).
4 Composant monoclonal Myélome Sérum normal Fig. 1-2. Electrophorèse en gel d agarose. A droite un sérum normal et à gauche celui d un malade atteint de myélome densitométriques correspondants. 3. Analyse après réduction et alkylation La plupart des paraprotéines ont une taille de l ordre de 150 kda. Ceci peut se déterminer au moyen de la poids moléculaire. Les plus petites protéines diffusent à l intérieur des particules, ce qui retarde leur sortie de la colonne, alors que les protéines de plus grande taille, ne pouvant pénétrer dans les pores des particules, circulent entre celles-ci et sortent les premières. En 1961, Gérald Edelman a montré que des paraprotéines étaient composées de l association de plusieurs chaînes, obtenues après rupture des ponts disulfure et dissociation des ponts hydrogène. Pour rompre les ponts disulfure, on utilise généralement des agents réducteurs comme le mercaptoéthanol ou le dithiothréitol, qui agissent comme suit : R1-S-S-R2 + 2 R3-SH --->R1-SH + R2-SH + R3-S-S-R3. En présence de Heavy, d environ 50 kda et des chaînes légères, ou L pour Light, d environ 25 kda (Fig. 1-3).
5 Immunoglobulines chaînes lourdes (H) réduction alkylation [ protéine ] chaînes légères (L) fractionnement sur gel 50 kda 25 kda poids moléculaire Fig. 1-3. Fractionnement d immunoglobulines après réduction et alkylation. gel, on mesure en continu la concentration en protéines, par absorption de la lumière dans l UV, en général à 280 nm où se situe le pic d absorbance des acides aminés tryptophane et phénylalanine. 4. Digestion par la papaïne ou la pepsine Pendant qu à New York, Edelman s efforçait d isoler les différentes chaînes d Ig, Rodney Porter, à Londres, abordait leur analyse au moyen d une technique toute différente, la protéolyse limitée. Les Ig possèdent de pleinement leur activité que si les Ig - c est le cas d ailleurs pour la plupart des protéines - sont préalablement protéases ont libre accès. Porter a travaillé sur des Ig de lapins qui avaient subi une forte immunisation contre des pneumocoques. Dans ces circonstances, l animal produit des anticorps dont la diversité est restreinte. En électrophorèse, ils n ont pas l aspect diffus habituel, mais apparaissent sous forme de quelques bandes bien délimitées. On dit que ces bandes sont oligoclonales, faisant ainsi référence au petit nombre de clones lymphocytaires dont elles proviennent. mais pas de le précipiter. La précipitation est ici l apparition de composés insolubles, souvent visibles à l oeil nu, dans un mélange d Ig et d antigènes. Comme nous le verrons plus loin, la précipitation ne survient que doivent être multivalents, c est-à-dire avoir plusieurs sites de liaison. Le fragment en question se comportait donc comme un anticorps monovalent. Il fut appelé fragment Fab (ab pour antigen binding). Quant au second fragment, il fut appelé Fc, car il cristallisait spontanément à froid. Comme la cristallisation ne survient que si les molécules sont homogènes, ce fragment avait peu de chance d être impliqué dans l hétérogénéité des Ig
6 Porter a immunisé des chèvres avec les fragments Fab ou Fc de ces Ig de lapin, et testé ensuite la réactivité des anticorps de chèvre anti-fab ou anti-fc vis-à-vis de chaînes lourdes ou légères d Ig de lapin, obtenues comme l avait fait Edelman. Il en conclut que le fragment Fab contenait de la chaîne H et de la chaîne L, tandis que le fragment Fc ne contenait que de la chaîne H. Une autre protéase, la pepsine, fut utilisée par Alfred Nisonoff (1960). Une digestion modérée (ph 4,5) des IgG a donné, à côté de multiples peptides, un fragment majeur d un poids moléculaire de 110 kda (Fig. F(ab ) 2 donné à ce fragment. Il contient de la chaîne L et de la pepsine. SS SS antigène papaïne Fab 50 kd SS Fc SS SS SS pepsine SS Fig. 1-4. Protéolyse limitée d une IgG de lapin. immunogloguline 150 kd SS SS F(ab')2 100 kd 5. Microscopie électronique DNP-(CH 2 ) n losanges ou de triangles, dont chaque coin comporte un épaississement correspondant à la région Fc des
7 90 60 A C Fig. 1-5. Microscopie électronique de l IgG groupements dinitrophényle unis par 8 CH 2. Les molécules sont révélées par la technique dite de coloration négative à l acide 2 : l épaississement correspondant au fragment Fc, à chaque coin des formé par l antigène bivalent et les anticorps. Å, et une région Fc Å. La longueur et la composition de la charnière varient nettement d une classe et même d une sous-classe d Ig microscope électronique. Semblable à un Y dans certaines circonstances, un anticorps IgG peut prendre la NH 2 NH 2 NH 2 chaîne lourde NH 2 SS SS chaîne légère SS Fig. 1-6. Représentations d une molécule d immunoglobuline. études de la structure des molécules d anticorps ont porté sur la classe d Ig la plus abondante, l IgG. Celle-ci est constituée de
8 6. Séquence des chaînes lourdes et légères, organisation en domaines La détermination de la séquence des acides aminés et la diffraction des rayons X, appliquées à des Ig monoclonales, ont révélé que les chaînes L et H étaient constituées de parties semblables, les domaines d Ig. Ils se ressemblent par leur conformation en feuillet plissé ( pleated sheet) et l homologie de leur séquence de 110 à 120 acides aminés. (Fig. 1-6 et 1-7). A s-s V H s-s s-s C H 1 V L s-s s-s C H 2 C H 3 s-s s-s s-s s-s s-s s-s s-s s-s s-s s-s s-s C L V L V H C L C H 1 C H 2 C H 3 C D E 190 212 C 131 161 167 42 47 N 96 26 53 70 193 174 203 116 82 144 112 61 15 Fig. 1-7. Domaines d Ig. A et : schémas d IgG1 humaine. La région charnière est située entre C H 1 et C H 2. Chaque boucle correspondant à un domaine est stabilisée par un pont disulfure. C et D : conformation en feuillet plissé constitué de chaînes anti-parallèles. L image d un feuillet plissé vient du fait que les anti-parallèles, puisque la séquence dans chaque brin voisin progresse en sens opposé. Près de la moitié des acides aminés d un domaine sont impliqués dans la constitution de ces feuillets. Le reste des acides aminés constitue les boucles connectant les segments antiparallèles. E. Régions V L et C L d une chaîne légère
9 Dans les Ig, le domaine situé du côté N-terminal se caractérise, tant dans les chaînes L que dans les chaînes H, par une grande variété dans sa composition en acides aminés. Il fut donc appelé région variable ou domaine V L ou V H région constante ou région C L ou C H. C L ne comporte qu un seul domaine, alors que C H se divise en trois ou quatre domaines selon la classe des Ig. La région charnière est située entre les domaines C H 1 et C H 2. 7. Segments hypervariables La comparaison des séquences des parties variables (110 résidus) d anticorps différents a été particulièrement instructive. On a trouvé des segments, dits hypervariables, où la diversité des séquences entre les anticorps est très grande (Fig. 1-8). Toute région variable, qu elle appartienne à une chaîne L ou une chaîne H, contient trois segments hypervariables appelés CDR1, CDR2 et CDR3 pour Complementarity-Determining Regions. En effet, ils constituent les points de contact avec l antigène (Fig. 1-8). Les séquences qui séparent les trois CDR constituent le chassis (framework rares.
10 A 50 40 CDR1 N CDR3 CDR2 Variabilité 30 20 S S 10 0 0 20 40 60 Acides aminés 80 100 C CDR1 CDR2 CDR3 FR1 FR2 FR3 FR4 N C CDR3 D V L CDR1 C CDR2 Gly 29 Asn 30 V L E L1 105 Ser 93 L3 Tyr 90 104 H3 O CH 3 Arg 95 103 Leu 94 Trp 54 Glu 35 H1 O HO CH 3 H 3 C CH 2 (CH 2 CH 2 CHCH 2 ) 2 H2 ue. A : variabilité des résidus d acides aminés dans la région V de chaînes humaines. aminés différents présents à une position divisé par la fréquence de l acide aminé le plus fréquent à cette position. Les régions V contiennent des zones hypervariables (CDR) et des segments constituant la charpente (FR). : localisation des régions hypervariables dans un domaine variable de chaîne légère. C : modèle en trois dimensions du domaine variable. D : régions variables dans les chaînes légères d une molécule d IgG.. L1, L3, H1, H2 et H3 indiquent les positions des
11 C. HÉTÉROGÉNÉITÉ DES IMMUNOGLOULINES les regrouper en 2 types que l on a appelés ou. De même, sur base des séquences des domaines C des pour IgG, pour IgA, pour IgM, pour IgE et pour IgD. Une telle variation portant sur les classes (chaînes H) ou sur les types (chaînes L) est dite isotypique. La variation idiotypique Que les différences soient isotypiques ou idiotypiques, la plupart ont été mises en évidence par des de chaque chaîne H (,,,, ) ou de chaque chaîne L (, ), mais aussi des parties variables de chaque anticorps (idiotypes). Si l on prépare un antisérum de lapin contre une Ig humaine d une classe donnée, par ou ) qui peut être associée à d autres chaînes H que celle de l IgA. 1. Hétérogénéité des parties constantes: isotypie Chaînes légères Les séquences des chaînes et chaînes de l homme et de la souris qu entre les et humaines. Contrairement à ce que l on constate pour les chaînes H, les différences entre et portent non seulement sur les parties constantes mais aussi sur et V. Les gènes des chaînes et se trouvent sur des chromosomes différents. Dans la plupart des espèces animales, c est la chaîne qui prédomine. Chez l homme, elle est présente dans environ 65 % des Ig. Qu un anticorps soit fait d une chaîne ou importe apparemment peu pour pouvant constituer un domaine C de chaînes légères. La protéine de ence-jones D un point de vue médical, les chaînes légères offrent un intérêt diagnostique. En effet, leur présence dans les urines est un symptôme du myélome. La tumeur produit non seulement des Ig monoclonales mais également altéré. Cette protéinurie dite de ence-jones est connue depuis 1845. La présence de protéines dans les urines se manifeste par l apparition d un trouble au chauffage (50 à 60 ) suite à la précipitation des protéines dénaturées. Or, ence-jones a constaté que, dans les cas de myélome, le précipité qui apparaissait dans les urines après chauffage tendait à se dissoudre à l approche du point d ébullition. Actuellement, pour la détecter, on concentre et anti-.
12 Chaînes lourdes IgG Les IgG humaines se répartissent en quatre sous-classes, dont les proportions respectives sont les suivantes: 60-70 % pour l IgG1, 20-30 % pour l IgG2, 5-8 % pour l IgG3 et 1-5 % pour l IgG4. L homologie de séquence entre les domaines C des sous-classes d IgG humaines est grande avec 95 % d acides aminés principales portent sur la taille et la séquence de la région charnière, ce qui a des conséquences sur les C1q, premier facteur de la voie classique du complément, dans le domaine C H 2 de la molécule d IgG4 soit moins accessible. Particularité de l IgG3 : une longue région charnière La région charnière de l IgG3 contient au moins 13 ponts disulfure, d où un poids moléculaire de 165 kda au lieu de 146 pour les autres sous-classes. Ceci semble favoriser son agrégation spontanée à froid. C est ainsi que des malades atteints d un myélome producteur d IgG3 monoclonale souffrent d obstruction vasculaire dans les dite cryoglobuline, et sa présence dans la circulation est appelée cryoglobulinémie. Certaines IgM monoclonales charnière. Des agrégats dans les préparations d IgG à usage thérapeutique peuvent déclencher des réactions IgM L IgM circulante, dont le poids moléculaire est de 970 kda, contient cinq unités de base (Fig. 1-9) et un polypeptide supplémentaire, la chaîne J (15 kda). Les chaînes, qui comportent quatre domaines constants (C ), sont pratiquement dépourvues de charnière, mais possèdent une séquence particulière de 19 acides aminés en position C terminale. Cette séquence contient un résidu cystéine qui forme un pont S-S avec l unité l action de faibles quantités de mercaptoéthanol ou de dithiothréitol, qui coupent les ponts disulfure, l IgM se dissocie facilement en ses cinq unités. être insérées dans la membrane des lymphocytes, où elles servent de récepteurs pour les antigènes. En tant que récepteur, l IgM est monomérique. La différence entre les structures primaires de l IgM sécrétée et de remplacés dans l IgM membranaire par une séquence de 41 résidus dont la moitié C-terminale hydrophobe dans toutes les Ig servant de récepteurs.
13 J J CS Fig. 1-9. Molécules d IgM pentamérique et d IgA sécrétoire. J : chaîne J, CS : composante sécrétoire. Les petits cercles présents sur certains domaines Ig représentent des hydrates de carbones. Les ponts disulfure entre chaînes sont représentés par IgA des IgM. On l y trouve sous une forme particulière dite IgA sécrétoire chaîne J et une glycoprotéine de 70 kda appelée composante ou pièce sécrétoire IgD et IgE L IgD est principalement présente à la surface des lymphocytes, et ne se retrouve dans le sérum qu à l état de traces. L IgE, nous le verrons plus loin, joue un rôle important dans la défense contre les parasites, et dans les allergies.
14 Table 1-1. Structure des immunoglobulines humaines Isotype Formes Constituants Poids Sous-classes Domaines particulières particuliers moléculaire (kda) constants IgG 150 4 3 IgM circulante chaîne J 900 4 membranaire 180 4 IgA monomérique 160 2 3 dimérique chaîne J 340 sécrétoire chaîne J et pièce sécrétoire 400 IgD 180 3 IgE 180 4 2. Hétérogénéité des parties variables : idiotypie La réaction anti-idiotypique a été découverte par Jacques Oudin en 1963. L antisérum d un lapin (A) anti- même groupe allotypique que le premier. Jacques Oudin a observé que le sérum immun du lapin : - précipitait des Ig du sérum immun du lapin A immunisé contre les salmonelles, - ne précipitait pas les Ig du sérum prélevé chez A avant l injection de la salmonelle (sérum pré-immun), - ne précipitait plus les Ig de l antisérum de A débarrassé des anticorps anti-salmonelle par incubation avec les bactéries. d anti-idiotypiques : propre, particulier), puisqu ils étaient dirigés contre des anticorps qui n apparaissaient que chez un individu donné et lors d une immunisation contre la salmonelle. À la même époque, Henry Kunkel a observé un phénomène similaire en injectant à des lapins des IgM monoclonales humaines provenant de patients atteints de la maladie de Waldenström. Il a constaté que certains antisérums réagissaient encore avec l IgM monoclonale, même après leur incubation avec un pool de sérums donné, les déterminants correspondants devaient être situés dans les régions variables. Ceci a été établi par des études de précipitation faites avec des fragments d Ig. Les anticorps anti-idiotypiques réagissent avec les isotype ont montré que les différences idiotypiques sont bien localisées dans la région variable et que la plupart d entre elles se trouvent dans les zones hypervariables, c est-à-dire les CDR. Dans une théorie dite du réseau idiotypique proposée par Niels Jerne (1974), l interaction idiotype-anti-idiotypes interviendrait dans la régulation de la réponse immunitaire. En cours d immunisation contre un antigène donné, (anticorps auto-anti-idiotypiques). Jerne a alors émis l hypothèse, qui reste très controversée, que ces anticorps auto-anti-idiotypiques limiteraient la prolifération des lymphocytes producteurs des premiers anticorps. Cette Des anticorps de lapins anti-polysaccharides de pneumocoque (Ac1) sont absorbés sur une colonne d antigène par absorption sur les Ac1 insolubilisés. Si un troisième lapin est immunisé alors contre les Ac2, on constate
15 moins une partie des anticorps Ac2 porte un déterminant très semblable à celui de l antigène initial. C est pourquoi, on parle d image interne. de l insuline, on peut obtenir des anticorps anti-idiotypiques qui réagissent non seulement avec les anticorps Ac2 Ac2 insuline Ac1 Ac3 Fig. 1-10. Réseau idiotypique diverses dont certaines (Ac1) correspondent au site d interaction de l insuline avec son récepteur cellulaire. Par la suite, initial. 3. Polymorphisme allélique des gènes d immunoglobulines: l allotypie de petites différences d acides aminés entre les Ig d individus différents d une même espèce. Dans certains cas, l injection d Ig d un individu dans un autre de la même espèce peut induire la production d anticorps reconnaissant une de ces différences, qu on appelle alors un déterminant allotypique. Historiquement, l allotypie D. PROPRIÉTÉS IOLOGIQUES DES IMMUNOGLOULINES Les fonctions effectrices des anticorps sont médiées par leur région Fab, qui reconnaît l antigène, et par les régions constantes des chaînes lourdes. sur les lymphocytes naïfs, et des autres isotypes sur les lymphocytes mémoire. Les Ig qui sont à la surface des lymphocytes sont un peu différentes des Ig sériques: elles contiennent un segment hydrophobe à protéines (Ig et Ig
16 signal d activation (comme CD3 sur les lymphocytes T). L ensemble constitute le récepteur des lymphocytes (CR: cell receptor). La seconde est la principale fonction des anticorps : la neutralisation la surface de bactéries et de virus, les anticorps empêchent la liaison avec les récepteurs de surface cellulaire, et donc empêchent l infection des cellules. Lorsqu une cellule est infectée et que des pathogènes libérés fragments Fab ou F(ab ) 2. L organisme dispose de mécanismes qui, déclenchés par la réaction antigène-anticorps, viennent compléter l action neutralisante des anticorps. Les parties constantes des chaînes lourdes jouent un rôle capital dans le déclenchement de ces mécanismes. Elles conditionnent également le catabolisme des anticorps et leur transfert dans les divers compartiments de l organisme. Ici les fonctions varient donc en fonction de l isotype de la chaîne lourde des anticorps. 1. IgM Les anticorps IgM sont les premiers qui apparaissent à la surface des lymphocytes en voie de différenciation, par leur polyvalence. Un changement de conformation 4 à l IgM de se lier à C1 et d activer ainsi le complément par la voie classique. L IgM ne peut pas traverser le placenta. En cas d anomalies congénitales, les pédiatres recourent au dosage d IgM dans le sang du nouveau-né. Si ces malformations IgM sérique (mg / ml) 3 2 1 ont été provoquées par un agent rubéole, le virus de l herpes, un 0 5 10 15 20 Années Fig. 1-11. Taux d IgM sérique en fonction de l âge et du sexe. Les lignes représentent la moyenne géométrique. Chez l adulte, il y a une différence de
17 doit se faire très tôt après la naissance, dans la semaine, car le nouveau-né se met à produire rapidement ses propres IgM (Fig. 1-11). Si des symptômes suggestifs de l une de ces infections apparaissent chez une femme enceinte, il importe si l infection est en cours ou ancienne : répéter les titrages et titrer séparément les anticorps IgM et IgG. Si les titres augmentent, et que les anticorps sont principalement de nature IgM, il est probable que l infection est récente ou en cours. 2. IgG Taux sérique et catabolisme staphylocoques ou les streptocoques. Les enfants atteints d agammaglobulinémie congénitale (maladie de ruton) souffrent d infections bactériennes répétées que l on peut prévenir par des injections d IgG humaines. La demi-vie de l IgG est de 18 à 23 jours, du moins lorsque sa concentration plasmatique est normale. normalement par un récepteur dit FcRn, que l on a d abord découvert sur les cellules épithéliales du rat nouveau-né (d où la lettre n), mais qui est également présent dans plusieurs tissus de l adulte, en particulier l endothélium vasculaire. Quand l IgG est liée à ce récepteur, elle est endocytée mais protégée contre la dégradation lysosomiale. Elle peut ainsi retourner à la circulation. Mais l effet protecteur s atténue avec la saturation progressive du récepteur, et de plus en plus de molécules d IgG sont dégradées. Transfert transplacentaire Si l on injecte à une lapine gravide une IgG marquée par un radioisotope, on retrouve celle-ci dans le foetus. Si au lieu de l IgG intacte, on injecte soit le fragment Fab de l IgG marquée, soit son fragment Fc, seul ce dernier passe dans le placenta et le foetus. On en conclut que l IgG traverse le placenta en se liant d abord à un récepteur placentaire qui reconnaît un site particulier dans la région Fc de la molécule d IgG. Le récepteur est le FcRn leur région Fc constitue donc la première étape du transfert transcellulaire vers le fœtus qui, à sa naissance, a dans son sang autant d IgG que sa mère. Souvent même, la concentration d IgG dans le sang du cordon
18 IgG sérique (mg / ml) 12 9 6 3 12,5 % des IgG maternelles, mais lui-même commence à produire ses propres IgG d IgG sérique, atteint entre le 2e et 6e mois (Fig. 1-12) sera d environ 4 mg/ml. L hypogammaglobulinémie caractéristique de cet âge s accompagne d une plus grande bactériennes. L IgG est la seule classe transférée activement 0 5 10 15 20 Années à travers le placenta, qui constitue une Fig. 1-12. Taux d IgG sérique en fonction de l âge. barrière étanche à la plupart des protéines entre les circulations maternelle et fœtale. C est une conclusion que l on peut tirer des différences génétiques (allotypiques) de certaines protéines plasmatiques comme la transferrine et l haptoglobine : la plupart des protéines du sang du cordon, sauf les IgG, sont encodées par des gènes de l enfant. vont se retrouver dans le sang foetal à partir de la 20e semaine de grossesse. La prudence est donc de mise, et l administration réservée à des pathologies qui font courir à la patiente des risques importants. FcRn Dans les années 70, l observation curieuse que le catabolisme des IgG était d autant plus rapide que leur récepteur Fc et qui protégeait les IgG de la dégradation. C est le caractère saturable d un tel mécanisme utilisant rat, qu en 1989. Curieusement, sa structure est proche de celle des molécules d histocompatibilité de type I (voir chapitre 5), avec une chaîne lourde contenant un segment transmembranaire, associée à la ß2-microglobuline. La particularité de la liaison des IgG au FcRn est la dépendance du ph. La liaison s opère à ph légèrement acide (< 6.5) mais pas à ph 7.4. Lorsque les IgG pénètrent dans les cellules par pinocytose, elles se retrouvent dans les endosomes où le ph acide permet leur liaison au FcRn. Celui-ci va diriger son chargement vers des endosomes qui retournent vers la surface cellulaire, au lieu de subir la dégradation dans les lysosomes. Lorsque le ph remonte lors de la fusion de la vésicule avec la membrane plasmique, les IgG sont libérées. Ce mécanisme permet le transport contre un gradient de concentration. D un point de vue moléculaire, c est la titration de résidus histidine présents dans la jonction CH 2 -CH 3 des IgG qui leur permet d interagir avec des résidus acides (GLU) à la surface du FcRn. La stoechiométrie est presque certainement 2 FcRn:1Fc. Le FcRn est présent à la vasculaires qui rende compte de son effet sur le catabolisme des IgG. Celui-ci est important: chez des souris Il est connu depuis 1965, grâce à des études menées avec des injections d albumine marquée à l iode-131, que le catabolisme de l albumine, de loin la principale protéine du plasma (40 mg/ml), est lui aussi d autant plus important que la concentration en albumine est élevée. La demi-vie de l albumine injectée est d environ 20 de production d albumine par le foie). En 1966, J. Heremans supputa qu un mécanisme similaire à celui proposé pour les IgG pouvait s appliquer aussi à l albumine. Ceci ne fut en fait démontré qu en 2003, lorsque
19 des chercheurs travaillant sur l interaction IgG-FcRn observèrent par hasard qu une protéine de 67 kd était protection de la dégradation semble donc bien le même pour les IgG et l albumine. On a calculé que, chez la souris, il y a chaque jour autant d albumine protégée de la dégradation par le FcRn que synthétisée par le foie. changements d acides aminés dans la région CH 2 -CH 3 cette liaison au ph acide, la demi-vie sérique sera prolongée, autorisant des injections moins fréquentes dans le cadre d un traitement de longue durée. Protéines du sérum IgG FcRn IgG maternelles lysosome circulation maternelle syncytiotrophoblaste circulation foetale cellule endothéliale Fig. 1-13. Fonctions du FcRn. A gauche, transfert d IgG de la mère vers le foetus, à travers le syncytiotrophoblaste. A droite, protection des IgG du catabolisme dans les cellules endothéliales. Le recyclage vers la surface des vésicules contenant le FcRn, et la dissociation [IgG/FcRn] qui survient lorsque le ph de la vésicule revient vers 7, sauve les IgG de la dégradation lysosomiale. Le schéma ne comprend pas l albumine, qui se lie elle aussi à FcRn, sur un autre site que les IgG. Activité des IgG dans la phagocytose et la cytotoxicité L IgG3 et l IgG1 sont des opsonines : elles induisent l endocytose des antigènes sur lesquels elles se sont C H R de type I ou CD64) impliqué dans la phagocytose a une Sur les leucocytes neutrophiles ainsi que sur les lymphocytes, on trouve un récepteur dit de type II (Fc RII a une fonction particulière : antigènes-anticorps. (Antibody-Dependent Cell-mediated Cytotoxicity ou ADCC). Par leurs récepteurs Fc (Fc RIII ou CD16), ces
20 Table 1-2. Récepteurs leucocytaires pour les IgG Fc -8 M Macrophages Phagocytose et activation des Fc -7 M Macrophages, Phagocytose, régulation de la (IgG1 > 3 = 4>> 2) neutrophiles, production d anticorps par les éosinophiles, plaquettes, lymphocytes et certains T Fc -6 M Cellules NK, ADCC (IgG1 = 3; pas IgG2, 4) macrophages et granulocytes ou trois domaines Ig typiques. Cluster of Differentiation plus forte que pour retenir des IgG agrégées, qui peuvent interagir avec plusieurs récepteurs en même temps. Activation du complément active et l IgG4 est sans effet. Ces différences fonctionnelles tiennent à l accessibilité d un site particulier du domaine C H H 2 quand ils ont été isolés de la molécule après digestion protéolytique. Mais, dans la molécule d IgG4, le domaine C H 1 serait disposé de telle manière qu il gêne l accès du facteur C1 au domaine C H 2. naturellement quand les anticorps se lient à des antigènes qui sont multivalents, c est-à-dire capables de lier plusieurs anticorps. 3. IgA À sa naissance, l homme n a pratiquement pas d IgA dans son sérum, car elle ne traverse pas le placenta. des IgG, mais contrairement à celle-ci, elle n est pas protégée du catabolisme. Dès lors, sa demi-vie n est que de 5 à 6 jours. L origine de l IgA sérique est double, une fraction est produite dans la moelle osseuse, la de constater une augmentation nette de l IgA sérique en cas d infection des muqueuses. Les anticorps IgA macrophages (Fc R) et favoriser ainsi la phagocytose des antigènes qu ils ont liés.
21 propre au tractus gastro-intestinal. Dès les années vingt, ils avaient constaté que l administration orale de shigelles à des lapins les protégeait contre une dose létale de ces bacilles, et qu en cas de dysenterie bacillaire les anticorps apparaissaient dans les selles (coproanticorps) avant qu ils ne soient décelés dans le sérum. Une électrophorèse de certaines sécrétions muqueuses (Fig. 1-14) montre de manière évidente la présence plasmocytes sécréteurs d IgA. Les proportions respectives de plasmocytes sécréteurs d IgA, d IgM et d IgG y sont de 85 %, 10 % et 5 %. A 5 IgA sérique (mg / ml) 4 3 2 1 0 5 10 15 20 Années Fig. 1-14. A. Taux d IgA sérique en fonction de l âge.. Electrophorèse en gel d agar de sécrétions intestinales. Produit d une tumeur villeuse du rectum. Dans le tracé des sécrétions, notez l abondance de la bande correspondant à et la concentration sont très variables au cours du temps. Aussi est-il préférable de rapporter le IgA/IgG dans le sérum est de 0,15 à 0,30 mais, dans des sécrétions comme le lait, la salive, les larmes, le mucus bronchique et le suc gastrointestinal, ce rapport dépasse l unité. IgA attachée à l IgA polymérique présente dans la sécrétion, mais c est la microscopie électronique avec marquage migrent vers le pôle apical de la cellule épithéliale, la fusion de ces vésicules avec la membrane et la libération de l IgA sécrétoire dans la lumière (Fig. 1-15). La composante sécrétoire n est autre qu un morceau du Les lymphocytes T et mémoire de l intestin ont tendance à coloniser d autres muqueuses. C est ainsi que la glande mammaire et la muqueuse bronchique contiennent des anticorps IgA dirigés contre des antigènes du tractus digestif. On peut donc protéger l ensemble des surfaces muqueuses par administration orale de l antigène. Autre conséquence de cette observation, le lait est riche en anticorps IgA actifs contre les agents
qui ont infecté les muqueuses maternelles. Le nourrisson sera donc doublement protégé par le système immunitaire de sa mère : les IgG qui traversent le placenta et l IgA sécrétoire présente dans le lait. 22 IgA IgA sécrétoire poly-ig récepteur pièce sécrétoire pôle basal vésicule de transport pôle apical (lumière intestinale) Fig. 1-15. Transport de l IgA à travers un épithélium muqueux. Le récepteur poly-ig est constitué d une succession de cinq domaines typiques de la superfamille des Ig. La fonction principale des IgA sécrétoires est d assurer ce que l on appelle l exclusion immune des antigènes. Ces épithéliales, première étape de l infection. On retrouve ici l activité neutralisante des anticorps. Comme les le lysozyme qui lyse l acide muraminique, constituant de la paroi de certaines bactéries, et la lactoferrine, pour les ions ferriques. L action agglutinante de l IgA sécrétoire inhibera encore davantage l adhérence et le risque de pénétration des germes tout en favorisant leur élimination mécanique par le mouvement des cils vibratils ou le péristaltisme. caucasienne. Il est souvent asymptomatique. Mais certains patients présentent des infections répétées de seconde est la vaccination orale contre la polyomyélite par le vaccin dit Sabin, contenant des poliovirus vaccinales présentes dans les sécrétions.
23 4. IgD Avec l IgM monomérique, elle constitue le récepteur antigénique de tous les lymphocytes qui ont atteint l IgD de surface que par l absence de la séquence d ancrage de la molécule dans la membrane du lymphocyte. Jusqu à présent, aucune observation n a permis d attribuer un rôle précis à l IgD plasmatique, dont la concentration est d ailleurs faible. 5. IgE courte : 2,5 à 4 jours. De plus, une fraction importante de l IgE se trouve non pas dans le sérum mais leucocytes basophiles et les mastocytes (Fc RI). Ce récepteur reconnaît un site particulier des domaines C H 2 de l IgE. L antigène (allergène), en réagissant avec l IgE recouvrant les basophiles et les mastocytes, ponte les Fc RI, ce qui déclenche la dégranulation et la libération des médiateurs responsables des symptômes : c est l hypersensibilité immédiate (anaphylaxie, allergie). dans les infestations par des helminthes, et il a été bien démontré que les anticorps IgE sont nécessaires à l attaque de ces parasites par les leucocytes éosinophiles. Les éosinophiles contiennent dans leurs granules du parasite. Découverte de l IgE Nous verrons plus loin quels sont les mécanismes des réactions allergiques, découvertes au début du XXème siècle par Charles Richet et Paul Portier. La première indication qu un facteur sérique pouvait transférer l allergie nécessitant un traitement d urgence. Ramirez retrouve le donneur du sang transfusé à son patient et apprend poisson cru, tandis que Prausnitz ne l est pas. Une petite quantité (50-100 l) de sérum de Küstner est injecté dans le bras de Prausnitz. Le lendemain, Prausnitz est testé avec 20 endroit. Pour la première fois de sa vie, il présente un test cutané positif au poisson, avec papule (oedème) et capable d entraîner une réaction cutanée immédiate. Ce facteur sera appelé plus tard réagine, par référence au fait qu il fait réagir la peau. Cette démonstration que le sang de sujets sensibles contenait une substance capable de ces réagines. En 1966 à Denver, Teruko et Kimishige Ishizaka travaillent avec des sérums de sujets allergiques au pollen d ambroisies (Ambrosia artemisiifolia, ragweed). Ils immunisent des lapins avec les sérums d un sujet fortement allergique. Ensuite ils épuisent cet antisérum avec des préparations d Ig de toutes les classes connues à l époque:
24 IgM, IgG, IgA et IgD. L épuisement consistait ici à faire passer l antisérum à travers des colonnes dans lesquelles étaient insolubilisées des immunoglobulines monoclonales (paraprotéines) de classes IgG, IgA, IgM et IgD. Les anticorps de l antisérum qui reconnaissent ces Ig sont retenus dans la colonne. L antisérum, après épuisement, réagissait encore avec des anticorps d un isotype inconnu. Lorsque cet antisérum était mélangé avec un peu de sérum d un individu allergique, la réaction de Prausnitz-Küstner n était plus observée. L isotype reconnu fut appelé IgE, par référence à l antigène E du pollen d ambroisies. Myélomes IgE Sans l apport des IgE monoclonales d origine myélomateuse, l étude de cette Ig aurait été impossible. donc s attendre à ce que les IgE monoclonales soient particulièrement rares. C est le cas, puisqu on n a recensé jusqu à présent que quelques dizaines de myélomes IgE dans le monde. Certaines souches de rat se caractérisent Louvain, car c est à la Faculté de Médecine de l UCL que, d une part, la souche a été développée, et que, d autre sécrètent de l IgE monoclonale. Table 1-3. Propriétés biologiques des Ig humaines Isotype Conc. sérique Demi-vie Réaction Activités leucocytaires déclenchées Passage (mg/ml) (jours) avec C1 par les anticorps transplacentaire IgA 2 6 Non Phagocytose Non IgM 1 5 Oui Non IgD traces 3 Non Non IgE < 0.001 2 Non Dégranulation des mastocytes Non E. ANTICORPS MONOCLONAUX Fc en font un outil pour des applications de diagnostic, de thérapeutique ou de recherche. Comme nous l avons vu plus haut pour des lapins immunisés contre le pneumoccoque, les immunoglobulines produites en réponse à un antigène sont généralement hétérogènes et on parle de réponse oligoclonale ou polyclonale. Cette hétérogénéité a l avantage pour l organisme de faciliter certaines fonctions comme l opsonisation, plus homogène, constitué de molécules identiques et possédant toutes les mêmes propriétés biochimiques et biologiques. En 1975, Georges Kohler et Cesar Milstein ont obtenu, par fusion somatique d un myélome (plasmocytome) de souris avec des splénocytes de souris immunisées, des hybrides somatiques ou hybridomes, dont chaque clone produisait des molécules d anticorps identiques. Ces anticorps dits monoclonaux ont la même structure
contre un antigène donné. de plasmocytome. Celui-ci devait avoir perdu sa capacité de produire sa propre Ig monoclonale. En effet, le mélange aléatoire de chaînes H et L du plasmocytome avec celles des anticorps induits réduisaient à 1/4 les Les splénocytes ne prolifèrent pas spontanément en culture. Aussi, s ils n ont pas fusionné, ils disparaissent. Par contre, les cellules cancéreuses non fusionnées continuent à se multiplier, et gênent ainsi la croissance des hybridomes. Pour éviter cet inconvénient, on a sélectionné des cellules de plasmocytome qui, suite à des que l on appelle le salvage pathway ou voie de récupération. hypoxanthine guanine phosphoribosyl transférase (HGPRT), nécessaire à la récupération de la 6-thioguanine. L HGPRT la transforme en thio-gmp qui tue la cellule en inhibant la guanylate kinase et en HGPRT résistent à la 6-thioguanine puisque le thio-gmp ne peut se former. Les cellules HGPRT - ont besoin pour survivre de la voie de synthèse de novo des purines. Cette voie est bloquée par l aminoptérine, qui inhibe la dihydrofolate réductase, nécessaire pour obtenir du tétrahydrofolate à partir de l acide folique. L aminoptérine va aussi bloquer la synthèse du dttp, parce que le tétrahydrofolate intervient comme cofacteur pour la thymidilate synthétase. Des cellules HGPRT - vont donc mourir en présence d aminoptérine, parce qu elles ne peuvent plus utiliser ni la voie de synthèse de novo ni la voie de récupération pour la synthèse des purines. En plus, elles ne peuvent plus produire de dttp. Après une fusion cellulaire entre des cellules d un plasmocytome HGPRT - et des lymphocytes, on utilise la culture parce qu ils ne prolifèrent pas, et les cellules hybrides qui ont incorporé une partie du génome des HGPRT, continuent à proliférer grâce à la voie de récupération, 25 PURINES phosphoribosylpyrophosphate PYRIMIDINES carbamylphosphate glutamine FH4-CHO FH4 APRT : adénine phosphorybosyltransférase HGPRT : hypoxanthine guanine phosphorybosyltransférase TK : thymidine kinase TS : thymidilate synthétase DHFR : dihydrofolate réductase carbamylaspartate dihydroorotate aspartate FH4-CHO FH4 orotate FH4 aminoptérine DHFR FH2 FH4-CH3 OMP AMP IMP GMP dtmp TS dump UMP ADP GDP dudp UDP APRT HGPRT TK ATP datp GTP dgtp dttp dutp UTP CTP dctp Adénine Hypoxanthine Guanine Thymidine Fig. 1-16. Synthèse des nucléotides.
26 Hybridation cellulaire véritable fusion. On peut augmenter considérablement la fréquence de ce processus en traitant les cellules avec l hybride. La fusion (Fig. 1-17) est obtenue par addition de polyéthylène glycol (PEG) au mélange des cellules. Après de jours, les hybrides somatiques peuvent être facilement repérés parce qu ils sont les seuls à proliférer, puisque les lymphocytes de la rate ne se multiplient pas in vitro et que les cellules du plasmocytome non fusionnées sont tuées par l aminoptérine. On peut alors tester la capacité des anticorps présents dans le milieu de culture à reconnaître l antigène. Si le test est positif, les cellules sont soigneusement clonées, c est-à-dire que la suspension cellulaire est diluée tellement que, lors de l ensemencement, chacun des puits ne contient statistiquement qu une seule cellule au plus (voir le principe du clonage par dilution limite, chapitre 10). L hybridome producteur de de culture. Fig. 1-17. Obtention d anticorps monoclonaux. d intervalle, avec de l adjuvant, par voie sous-cutanée ou intrapéritonéale. Si le sérum contient des anticorps 15 j plus tard, une dernière injection est pratiquée par voie intraveineuse, ce qui augmente le nombre de lymphocytes immuns dans la rate. Après 3 ou 4 j, les splénocytes sont prélevés et mélangés dans 0,4 ml de milieu (10 8 10 7 MOPC21 HGPRT - 5 cellules par puits). de 10-5. On recherche les anticorps dans le surnageant des puits positifs, et les cellules correspondantes sont clonées, puis maintenues en culture.
27 3. Utilisation pharmaceutique reconnus comme étrangers et suscitent une réponse anticorps. Les anticorps humains anti-souris induits antigénique, qui est déterminée par les domaines variables, dérive de l ADN de souris ; son isotype, qui est déterminé par les domaines constants, dérive de l ADN humain. Etant donné que leurs domaines constants sont codés par des segments de gènes humains, ces anticorps chimériques sont beaucoup moins immunogènes, mais les régions variables de souris peuvent encore induire une réponse anticorps chez l homme. On peut encore réduire cette immunogénicité en remplaçant, Ac murin Ac chimérique Ac humanisé Ac humain... momab...ximab...zumab...mumab rituximab (Rituxan R ) anti-cd20 trastuzumab (Herceptin R ) anti-her-2/neu panitumumab (Vectibix R ) anti-egfr infliximab (Remicade R ) anti-tnf bevacizumab (Avastin R ) anti-vegf adalimumab (Humira R ) anti-tnf omalizumab (Xolair R ) anti-ige ipilimumab (Yervoy R ) anti-ctla-4 Fig. 1-18. Humanisation d anticorps monoclonaux. ou entièrement humains sont représentés schématiquement avec les régions d origine murine ou humaine représentées à son origine : momab pour un anticorps entièrement murin ; zumab pour un anticorps humanisé ; mumab pour un anticorps entièrement humain.
28 à l intérieur des domaines variables, les séquences qui codent pour les parties framework (ou chassis) par des reconnaissent l antigène, proviennent de la souris. On obtient alors un anticorps humanisé. En introduisant des mutations ponctuelles dans les séquences qui codent pour les boucles CDR, on peut encore parvenir à Une approche totalement différente pour produire des anticorps qui ne soient pas reconnus comme étrangers par le système immunitaire humain consiste à utiliser des souris dont les loci des chaînes lourdes et des chaînes légères des immunoglobulines ont été délétés et remplacés par de grands fragments du génome humain contenant des segments géniques de chaînes lourdes et de chaînes légères humaines. Lorsqu on les cette méthode est que ces anticorps totalement humains sont produits par des lymphocytes de souris dont des hybridomes sécréteurs d anticorps sont facilement obtenus par fusion cellulaire avec un plasmocytome murin. F. ÉVOLUTION DES IG aminés. L IgM, présente chez tous les vertébrés, est considérée comme l Ig la plus primitive. Parfois, elle a une chez certains crapauds. La première classe d Ig de petit poids moléculaire, autre que les monomères d IgM, apparaît chez les dipneustes, poissons avec poumons primitifs, précurseurs des amphibiens, qui ont aussi les la variété isotypique n est pas plus grande, tandis que chez les tortues, une troisième classe fait son apparition. Alors que tous les gnathostomes (vertébrés à mâchoires) possèdent des anticorps composés d associations de type IgG mais sans chaîne légère. Le site de reconnaissance de l antigène est donc entièrement contenu dans un seul domaine variable. certaines molécules d adhérence et divers récepteurs. L ensemble de ces protéines est groupé sous le nom de superfamille des immunoglobulines.