Optimiser des anticorps humains grâce aux requins
De plus en plus d’anticorps produits artificiellement sont efficaces dans le diagnostic, le traitement de cancers ou encore face à la maladie d’Alzheimer. Une des conditions nécessaires au développement de ces anticorps est leur stabilité.
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En comparant des anticorps de requins avec ceux d’humains, une équipe de chercheurs de l’Université technique de Munich (TUM), de l’institut pour la biologie structurale du centre Helmholtz de Munich et de l’hôpital pour enfants St. Jude de Memphis ont pu démontrer que les mécanismes de stabilité des anticorps présents chez les requins sont applicables à l’homme.
Des anticorps de requins particulièrement résistants
Les requins existent depuis 500 millions d’années. Ils constituent sur l’échelle de l’évolution une des espèces les plus anciennes possédant un système immunitaire « moderne », similaire à celui des humains. Par ailleurs, le sang des requins est riche en urée, ce qui leur permet de survivre dans l’eau salée. Contrairement aux anticorps de requins, de telles conditions sont nuisibles aux anticorps humains. Les scientifiques ont donc supposé que cette résistance est liée à la structure moléculaire des anticorps du requin.
La stabilité expliquée par la modélisation de l’immunoglobuline
Les études se sont portées sur la structure de la molécule d’immunoglobuline présente sur les anticorps de requins. Les chercheurs sont parvenus à déterminer la structure atomique de l’anticorps IgNAR (Immunoglobulin New ANtigen Receptor) en utilisant la cristallographie de rayon X pour comparer les segments à des structures précédemment connues et en utilisant la spectroscopie RMN pour analyser d’autres fragments d’anticorps.
Ce faisant, ils ont pu constater que l’agencement spatial de la molécule, appelé pli de l’immunoglobuline dans l’anticorps IgNAR, s’était développé il y a plus de 500 millions d’années. Ce pli, facteur décisif dans la stabilité de l’anticorps présent chez le requin, est dû à une liaison ionique supplémentaire entre les chaînes d’acides aminés ainsi, que du noyau apolaire, c’est-à-dire non chargé, de la molécule. Les deux mécanismes de stabilisation ont pu être développés sur des anticorps humains. Grâce à la combinaison des deux principes, les fragments d’anticorps se sont avérés plus stables ; leur point de fusion ayant notamment augmenté de 10 degrés par rapport à celle de la molécule d’origine.
Sur la base de ces travaux, les chercheurs espèrent améliorer la production des anticorps dans les méthodes de diagnostic et de thérapie, en facilitant leur production et en renforçant leur efficacité dans l’organisme humain.
Pour en savoir plus, contacts :
Lien vers la publication scientifique : http://www.pnas.org/content/early/2014/05/14/1321502111
Sources :
« Lernen vom Haifisch – Optimierung menschlicher Antikörper » – communiqué de presse du Helmholtz Zentrum de Munich – 15/05/2014 – http://redirectix.bulletins-electroniques.com/Gfgp2
Rédacteurs :
Morwenna Joubin bfhz@lrz.tu-muenchen.de – https://www.science-allemagne.fr/