Fiche de révision : Ingénierie des anticorps polyclonaux et monoclonaux

📋 Plan du Cours

1. Immunité adaptative et organes lymphoïdes
2. Reconnaissance et activation des lymphocytes
3. Diversité et fonctions des anticorps
4. Immunoglobulines polyvalentes humaines
5. Production et purification des anticorps animaux
6. Usages des anticorps polyclonaux animaux
7. Production monoclonale par hybridomes
8. Cellules B uniques et usages monoclonaux

📖 1. Immunité adaptative et organes lymphoïdes

★ À maîtriser

📌 L’immunité adaptative comprend une immunité cellulaire portée notamment par les lymphocytes T cytotoxiques CD8 et une immunité humorale portée par les anticorps produits par les lymphocytes B.

• La moelle osseuse contient les cellules souches hématopoïétiques pluripotentes à l’origine des cellules sanguines et constitue le site de maturation des lymphocytes B.

• Le thymus est le site de différenciation, de multiplication, d’éducation et de maturation des lymphocytes T provenant de la moelle osseuse.

• La rate, les ganglions lymphatiques et les tissus lymphoïdes muqueux et cutanés sont des organes lymphoïdes secondaires où les lymphocytes rencontrent les antigènes étrangers.

Compléments

• Dans les ganglions, les antigènes drainés par la lymphe rencontrent les lymphocytes T et B, et ces organes permettent aussi la communication entre ces lymphocytes.

• La pulpe blanche de la rate concentre les lymphocytes B et T, tandis que la rate active les lymphocytes au contact des pathogènes véhiculés par le sang.

💡 Astuce mémo

Moelle pour les B, thymus pour les T ; organes secondaires pour la rencontre avec l’antigène.

📖 2. Reconnaissance et activation des lymphocytes

★ À maîtriser

📌 Le TCR est formé de deux chaînes et reconnaît un épitope présenté par une molécule de CMH, tandis que le BCR est une immunoglobuline membranaire qui reconnaît des épitopes sur des antigènes entiers.

• Les lymphocytes T CD8 reconnaissent des peptides d’environ 8 à 11 acides aminés présentés par le CMH I, tandis que les lymphocytes T CD4 reconnaissent des peptides d’environ 12 à 18 acides aminés présentés par le CMH II.

• 🔄 La voie thymo-dépendante suit ces étapes :
  1. Le lymphocyte B capture l’antigène par son BCR et l’internalise.
  2. Le lymphocyte B apprête l’antigène et présente un peptide avec le CMH II.
  3. Le TCR d’un lymphocyte T CD4 reconnaît le complexe peptide-CMH II.
  4. La costimulation et les cytokines du lymphocyte T activent le lymphocyte B.

• L’activation thymo-dépendante des lymphocytes B entraîne une expansion clonale et la différenciation en lymphocytes B mémoires et en plasmocytes sécréteurs d’immunoglobulines.

📌 Les antigènes thymo-dépendants sont des protéines et induisent commutation isotypique, maturation d’affinité et mémoire immunitaire, tandis que les antigènes thymo-indépendants comprennent notamment les LPS, glycolipides et antigènes polymériques et induisent surtout des IgM sans ces mécanismes.

Compléments

• Les antigènes thymo-indépendants peuvent activer les lymphocytes B par répétition d’épitopes et produire des IgM de faible affinité.

📖 3. Diversité et fonctions des anticorps

🔑 Notions clés & Définitions

• Sérum polyclonal : Mélange d’anticorps issus de différents clones de lymphocytes B, reconnaissant plusieurs épitopes avec des affinités et des classes d’immunoglobulines différentes.

★ À maîtriser

• Les anticorps peuvent neutraliser un antigène, l’opsoniser, favoriser la phagocytose et l’ADCC par liaison aux récepteurs cellulaires, déclencher l’activation du complément, se lier aux mastocytes par les IgE et traverser le placenta.

• Les immunoglobulines comprennent cinq classes :

  • IgG
  • IgD
  • IgE
  • IgA
  • IgM

• La diversité des anticorps repose sur :
  • Le réarrangement des gènes
  • L’hypermutation somatique
  • La commutation de classe

Compléments

📌 L’isotype est un caractère commun aux membres d’une même espèce, l’allotype est un variant allélique propre à certains individus et l’idiotype correspond à la spécificité clonale propre à un individu.

• Les gènes des chaînes lourdes et légères sont localisés sur trois chromosomes différents et codent cinq classes de chaînes lourdes (γ, μ, α, ε, δ) et deux classes de chaînes légères (κ, λ).

📖 4. Immunoglobulines polyvalentes humaines

★ À maîtriser

• Les IgIV/SC sont des immunoglobulines polyclonales purifiées et concentrées à partir du plasma de plus de 5000 donneurs sains, non sélectionnés pour une vaccination ou une convalescence particulière.

• Les IgIV/SC contiennent environ 95 % d’IgG, de faibles taux d’IgA et d’IgM, et une répartition des sous-classes d’IgG1 à IgG4 de 54 % à 4 %.

• Les IgIV/SC sont utilisées comme traitement substitutif et anti-infectieux des déficits immunitaires, ainsi que comme immunomodulateurs contre les auto-anticorps ou par blocage des récepteurs Fc.

Compléments

• Les indications mentionnées des IgIV comprennent notamment la rage et les anticorps anti-D.

• Les IgIV peuvent saturer les récepteurs Fc gamma des lymphocytes B portant CD32b, notamment dans des affections démyélinisantes et des cytopénies idiopathiques comme le PTI et l’AHAI.

• TEGELINE est une préparation d’immunoglobulines polyvalentes humaines, tandis que BERIBAB est une immunoglobuline humaine anti-rabique et RHOPYLAX une immunoglobuline humaine anti-RhD.

📖 5. Production et purification des anticorps animaux

★ À maîtriser

• La production d’un sérum polyclonal animal comprend le choix de l’animal et de l’antigène, l’immunisation avec des rappels, puis la purification des anticorps.

• La dose d’antigène doit être ajustée selon l’animal et plusieurs doses avec rappels peuvent être nécessaires; les exemples indiqués sont 2 à 50 μg chez la souris, 200 μg chez le lapin et 5 à 10 mg chez la chèvre ou le mouton.

• Les adjuvants augmentent la vitesse, l’intensité et la durée de la réponse immunitaire, diminuent la quantité d’antigène nécessaire et peuvent renforcer la réponse chez les personnes immunodéprimées, les nourrissons, les personnes âgées ou face à des antigènes peu immunogènes.

Compléments

• L’antigène d’immunisation peut être un microorganisme entier, une protéine ou un polysaccharide; un haptène peut être associé à une protéine porteuse, à un agent de liaison comme le glutaraldéhyde ou à une protéine de fusion.

• Les voies d’immunisation citées sont :

  • Intradermique
  • Sous-cutanée
  • Intramusculaire
  • Intraveineuse
  • Intrapéritonéale
  • Coussinets plantaires

• Les adjuvants cités comprennent :

  • Émulsifiants
  • Alun (sels d’aluminium)
  • Toxoïde diphtérique
  • Saponines
  • Oligonucléotides CpG
  • LPS
  • Squalène
  • MPL, agoniste de Toll-like receptor 4

• La réponse secondaire après rappel apparaît en 1 à 3 jours, contre 5 à 10 jours pour la réponse primaire, et mobilise les cellules mémoires avec une réponse IgG plus marquée.

• La purification des anticorps polyclonaux peut se faire par précipitation au sulfate d’ammonium, chromatographie d’affinité sur protéine A ou G pour retenir les IgG, ou chromatographie utilisant l’antigène immobilisé pour retenir les anticorps spécifiques.

💡 Astuce mémo

Choisir l’animal et l’antigène, immuniser, puis purifier les anticorps.

📖 6. Usages des anticorps polyclonaux animaux

📝 Points essentiels

• Les indications d’urgence citées sont :

  • Sérothérapie anti-tétanique
  • Sérothérapie anti-diphtérique
  • Sérothérapie anti-rabique
  • Sérothérapie anti-venin

• Les anticorps polyclonaux animaux sont utilisés en diagnostic et en recherche pour le Western blot, l’ELISA, l’immunofluorescence et l’immunohistochimie.

📖 7. Production monoclonale par hybridomes

🔑 Notions clés & Définitions

• Anticorps monoclonal : Anticorps homogène issu d’un seul clone de lymphocyte B et reconnaissant un seul épitope d’un antigène donné.

★ À maîtriser

• 🔄 La technologie des hybridomes suit ces étapes :
  1. Immuniser et rappeler une souris.
  2. Fusionner les splénocytes avec des cellules de myélome au PEG.
  3. Sélectionner et cultiver les hybridomes en milieu HAT.
  4. Cloner les hybridomes en microplaques.

Compléments

• Le milieu HAT contient l’hypoxanthine, l’aminoptérine et la thymidine; la sélection repose notamment sur la voie de récupération des nucléotides fonctionnelle dans les lymphocytes B normaux, alors que HGPRT est non fonctionnelle dans les cellules de myélome.

• Après clonage, les anticorps spécifiques sont sélectionnés, puis les cellules productrices sont cultivées en masse in vitro ou développées dans le péritoine d’une souris pour obtenir un liquide d’ascite.

• Le surnageant de culture fournit environ 0,1 à 1 mg/ml d’anticorps en quantité limitée, tandis que le liquide d’ascite en fournit 100 μg à 10 mg/ml et résulte du développement intrapéritonéal d’une tumeur.

• La spécificité des anticorps produits par les hybridomes peut être évaluée par immunoprécipitation, ELISA, FACS ou Western blot.

💡 Astuce mémo

Fusion, sélection HAT, clonage, puis production.

📖 8. Cellules B uniques et usages monoclonaux

★ À maîtriser

• La technologie de cellule B unique isole un lymphocyte B spécifique de l’antigène, le clone dans un système d’expression tel que CHO ou HEK, puis produit l’anticorps et en teste l’affinité.

📌 Les anticorps monoclonaux offrent une préparation homogène, une spécificité et une affinité ciblées ainsi qu’une production massive et constante; les hybridomes immortels constituent une ressource continue.

• Les anticorps monoclonaux sont utilisés en recherche fondamentale, en diagnostic — notamment ELISA, neutralisation et Western blot — et en immunothérapie.

Compléments

• Les sources citées comprennent :

  • Humain
  • Souris
  • Lama
  • Lapin

• Les anticorps monoclonaux murins peuvent provoquer une réaction HAMA (human anti-mouse antibody) et activer insuffisamment les fonctions effectrices de l’anticorps.

• Le génie génétique permet de produire des anticorps monoclonaux recombinants, notamment par chimérisation ou humanisation d’anticorps murins et par production de fragments variables d’anticorps.

📊 Tableaux de synthèse

Voies d’activation des lymphocytes B