Dans les cancers du sang tels que la leucémie lymphoïde chronique, les cellules B du système immunitaire se multiplient de manière incontrôlable. Une forme de thérapie consiste à marquer la protéine CD20 à la surface des cellules B avec des anticorps personnalisés. Cela déclenche une chaîne de réactions immunologiques et conduit finalement à la destruction des cellules cancéreuses.
De tels anticorps immunothérapeutiques sont utilisés contre les maladies tumorales depuis 30 ans.
Bien que cela soit crucial pour le succès de la thérapie, nous connaissons encore très peu de détails sur la manière dont les anticorps se lient au CD20 et sur la manière dont se produisent les réactions ultérieures. »
Professeur Markus Sauer du Biocentre de la Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg en Bavière, Allemagne
Sommaire
Traquer l’efficacité des anticorps
Cela va probablement changer : une équipe dirigée par le biophysicien du JMU a développé une nouvelle méthode microscopique à super-résolution. Il permet pour la première fois d’étudier les interactions d’anticorps thérapeutiques avec des molécules cibles sur des cellules tumorales en 3D avec une résolution moléculaire.
«Nous pouvons désormais observer l'efficacité avec laquelle les anticorps agissent et contribuer ainsi au développement de thérapies améliorées», déclare Markus Sauer.
La nouvelle méthode microscopique est appelée LLS-TDI-DNA-PAINT. Dans la revue scientifique Sciencele premier auteur, le Dr Arindam Ghosh, et une équipe de la chaire de Markus Sauer décrivent comment fonctionne la technologie nouvellement développée et quelles découvertes ont déjà été obtenues grâce à elle. Le Dr Thomas Nerreter et le professeur Martin Kortüm de la clinique médicale II de l'hôpital universitaire de Würzburg ont également participé à l'étude.
Les cellules B prennent la forme d’un hérisson
Les chercheurs de Würzburg ont mené leurs études sur des cellules Raji B fixes et vivantes en utilisant la nouvelle méthode de microscopie. Cette lignée cellulaire provient du lymphome de Burkitt d'un patient et est souvent utilisée dans la recherche sur le cancer. Les chercheurs ont mis les cellules en contact avec l’un des quatre anticorps thérapeutiques RTX, OFA, OBZ et 2H7.
Les quatre anticorps réticulent les molécules CD20 dans la membrane cellulaire, ce qui entraîne de fortes accumulations localisées d’anticorps. Cela active ce qu'on appelle le système du complément et initie la destruction des cellules par le système immunitaire. Contrairement à la classification actuelle des anticorps thérapeutiques, les résultats montrent que la concaténation des molécules CD20 se produit indépendamment du fait que les anticorps appartiennent au type I ou II.
Les expériences montrent également que les quatre anticorps réticulent les molécules CD20 situées à des sites spécifiques de la membrane, sur des protubérances de la membrane d'un micromètre de long appelées « microvillosités ». Dans le même temps, la liaison des anticorps thérapeutiques polarise les cellules B et les microvillosités étendues sont stabilisées. En conséquence, les cellules B prennent une sorte de forme de hérisson car les protubérances membranaires ne sont situées que sur un côté de la cellule.
Les prochaines étapes de la recherche
Que se passe-t-il ensuite ? «La classification précédente des anticorps thérapeutiques en types I et II ne peut plus être maintenue», déclare le Dr Arindam Ghosh. Jusqu’à présent, la recherche supposait que les anticorps thérapeutiques de type I avaient un mécanisme d’action différent de ceux de type II. Cependant, les études de Würzburg réfutent cette hypothèse.
«La forme du hérisson donne l'impression que les cellules B veulent former une synapse immunologique avec une autre cellule», explique le chercheur du JMU. Il est concevable que les cellules B traitées activent ainsi les macrophages et les cellules tueuses naturelles du système immunitaire. L’équipe de recherche va maintenant clarifier si cette hypothèse est correcte dans d’autres études.
Financement
Ce travail a été financé par le Conseil européen de la recherche, le ministère fédéral allemand de l'Éducation et de la Recherche et la Fondation allemande pour la recherche.
