Dans un article récent publié dans le Journal of Alzheimer’s & Dementia, les chercheurs ont présenté et caractérisé une nouvelle plateforme basée sur des anticorps monoclonaux (mAb).
Étude: L’anticorps thérapeutique mimétique APOE Christchurch réduit la toxicité médiée par l’APOE et la phosphorylation de tau. Crédit d’image : SewCreamStudio/Shutterstock.com
Sommaire
Introduction
Cette plateforme vise à éclairer les futures approches thérapeutiques de la maladie d’Alzheimer (MA) et comprend des mAb inspirés de l’apolipoprotéine E (ApoE)-Christchurch (Ch), des protéoglycanes anti-ApoE-héparane sulfate (HSPG) et des anti-ApoE spécifiques au groupe. antigènes (GAG). Ces composants ciblent le gène ApoE, un facteur de risque génétique robuste pour la MA sporadique.
Plus précisément, ces mAb ont été conçus pour inhiber l’interaction entre l’ApoE et les HSPG, en utilisant des constructions recombinantes du domaine HSPG d’ApoE3 et d’ApoE3Ch. Les chercheurs ont également vérifié si ces mAb étaient en compétition pour la liaison à l’héparine afin de réduire la cytotoxicité dérivée de l’ApoE in vitro et la phosphorylation de la protéine tau in vivo. Notamment, la protéine tau est une protéine associée aux microtubules (MAP) qui forme des filaments insolubles dans la MA, conduisant à des enchevêtrements neurofibrillaires, tandis que l’héparine est un polysaccharide sulfaté largement utilisé en chirurgie pour prévenir la formation de caillots sanguins.
Arrière-plan
Auparavant, les chercheurs avaient identifié le cas unique d’une femme colombienne porteuse d’une mutation E280A dans le gène de la préséniline-1 (PSEN1), la rendant génétiquement sensible à la démence due à la maladie d’Alzheimer dans la quarantaine. Étonnamment, elle a résisté à la démence MA jusqu’à l’âge de 70 ans. Malgré des taux d’amyloïde élevés, elle présentait une pathologie tau et une neurodégénérescence plus faibles que prévu. Cette femme était homozygote pour une variante rare d’APOE3 appelée Christchurch (APOE3Ch), du nom de la ville de Nouvelle-Zélande où elle a été découverte. Il est important de noter que la mutation Christchurch R136S dans le domaine de liaison au HSPG était également impliquée dans la liaison aux récepteurs des lipoprotéines de basse densité (LDL) et à la protéine liée aux récepteurs LDL (LRP).
À propos de l’étude
Dans cette étude, les chercheurs ont mené une recherche approfondie dans les bases de données PubMed et Medline pour explorer les thérapies contre la MA ciblant l’ApoE. Ils ont trouvé divers produits biologiques conçus pour réduire les niveaux d’ApoE, mais aucun ne ciblait spécifiquement le résidu d’acide aminé (AA) arginine (Arg) en position 136 du porteur du gène PSEN1 muté (le cas de Christchurch). Cette mutation confère une protection contre la MA autosomique dominante (ADAD), une forme plus agressive de MA.
Les chercheurs ont synthétisé des peptides correspondant à la région de liaison HSPG N-terminale (acides aminés 114 à 144) des variantes de type sauvage (WT) et Ch du gène ApoE3. Ces peptides ont induit une réponse immunitaire chez la souris, conduisant à la génération de lignées cellulaires d’hybridomes sécrétant des anticorps anti-ApoE hautement spécifiques. À l’aide d’un test ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay), les chercheurs ont examiné les surnageants de ces clones d’hybridomes, identifiant finalement 7C11.mAb et 1H4.mAb comme les anticorps les plus prometteurs.
En outre, l’équipe a examiné la puissance et la sélectivité de ces anticorps pour diverses variantes d’ApoE et a réalisé une chromatographie liquide haute performance (HPLC) d’affinité pour l’héparine pour évaluer leur affinité pour l’héparine. Ils ont également évalué la réduction de la cytotoxicité et l’efficacité globale de ces anticorps in vitro.
Résultats
Les tests de liaison ont révélé que la bibliothèque de mAb ciblait de manière différentielle toutes les variantes d’ApoE testées. Les anticorps anti-ApoE3-HSPG, en particulier 7C11 et 1H4, ont montré une sélectivité élevée pour les variants ApoE2 et ApoE4.
Les tests biologiques ont confirmé que 7C11 avait la plus forte affinité de liaison pour ApoE4. Des expériences in vitro ont montré que 7C11 réduisait efficacement la liaison ApoE4-HSPG, atténuant ainsi la cytotoxicité, tandis que l’introduction de la mutation Ch sur ApoE4 supprimait la cytotoxicité.
La chromatographie d’affinité et les tests de transfert Far-Western ont confirmé que ces mAb inhibaient de manière compétitive l’interaction entre l’ApoE et les GAG au niveau du site ApoECh. Les injections intravitréennes d’ApoE3 chez des souris P301S Tg ont entraîné une accumulation de filament tau dans la rétine, qui a été sauvée par l’anticorps anti-ApoE 7C11.mAb, indiquant une réduction de la tauopathie induite par l’ApoE3 in vivo.
Conclusions
Parmi les mAb ciblant le domaine de liaison au HSPG d’ApoE3/ApoE3Ch, 7C11.mAb est apparu comme le candidat le plus pertinent en raison de sa forte affinité pour l’ApoE4, le facteur de risque le plus important de MA tardive, et de sa pertinence clinique pour l’ApoE3.
Il est important de noter qu’aucun des mAb ne s’est lié à l’ApoE de la souris, ce qui met en évidence leur spécificité pour l’ApoE humaine. Cependant, cette spécificité a également posé des défis dans l’évaluation de leur efficacité préclinique dans des modèles murins.
Les auteurs suggèrent que les études futures devraient explorer plusieurs approches de ciblage de l’ApoE afin d’améliorer les chances de trouver des thérapies efficaces pour tous les patients atteints de MA.
De plus, des recherches plus approfondies devraient étudier les effets du 7C11 dans la tauopathie avancée. Alors que les chercheurs prévoyaient un potentiel thérapeutique limité pour les mAb anti-ApoE3Ch, leur approche, inspirée par un rapport de cas d’un déclin cognitif retardé dû à la mutation ApoE Ch, est très prometteuse sur le plan clinique.
Les anticorps spécifiques de l’ApoECh peuvent servir d’outils précieux pour détecter les variantes préjudiciables (ApoE4) et protectrices (ApoE3Ch) in vivo et potentiellement contribuer aux futures thérapies modificatrices de la MA en réduisant la pathologie tau.
