Thèse en cours

Diffusion des anticorps dans les tumeurs solides: rôle clé de l'affinité/avidité dans le 'on target off tumor'

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Triangle exclamation pleinLa soutenance a eu lieu le 16/12/2022. Le document qui a justifié du diplôme est en cours de traitement par l'établissement de soutenance.
Auteur / Autrice : Matthieu Gracia
Direction : Bruno RobertEmmanuel Deshayes
Type : Projet de thèse
Discipline(s) : Biologie Santé
Date : Inscription en doctorat le
Soutenance le 16/12/2022
Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-....)
Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : IRCM - Institut de Recherche en Cancérologie de Montpellier
Equipe de recherche : Criblage fonctionnel et criblage du cancer.
Jury : Président / Présidente : Michel Cherel
Examinateurs / Examinatrices : Bruno Robert, Emmanuel Deshayes, Isabelle Navarro-teulon, Nathalie Heuze vourc'h, Elisabeth Miot-noirault
Rapporteurs / Rapporteuses : Michel Cherel, Elisabeth Miot-noirault

Résumé

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INTRODUCTION : Les anticorps monoclonaux (mAbs) sont une part importante des thérapies ciblées dans de nombreux domaines et particulièrement en cancérologie en se liant à leurs cibles surexprimées sur les cellules tumorales (“on target - on tumor”). Cependant, la plupart de ces cibles sont aussi exprimées par les tissus sains à un niveau basal ce qui génère des toxicités (“on target - off tumor”). La propriété d’affinité d’un anticorps pour sa cible est un élément clé de l’efficacité de ce ciblage. Le but de ce projet est d’étudier le rôle de l’affinité/avidité dans le ciblage tumoral, la diffusion et la réduction du “on target - off tumor”. METHODE : Nous avons développé une gamme d’anticorps humains par le processus de phage display sur la cible EGFR humaine (hEGFR) avec des niveaux d’affinité différents. Nous avons étudié ces niveaux d’affinité par enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) et analyse BIACORE par Résonnance Plasmonique de Surface (SPR). Nous avons ajouté à ces caractéristiques d’affinité des propriétés de pH dépendance variables. Nous avons confirmé ces résultats in vitro par des études en cytométrie (FACS) sur différentes lignées cellulaires caractérisées par un niveau d’EGFR graduel (de 103 à 106 récepteurs/cellules) et particulièrement les lignées cellulaires A 431 et MDAMB 231 respectivement avec un haut et moyen niveau d’expression d’hEGFR. Enfin, des études in vivo ont été menées avec une analyse en immunohistochimie (IHC) et tomographie par émission de positron couplée à la tomodensitométrie (PET-CT) avec des anticorps radioimmunoconjugués avec du Zirconium-89 pour effectuer une analyse de biodistribution quantitative non invasive longitudinale. Dans les deux études in vivo, les souris ont été greffées avec la tumeur (A 431) et l’équivalent au tissu sain (MDAMB 231). RESULTATS : Nous avons généré six anticorps humain dirigés contre l’EGFR humain. A l’aide de différentes méthodes in vitro, nous avons classé ces anticorps comme de faible, moyenne ou forte affinité pour EGFR en comparaison aux anticorps de contrôle positifs Cetuximab et Panitumumab de forte affinité. Nous avons également étudié les propriétés de pH dépendance. Les expériences de cytométrie sur les lignées exprimant des niveaux différents d’EGFR ont montré que seulement les anticorps d’affinité moyenne peuvent se fixer sur les lignées cellulaires sur exprimant hEGFR mais pas sur les lignées d’expression moyenne ou faible de la cible (qui peuvent mimer les tissus sains) au pH physiologique. Cependant, à pH acide, ces anticorps d’affinité moyenne peuvent retrouver leurs capacités de fixation sur les lignées cellulaires exprimant un niveau moyen d’hEGFR mais pas sur celles avec un niveau faible d’expression de la cible. Nous avons confirmé ces résultats in vivo avec une fixation préférentielle sur la lignée A 431 (haut niveau d’expression hEGFR) plutôt que sur la lignée MDAMB 231 (niveau d’expression hEGFR moyen) pour nos anticorps tandis que les anticorps de contrôle positif Cetuximab et Panitumumab se fixent sur les deux lignées de façon similaire. En effet, la quantification des anticorps par IHC nous montre que nos anticorps ne se fixent pas de façon significativement différente sur la lignée MDAMB 231 mais se fixe significativement mieux sur la lignée A 431 par rapport à l’anticorps de contrôle négatif 13R4a. Des résultats similaires ont été observés à l’aide de la quantification par imagerie PET-CT et de la biodistribution conventionnelle sur les mêmes lignées cellulaires. CONCLUSION et PERSPECTIVES : Notre hypothèse de départ a été vérifié avec une sélection d’anticorps capable de se fixer sur une lignée de forte expression d’EGFR humain dans le but de réduire la toxicité “on target - off tumor” liée à la fixation sur du tissu sain exprimant moyennement la même cible. Des recherches plus approfondies comme des compétitions de fixation ou des études in vivo à plus grande échelle devraient accroitre la robustesse de nos résultats.