Les anticorps monoclonaux et leurs dérivés en thérapeutique

4A UV Bio, 2009C. CARNOY

Les anticorps sont :

Polyclonaux polyspécifiques

monospécifiques

monoclonaux

Domaines d’utilisation des Ac monoclonaux

Biotechnologie /

recherche

cytométrie en flux

immunohistochimie

purification antigènes, cellules

Diagnostic recherche d’Ac ou d’Ag

immunodétection (ELISA, RIA, IF)

imagerie (immunoscintigraphie)

Thérapeutique 20 Ac monoclonaux utilisées en thérapeutique

+ 70 Ac monoclonaux en essais cliniques

traitement immunosuppresseur

(Maladies auto-immunes et inflammatoires, rejet de greffe)

traitement anticancéreux (élimination des cellules cancéreuses)

cardiologie (traitement anti-thrombotique)

infectiologie (prophylaxie antivirale)

allergologie (traitement asthme)

I. Les Ac monoclonaux

affinité / spécificité

pas immunogène

activité : ADCC, CDC, apoptose, blocage de récepteurs ...

sous sa forme libre, pas activation du complément

pas de toxicité (études précliniques)

méthode de fabrication reproductible et adaptable à grande échelle

stérilité, apyrogénicité, pureté, stabilité

coût raisonnable

Propriétés souhaitées d’un Ac monoclonal en thérapeutique

Spécificité, production illimitée, pureté, quantité importante

Avantages des Ac monoclonaux vs polyclonaux

Les différentes formes des Ac monoclonaux:

Ac monoclonal de souris

100% souris

Ac monoclonalhumanisé

90 % homme10% souris

Ac monoclonal chimérique

souris-homme

75% homme

25% souris

Ac monoclonal humain

Utilisation de fragments d’anticorps:

Fab

scFv

diabody bi-spécifique

diabody

anticorps

Caractéristique des différents types d’Ac

murin humain humanisé

Immunogénicité 1/2 vie

Propriétés effectrices

Production

Mécanisme d’action des Ac monoclonaux en thérapeutique

cytotoxicité dépendante du complément (ADCC)

cytotoxicité dépendante du complément (CDC)

induction Apoptose

production d’Ac anti-idiotype

Action antogoniste (anti-récepteurs)

vecteur d’agents cytotoxiques

cellule tumorale

ADCCcytotoxicité cellulaire dépendante des Ac

CDCcytotoxicité dépendante du complément

macrophage

NK

éosinophile

neutrophile

lyse de la cellule cible

FcR

C1qC1qRCR1CR3

celluleseffectrices

lyse de la cellule cible

lyse

Propriétés effectrices des Ac monoclonaux

http://imgt.cines.fr/textes/IMGTrepertoire/GenesClinical/monoclonalantibodies/

ORTHOCLONE OKT3

(muromonab-CD3)

Ac murin (IgG2a)

Traitement de greffe

indicationcible

SIMULECT (Basiliximab),

Ac chimérique (IgG1)

efficace 4 à 6 semaines, peu Ac anti-idiotypes, 3.5 % des patients produisent Ac anti-murin

prophylaxie greffe rénale chaîne du

récepteur IL-2 (CD25)

CD3 traitement allogreffe rénale, hépatique et cardiaque

ZENAPAX

(Daclizumab)

Ac humanisé (IgG1)

chaîne du

récepteur IL-2 (CD25)prophylaxie greffe rénale

AcM en association avec inhibiteur de la synthèse de l’IL-2 (ciclosporine, tacrolimus)

ORTHOCLONE OKT3

(muromonab-CD3)

Ac murin (IgG2a)

Traitement de greffe

indicationcible

SIMULECT (Basiliximab),

Ac chimérique (IgG1)

efficace 4 à 6 semaines, peu Ac anti-idiotypes, 3.5 % des patients produisent Ac anti-murin

prophylaxie greffe rénale chaîne du

récepteur IL-2 (CD25)

CD3 traitement allogreffe rénale, hépatique et cardiaque

ZENAPAX

(Daclizumab ou Dacliximab)

Ac humanisé (IgG1)

chaîne du

récepteur IL-2 (CD25)prophylaxie greffe rénale

CPALc T

CD2 LFA-3

LFA-1 ICAM-1

CD4

CD3

CMH IITCR

OKT3

odulimomab enlimomab

BTI-322

OKT4A

Quelques cibles d’Ac monoclonaux

cancer du sein métastatique HER2HERCEPTINE(trastuzumab) Ac humanisé (IgG1)

Indicationscible

PANOREX(edrecolomab) Ac murin (IgG2a) antigène 17-1A cancer colorectaux

MABCAMPATH (EU) / CAMPATH (US) (alemtuzumab) Ac humanisé (IgG1) CD52 leucémie lymphoïde

chronique

MABTHERA / RITUXAN (US, Canada, Japon)(Rituximab) Ac chimérique (IgG1) CD20

traitement lymphome Blymphome non-Hodgkinien

Cancérologie

10 autres molécules en essais cliniques

AVASTIN(bevacizumab) Ac humanisé (IgG1) VEGF Cancer colorectal

métastatique

ERBITUX(cetuximab) Ac chimérique (IgG1) EGFR Cancer colorectal

métastatique

VECTIBIX(panitumumab) Ac Humain (IgG2) EGFR Cancer colorectal

Pathologies inflammatoires

REMICADE (infliximab)Ac chimérique (IgG1)

Cible Indication

Maladie de CrohnArthrite rhumatoïde

TNF

HUMIRA (EU, US) / TRUDEXA (EU) (Adalimumab)Ac humain

Arthrite rhumatoïdeTNF

RAPTIVA (Efalizumab)Ac humanisé

anti-CD11a (LFA-1) psoriasis

CIMZIA (certolizumab pegol)Fab-PEG

TNF Maladie de Crohn

3 mg natalizumab /kg ou 6 mg natalizumab /kg ou placeboEtude en double-aveugle randomisée

Suivi des patients par détection des lésions par imagerie de résonance magnétique

213 patients , traitement sur 6 mois

90% de réduction des lésions (50 -80% avec l’IFN)

Baisse du taux de rechute

Pb : développement d’infections Anticorps anti- natalizumab

TISABRI (natalizumab)Ac humanisé (IgG1)

Intégrine 4 Diminution des lésions

SEP

Microvaisseaux intestinaux

MadCAM

MadCAM

47

LTintestinal

Système nerveux central

41

LT encéphalitogéniqueou macro

VCAM-1

VCAM-1

Maladie de crohn Sclérose en plaque

Microvaisseaux intestinaux

MadCAM

MadCAM

47

LTintestinal

Système nerveux central

41

LT encéphalitogéniqueou macro

VCAM-1

VCAM-1

Maladie de crohn Sclérose en plaque

Natalizumab(anti-4)

X X

InfectiologieSYNAGIS (palivizumab)Ac humanisé (IgG1)

Protéine F du virus VRS Prophylaxie antivirale

CardiologieREOPRO (abciximab)

fragment Fab

d’Ac chimérique

récepteur fibrinogène et

vitronectine

(GPIIb/IIIa)

prévention de la resténose après angioplastie

Allergologie

XOLAIR(omalizumab)Ac humanisé (IgG1)

IgE traitement asthme allergique

Cible Indications

Ophtalmologie

LUCENTIS(ranibizumab)Fab

VEGF dégénérescence maculaire sénile humide

Hématologie

SOLIRIS(eculizumab)IgG

Complement C5 Hémoglobinurie paroxystique nocturne

Cible Indications

Les effets indésirables / les limites

√ développement de pathologies infectieuses

(tuberculose, CMV, pneumocystose…)

√ Risques immédiats liés à la perfusion, chocs anaphylactiques (rares mais graves)

(antihistaminiques, antipyrétiques, paracétamol, corticoïdes)

√ plus fréquemment: céphalées, fièvre, arthralgies, myalgies, élévation enzymes hépatiques, décompensation cardiaque

√ développement d’une réaction immunitaire contre l’immunoglobuline

(human anti-mouse antibodies HAMA, human anti-chimeric antibodies HACA)

-> difficultés lors des traitements répétés

II. Les Immunoconjugués

Fragment Ac monoclonal + toxine (= immunotoxine)

+ élément radio actif

+ molécule thérapeutique

= Association d’Ac monoclonaux (ou de fragment d’Ac) avec des principes actifs

Etanercept (ENBREL)

= fragment constant IgG1 humaine + récepteur TNF(TNFRII, p75)

Récepteurs solubles pour le TNF

CH2

CH3CH3

CH2

Fc fragment d’IgG

Domaine extracellulaire du récepteur

au TNF

TNFa

But: utilisation de récepteurs solubles comme antagonistes

Fragments d’Ac conjugués à des récepteurs

Indication:Arthrite rhumatoïde(Maladie de Crohn)

CH2

CH3

IL-1RARCALYST (rilonacept)

Maladie auto-inflammatoire(syndrome périodique

associé à la cryopyrine, CAPS)

ORENCIA (abatacept)

CTLA-4Arthrite

rhumatoïde

AMEVIVE (alefacept)

LFA3 Psoriasis sévère

Cible

CD2, LFA2

Indications

CD80, CD86

IL-1

Fc fragment d’IgG

ZEVALIN

lymphome non hodgkinien

Ibritumomab Tiuxetan

Ac murin (IgG1)anti CD20

Agent chélateur

+ Indium-111 ou Yttrium-90

BEXXAR

Tositumomab - I131

30% de rémission complète contre 56% pour le rituximab seul

Pour lymphome 30% de rémission complète contre 8% AC non couplé

Ac conjugué à des isotopes radioactifs

anti CD20

Utilisation en thérapie du cancer après échec de la chirurgie, radiothérapie, et chimiothérapie

toxine

Anticorps monoclonal

Cytokine

Facteur de croissance

ligand

Actuellement ~10 essais cliniques sont en cours avec des dérivés de DT et de PE

Exotoxine de Pseudomonas (PE)

toxine diphtérique (DT)

superantigène

(ricin)

toxicité spécificité

Ac conjugué à des toxines

Fusion toxine diphtérique - IL2 (DAB389IL-2, ONTAK)

Essai clinique de phase III sur patients avec lymphome cutané lié à une prolifération des LT

- patients réfractaires aux autres traitements - taux important de CD25 sur les LT

20% de réponse partielle, 10% de réponse complèteeffet secondaire majeur: syndrome de fuite vasculaire

C T

S S

C T

S S

Domaine de fixation

ADP ribosyl-transférase

Domainetransmembranaire

Toxine diphtérique

cible

HB-EGF récepteur

(ubiquitaire)

IL-2 récepteur

BA

(lymphome)

R

IL2

Exemple 1: ONTAK, 1ére immunotoxine utilisée en thérapeutique

(denileukin diftitox = ONTAK)

traitement de leucémie à LB

NEJM, 2001, 345:241-247

Exemple 2 :

l’immunotoxine anti CD22

(BL22 = RFB4-dsFv-PE38)

sur 16 patients réfractaires traitement anti-cancéreux habituels:

11 patients avec rémission complète

2 patients avec rémission partielle

3 patients non répondeurs (dont 2 avec des Ac neutralisants et le 3ème n ’ayant pas eu de doses suffisamment élevées)

moins d ’effets secondaires qu’avec la ss-unité de la ricine.

effets secondaires: syndrome hémolytique et urémique 2/16