Les anticorps monoclonaux

LES BIOTHÉRAPIES (SÉROTHÉRAPIE CIBLÉE)

UN ANTICORPS OU IMMUNOGLOBULINE  (Ig)

Définition

Les immunoglobulines sont des glycoprotéines qui ont la particularité d’être produites en réponse à un antigène.

Elles sont sécrétées par les plasmocytes lors de la réponse immunitaire adaptative humorale.
Les anticorps sont capables de se lier spécifiquement à un antigène, formant alors ce qu’on appelle un complexe immun.
Les anticorps ont deux propriétés : ils lient spécifiquement un antigène donné et participent à une ou plusieurs fonctions effectrices telles que l’activation du complément, l’opsonisation.

Normalement

Le système immunitaire produit des anticorps dirigés contre les bactéries et les virus.

Les anticorps, ou immunoglobulines ont comme fonction d'attaquer, en s'attachant à elles, certaines substances chimiques, les antigènes reconnues comme n'appartenant pas aux tissus normaux de l’individu.
Les anticorps sont importants pour la lutte contre les infections et les cancers.


LES ANTICORPS MONOCLONAUX

Les anticorps monoclonaux sont une catégorie particulière d'anticorps qui peuvent être produits en quantité dans les laboratoires.
Les prérequis pour qu’un traitement par un anticorps monoclonal soit efficace, sont que :

  • L’antigène soit exprimé sur toutes les cellules tumorales mais qu’il ne soit pas exprimé sur des cellules non tumorales critiques,
  • L’expression de l’antigène, lors de la maladie, est, quantitativement, importante : il doit être surexprimé
  • L’antigène ne soit pas muté et il ne soit pas un antigène variant
  • L’antigène soit nécessaire à la survie de la cellule tumorale ou pour une fonction biologique essentielle de cette cellule,
  • Les antigènes ne soient pas secrétés et ne soient pas relargués

DANS LE TRAITEMENT DU CANCER

Par analogie au traitement des maladies infectieuses, les anticorps monoclonaux représentent  une forme de sérothérapie visant à neutraliser certains antigènes de la tumeur et de détruire la cellule ainsi visée.
En ce qui concerne l'évaluation de l'efficacité de ces traitements, il y a géneralement quatre modalités d’évolution de la maladie sous traitement :

  • Une diminution des cibles tumorales initiales sans apparition de nouvelles lésions
  • Une maladie qui demeure stable de façon durable puis une décroissance lente et progressive de la masse tumorale globale
  • Une réponse après une phase initiale d’augmentation des lésions tumorales, en raison de la prolifération des cellules immuno-compétantes
  • Une réponse en présence de nouvelles lésions

Les anticorps interviennent dans 5 fonctions différentes ...

La neutralisation 

les anticorps permettent de neutraliser les antigènes tels que les bactéries, les virus, les toxiques.
Les IgG permettent une neutralisation systémique alors que les IgA agissent au niveau muqueux, comme la muqueuse digestive.
Cette neutralisation permet de bloquer les fonctions biologiques de l’antigène puis de faciliter son élimination par des mécanismes effecteurs (macrophages, T cytotoxiques, ...).

L’opsonisation

L'opsonisation est un processus favorisant la phagocytose grâce à certaines protéines sériques (opsonines ou anticorps) qui enrobent les micro-organisme.
Suite à la formation du complexe immun, le fragment Fc des anticorps est reconnu par des récepteurs spécifiques de la région Fc et présents sur les cellules phagocytaires.

L’activation du complément

Le complément est un système d’une vingtaine de protéines qui vont réagir en cascade les unes avec les autres. Ce système fait partie de l'immunité innée, c'est-à-dire qu'il n'implique pas de reconnaissance spécifique d'une cible. Le système du complément fait partie des mécanismes de défense contre les infections parmi les plus anciens dans l'évolution. Il intervient dans la destruction des agents infectieux mais également dans le contrôle des réponses inflammatoires ainsi que dans la régulation des réponses immunes spécifiques.
L’anticorps doit d’abord se fixer sur l’antigène pour découvrir une partie de son fragment Fc, afin de permettre la fixation de la molécule C1q du complément qui activera la voie classique pour détruire les agents du « non soi ». Le système du complément est un ensemble d’une vingtaine de protéines plasmatiques. Ce système agit par une cascade d’activation pour former, au final le complexe d’attaque membranaire (CAM) qui permettra au complément d’avoir une action cytolytique sur la cellule cible.

La cytotoxicité à médiation cellulaire dépendante des anticorps (ADCC)

L’anticorps se fixe sur l’antigène, puis via le Fc de l’anticorps, il existe une interaction avec le FcRIII des cellules effectrices telles que les polynucléaires neutrophiles, les cellules NK, les macrophages ce qui provoque la libération de granzymes (sérine-protéases inductrice d’apoptose), de perforines (formant des « trous » dans la membrane de la cellule cible) et ainsi la lyse de la cellule.

L’activation des mastocytes, éosinophiles, basophiles par les IgE

Les IgE présentent la propriété d’être reconnue par les récepteurs de haute affinité (FcRI) présents sur les mastocytes et les basophiles.
La fixation de l’antigène sur l’IgE provoque très rapidement une dégranulation des cellules effectrices libérant des médiateurs préformés, néoformés. Parmi ces médiateurs on retrouve ceux de l’inflammation tels que la lysoPAF, MBP, ECP et l’histamine qui participe à la formation d’œdème, de prurit et d’inflammation.

La nomenclature des anticorps monoclonaux

  • Suffixes commun : mab
  • Suffixes indiquant l’origine de l'anticorps
    • o-mab : murin (1975) : tositu momab , ibritu momab
    • xi-mab : chimériques homme/souris (1984) : ritu ximab , cetu ximab
    • zu-mab : humanisés (1988-91) : alemtu zumab , trastu zumab , bevaci zumab
    • u-mab : humains (1994-99) :  ofatu mumab
  • Sous-segment indiquant le groupe cible
    • -ba- : maladies bactériennes
    • -ki- : interleukine
    • -vi- : maladies virales
    • -li- : immunomodulateur
    • -tu- : tumeur
    • etc.

La production des anticoprs monoclonaux

LES PIONNIERS

Dès les années 1970 on savait que les cellules myélomateuses, qui sont des lymphocytes B, sont capables de produire des anticorps monoclonaux, caractéristiques du myélome multiple.
A partir de cette base théorique, en 1975 l a technique de fabrication par hybridation a été mise au point par Niels K Jerne (1911 - 1994), Georges J.F. Köhler (1946 - 1995) et César  Milstein (1927 - 2002) ce qui leur a valu, en 1984, le Prix Nobel de Médecine et de Physiologie.

LA TECHNIQUE DE L'HYBRIDOME

Première étape

On injecte a une souris un antigène spécifique qui va entraîner chez l'animal la production d'un anticorps spécifique par des lymphocytes B. Ensuite on prélève la rate de l'animal afin d'isoler ces lymphocytes B.

Seconde étape, l'hybridation
 
Pour palier au fait que les lymphocytes B ainsi produits meurent en culture, on fusionne les membranes cellulaires des lymphocytes B et des cellules myélomateuses soit par une méthode chimique, en présence de PEG (poly-éthylène glycol) soit par une méthode physique utilisant électroporation.
On obtient alors une cellule hybride ou  hybridome qui pousse bien en culture et qui est alors capable de synthétiser des anticorps. Cette cellule est rendue immortelle, elle est dite immortalisée.

Troisième étape, la sélection

Lors de la fusion entre les lymphocytes B (LB) et les cellules myélomateuses, on peut obtenir des fusions non souhaitées de type LB/LB ou myélome/myélome voire pas de fusion du tout. C'est pourquoi des moyens de sélection des hybridomes ont été développés.
La sélection se réalise sur milieu qui contient de l'hypoxanthine et de la thymidine nécessaires à la synthèse d'ADN par la voie exogène des purines et des pyrimidines ainsi que de l'aminoptérine (milieu HAT) qui va inhiber la voie endogène de synthèse des bases puriques et/ou pyrimidiques.
Les cellules cultivées dans le milieu HAT ne peuvent utiliser que sur la voie exogène afin de synthétiser les purines/pyrimidines nécessaire à la synthèse de l'ADN.
Les cellules myélomateuses sont choisies ont un gène non fonctionnel. Il s'agit du gène codant pour une enzyme intervenant dans la synthèse des nucléotides, l'hypoxanthine - guanine - phosphoribosyl - transférase ( HGPRT ). Elles sont donc incapables de survivre dans le milieu HAT.
Dans ce milieu sélectif, seuls les cellules hybrides :  lymphocytes (HGPRT+) / cellules myélomateuses (HGPRT-) survivent, grâce à l'hypoxanthine et à la thymidine fournies par le milieu HAT.

Quatrième étape

Les hybridomes ainsi sélectionné sont déposés dans des puits par dilution limite afin d'avoir, statistiquement, un hybridome par puits.
Au bout d'une dizaine de jours, on recherche dans chaque puits la présence d'anticorps dirigés contre l'antigène utilisé pour immuniser la souris. On repique les cellules productrices. On isole ainsi les hybridomes d'intérêt, c'est-à-dire ceux produisant l'anticorps désiré qui sont sont sélectionnés par un criblage utilisant la technique ELISA.
Cette technique permet de fabriquer des lignées cellulaires à très longue durée de vie, capables de produire des anticorps dont la spécificité peut être choisie.

LES AMÉLIORATIONS SUCCESSIVES

LES PREMIERS ANTICORPS MONOCLONAUX MURINS

Tous les acides aminés de l'anticorps sont murins.
Ces anticorps sont utilisables pour des durées de traitement courtes comme, par exemple, pour le traitement du rejet aigu de greffe d'organe avec l'OKT3 (Orthoclone™). Au-delà, l'organisme développe des anticorps anti-souris, HAMA (Human Anti-Mouse Antibodies) , qui neutralisent l'effet du médicament.

PAR LA SUITE...

Les anticorps chimèriques

Ceux-ci sont constitués d’une partie murine variable (V) et d’une partie humaine constante (C). La fréquence d’induction d’une réponse anti-anticorps HAMA est considérablement diminuée, ce qui a permis d’administrer ces médicaments de manière répétée.

Les anticorps humanisés

Dans les anticorps humanisés, toutes les séquences d’acides aminés provenant de la souris sont remplacées par des séquences humaines, à l’exception des CDR ( Complementary Determing Regions ) responsables de la formation de l’antigène pour obtenir une réduction significative de l’immunogénicité encore associée aux anticorps chimèriques.
Ces anticorps monoclonaux induisent des réactions à anticorps humains anti-humains (HAHA), dont l’incidence est relativement faible par rapport à celle constatée avec les anticorps chimériques

LES ANTICORPS ENTIÈREMENT HUMAINS

Ils ont été développés au cours des dernières années, afin de diminuer encore plus l’immunogénicité des anticorps monoclonaux.

L'hybridome pour obtenir ces anticorps...

L’hybridation de lymphocytes humains avec des cellules de myélome d’autres espèces (souris ou rat) ou avec des cellules de myélome humain est techniquement possible, mais des problèmes majeurs sont alors rencontrés car les hybridomes obtenus ne sont pas stables, notamment lorsqu’il s’agit d’hybrides [homme x souris/rat]. L’obtention d’anticorps monoclonaux humains par cette technologie est peu performante.

Les techniques utilisées actuellemment

La plus grande partie des anticorps humains est maintenant produite in vitro par la méthode Phage-Display ou par l’intermédiaire de souris transgéniques produisant des anticorps entièrement humains.
Cette dernière approche consiste à remplacer les loci, ou une partie d’entre eux, des gènes d’immunoglobulines de souris par une partie des loci humains équivalents. Dans cette méthode on introduit, à l’aide d’un chromosome artificiel de levure YAC (Yeast Artificial Chromosome) , un fragment d’origine humaine de 300 kb correspondant aux loci des segments Vk, Jk, Ck et VH, DH, JH, CH, permettant ainsi le transfert de la quasi-totalité du locus Ig humain.
Deux types de souris transgéniques permettant par croisement d’obtenir des souris productrices d’anticorps humains fonctionnels ont été créés. Les souris obtenues par croisement produisent des anticorps humains de type IgM, puis IgG lors des réponses secondaires.

Quelques exemples d'anticorps monoclonaux commercialisés...

  • Cible l'HER2 : Herceptin™ (trastuzumab)et le Perjecta™ (pertuzumab)
    • Cancer du sein et de l'estomac en association à la chimiothérapie
  • Cible le récepteur du facteur épidermique de croissance (EGFR) : Erbitux™ (cetuximab), panitumumab (Vectibis™)
    • Cancers du côlon et des voies aérodigestives supérieures
  • Cible la protéine CD20 à la surface des cellules B : MabThéra™ (rituximab) et Arzera™ (ofatumumab)
    • Lymphomes, LLC, polyrarthrite rhumatoïde
  • Cible le CD52 à la surface des lymphocytes : MabCampath™ (alemtuzumab)
    • LLC, lymphomes T, immunosuppresseur(sclérose en plaque)
  • Cible le récepteur du facteur de croissance vasculaire (VEGF) : Avastin™ (bevacizumab), aflibercept (Zaltrap™ ) 
    • Cancers colorectaux, pulmonaires, ovariens ou rénaux

Les anticorps monoclonaux contre la protéine CD20+

LE RITUXIMAB (RITUXAN/MABTHERA™)

Le CD20 (CD = Cluster of Differenciation)

C'est une protéine transmembranaire non glycosylée présente à la surface des lymphocytes B matures et de leurs précurseurs.
Sa fonction précise est inconnue, mais elle pourrait être impliquée dans la signalisation, ce que suggère la présence d’un domaine intracellulaire riche en séquences de phosphorylation, et qui peut s’associer avec des kinases de la famille Src.

Le principe de l'anticorps monoclonal

C'est un anticorps monoclonal hybride, d’où le suffixe ximab.
C’est une immunoglobuline qui contient 80 % de la structure d'origine humaine, notamment le fragment Fc, et une minorité d'origine murine (de souris), à savoir le site de liaison à l'antigène. Cet anticorps monoclonal reconnaît le CD20+  . Comme le CD20+ est principalement exprimé par les lymphocytes malins B des lymphomes non-hodgkiniens, une fois reconnus par le rituximab, ils sont détruits

Ses indications thérapeutiques

  • Les lymphomes non hodgkiniens
    • Folliculaires
      • En association à une chimiothérapie pour le traitement des stades III-IV n'ayant jamais été précédemment traités
      • En monothérapie pour le traitement des stades III-IV en cas de chimiorésistance, ou à partir de la deuxième rechute après chimiothérapie En traitement d'entretien de première ligne
    • Agressifs diffus à grandes cellules B, CD20+
      • En association à une chimiothérapie de type CHOP (cyclophosphamide, doxorubicine, vincristine, prednisolone)
  • La leucémie lymphoïde chronique
    • En association à une chimiothérapie pour le traitement des patients non précédemment traités et en rechute ou réfractaires.
  • La polyarthrite rhumatoïde
    • En association au methotrexate pour les formes actives et sévères

Son administration …

Il s’administre par voie veineuse en perfusion à la dose de 375 mg/m² toutes les une à huit semaines.
Un cycle de traitement comporte 4 à 8 injections avec un intervalle d'une semaine.

Les effets secondaires possibles


La toxicité du rituximab est faible, cependant une prémédication par des médicaments  antiallergiques et antipyrétiques est nécessaire pour éviter certains effets secondaires. Les premières injections peuvent s’accompagner de fièvre mais aussi parfois de nausées, de la fatigue ou de maux de tête.
Des effets secondaires, plus sérieux, de type allergique sont rares mais justifient une perfusion particulièrement lente (6 à 8 heures), au début et une surveillance lors des premières injections. Ceci peut justifier une hospitalisation de jour.
Les autres injections durent 3 heures et peuvent être réalisées en ambulatoire, mais vous ne pourrez pas conduire après le traitement.
Plus rarement, ont été observés :

  • Une réactivation d'une hépatite B
  • Une toxicité rénale
  • Une leucoencéphalopathies multifocale progressive (LEMP) qui est une maladie très rare démyélinisante progressive du système nerveux central et est causée par l'activation du virus JC, un polyomavirus qui réside sous forme latente chez près de 80 % des adultes en bonne santé. La LEMP n'est observée que chez les patients immunodéprimés et rarement.

L’OFATUMUMAB (ARZERA™ )

C’est un anticorps monoclonal humain qui, lui aussi, reconnaît le CD20+.
Il est homologué pour le traitement de la leucémie lymphoïde chronique (LLC) chez les patients réfractaires à la fludarabine et à l'alemtuzumab.
La dose recommandée est de 300 mg pour la première perfusion et de 2000 mg pour toutes les perfusions suivantes.
Les perfusions sont administrées à raison d'une perfusion par semaine pendant 8 semaines consécutives, suivies 4 à 5 semaines plus tard, d'une perfusion par mois pendant 4 mois consécutifs (c'est-à-dire toutes les 4 semaines.
La tolérance est voisine de celle du Mabthera™.

L'anticorps monoclonal contre le CD22+ : L’ALEMTUZUMAB (MABCAMPATH™)

Généralités

C’est un anticorps monoclonal humanisé, d’où le suffixe « zumab » dans son nom. Il est construit à partir d'une immunoglobuline de type IgG, produite par génie génétique. Cet anticorps monoclonal est dirigé contre la glycoprotéine CD52 qui est présente, notamment, à la surface des lymphocytes B et T périphériques, normaux et malins.
Le Campath™ cible sélectivement l'antigène CD52 à la surface des lymphocytes malins. Ce phénomène active la destruction des cellules malignes. Ce médicament favorise l'élimination des lymphocytes malins du sang, de la moelle osseuse et des autres organes affectés.


Ses indications thérapeutiques

Il est indiqué chez les malades atteints de leucémie lymphoïde chronique « LLC » de type « B » et n'ayant pas répondu au phosphate de fludarabine (Fludara™). C’est donc un traitement de seconde intention.
Actuellement, il est à disposition des hématologues pour les patients qui en auraient besoin selon une procédure d'ATU (Autorisation Temporaire d'Utilisation) nominative, en raison du retrait de la distribution par le fabricant.

En pratique…

Il s’administre en perfusion intraveineuse à dose croissante. Il est nécessaire d’administrer conjointement des antibiotiques et parfois des antiviraux.

Les anticorps conjugués à une toxine

L’ADCETRIS™

C’est un anticorps dirigé contre le CD30 et couplé à l’auristatine.
Il a été approuvé pour le traitement du lymphome hodgkinien (LH) CD30-positif récidivant ou réfractaire survenant chez l’adulte après une greffe autologue de cellules souches hématopoïétiques, ou après au moins deux traitements antérieurs quand la greffe autologue de cellules souches hématopoïétiques ou une polychimiothérapie ne peuvent être envisagées. Il est également indiqué dans le traitement du lymphome anaplasique à grandes cellules systémique (LAGCs) récidivant ou réfractaire chez l’adulte.

LE KADCYLA™

C’est un anticorps dérivé de l’Herceptin conjugué à la maytansine.
Il est approuvé pour le traitement du cancer du sein métastatique HER2-positif chez des femmes prétraitées par l’Herceptin et un taxane

Les anticorps conjugués à un agent radio-actif

LE ZEVALIN™

L’ 90 Y ibritumomab tiuxetan est anticorps monoclonal murin, momab , dirigé contre la protéine CD20+ et une partie de l’immunoglobuline G1 kappa exprimés par lymphocytes B et combiné à l’yttrium-90.
Ce médicament est homologué en France dans le traitement des lymphomes folliculaires.
Ce médicament est en cours d’évaluation pour le traitement de la leucémie lymphoïde chronique.


LE BEXXAR™

L' 131 I tositumomab est un anticorps monoclonal, de type IgG2a, murin, momab , conjugué avec une molécule d’iode radioactive dirigée contre les lymphocytes malins présentant à leur surface une protéine (antigène) appelée CD20. Cette nouvelle approche à l’avantage d’administrer de faibles doses d’anticorps.
Ce médicament est homologué dans certains pays pour le traitement des lymphomes folliculaires réfractaires. Il est en cours d’évaluation dans les LLC de stade C.

LES ANTICORPS BISPECIFIQUEs

EN BREF... 

Il s'agit d'anticorps monoclonaux qui présentent une double spécificité : antitumorale et cellulaire effectrice par l'intermédiaire des lymphocytes CD3+ ou les cellules "tueuses", NK.
Trois constructions ont été récemment testées : 

  • L’anti-CD38/anti-CD3
  • L’anti-CD138/anti-CD3 modifié (le BITE)
  • L’anti-BCMA/anti-CD3

L’incidence des réactions cytokiniques sévères (syndrome de relargage des cytokines - CSR) semble plus faible qu’avec les CART.
C'est voie prometteuse pour le traitement de certaines hémopathies malignes, en particulier, le myélome et la leucémie aiguë.

LE BLINCYTO™ (BLINATUMOMAB) 


Les résultats des études cliniques montrent que cet anticorps serait très efficace pour le traitement des leucémies aiguës à précurseur B sans chromosome Philadelphie (Ph-).

Ce médicament est homologué pour le traitement des adultes présentant une leucémie aiguë lymphoblastique à précurseurs B sans chromosome Philadelphie (LAL B Ph -) en rechute ou réfractaire. 

Une liste très évolutive...

Anticorps monoclonaux "nus"Anticorps monoclonaux conjugués avec un radio-isotopeAnticorps monoclonaux conjugués avec une toxine
  • Aflibercept 
  • Alemtuzumab 
  • Bevacizumab 
  • Catumaxomab 
  • Cétuximab 
  • Ipilimumab 
  • Ofatumumab 
  • Panitumumab 
  • Pertuzumab 
  • Rituximab 
  • Trastuzumab 
  • .... 
  • ....
  • Ibritumomab tiuxétan
Brentuximab védotine 
Gemtuzumab ozogamicin 
Trastuzumab emtansine

Ce qu'il faut connaitre...

GROSSESSE & ALLAITEMENT

Les études réalisées chez l’animal ont mis en évidence une toxicité conduisant à des malformations fœtales justifiant de contre-indiquer les anticorps monoclonaux au cours de la grossesse et chez les femmes en âge de procréer.
Ainsi, chez ces dernières, une méthode de contraception efficace devra être proposée pendant le traitement et les mois qui suivent son arrêt.
Cependant, en cas de nécessité absolue, un traitement pourra être initié après évaluation très fine des bénéfices attendus pour la mère et des risques éventuels pour le fœtus.

CHEZ L'HOMME


Si le traitement est prescrit à un homme, une congélation du sperme pourra être proposée avant son instauration. Le cas échéant, une contraception efficace devra être envisagée.

LES INTERACTIONS MÉDICAMENTEUSES

Elles sont rares et peu nombreuses.
Cependant, il convient de ne pas associer de molécules anti-angiogéniques entre elles. Ds cas d’hypertension (avec poussées hypertensives), une atteinte rénale associée à une hyper-créatininémie ainsi que des symptômes neurologiques ont été observés chez certains patients.

Mise à jour

23 décembre 2018