USING GENETIC IMMUNIZATION TO PRODUCE POTENTIALLY THERAPEUTIC ANTIBODIES: TOWARDS AN IMMUNOTHERAPY OF PRION DISEASES
APPORTS DE L'IMMUNISATION GENIQUE A L'OBTENTION D'ANTICORPS A VISEE THERAPEUTIQUE : VERS UNE IMMUNOTHERAPIE DES MALADIES A PRIONS
Résumé
Prion diseases are fatal neurodegenerative disorders affecting many animal species, including humans. They are characterized by the accumulation, especially in the central nervous system, of an abnormal isoform of an ubiquist membrane protein, termed cellular prion protein (PrPc). There is to date no really efficient treatment for these diseases. During last years, both passive and active immunotherapy, based on the use of antibodies directed against the native form of PrPc and able to interfer with its transconformation into the pathogenic isoform, has appeared as a promising approach.
To obtain antibodies for a possible use in passive immunotherapy in humans, we have developed several genetic immunization protocols, a technique generally recognized to allow the production of antibodies against the native form of the antigen, but which is often decribed as poorly efficient. The intramuscular electrotransfer of DNA coding for the human PrP allowed us, through a considerable increase of the in vivo expression of the protein, to raise in wild-type mice high amounts of polyclonal antibodies to native human PrP. These results open the way to the production of monoclonal antibodies, then to recombinant antibodies, under a format which remains to be defined in view of investigating and optimizing their potential therapeutic properties .
In the context of an active immunotherapeutic approach (vaccination), we tried to overcome the immunological tolerance to endogenous PrPc in wild-type mice. The high levels of specific antibodies, raised through genetic immunization and electrotransfer of human PrP DNA, enabled us to demonstrate a clear cross-reactivity of these antibodies with native murine PrP.
From a general point of view, our present findings may therefore significantly contribute in defining novel experimental conditions for effective passive and active immunotherapeutic strategies of several pathologies, including other neurodegenerative conformational disorders, e.g. Alzheimer disease, or some cancers characterized by an overexpression of cell membrane proteins.
To obtain antibodies for a possible use in passive immunotherapy in humans, we have developed several genetic immunization protocols, a technique generally recognized to allow the production of antibodies against the native form of the antigen, but which is often decribed as poorly efficient. The intramuscular electrotransfer of DNA coding for the human PrP allowed us, through a considerable increase of the in vivo expression of the protein, to raise in wild-type mice high amounts of polyclonal antibodies to native human PrP. These results open the way to the production of monoclonal antibodies, then to recombinant antibodies, under a format which remains to be defined in view of investigating and optimizing their potential therapeutic properties .
In the context of an active immunotherapeutic approach (vaccination), we tried to overcome the immunological tolerance to endogenous PrPc in wild-type mice. The high levels of specific antibodies, raised through genetic immunization and electrotransfer of human PrP DNA, enabled us to demonstrate a clear cross-reactivity of these antibodies with native murine PrP.
From a general point of view, our present findings may therefore significantly contribute in defining novel experimental conditions for effective passive and active immunotherapeutic strategies of several pathologies, including other neurodegenerative conformational disorders, e.g. Alzheimer disease, or some cancers characterized by an overexpression of cell membrane proteins.
Les maladies à prions sont des maladies neurodégénératives fatales, affectant de nombreuses espèces animales, dont l'homme. Elles se caractérisent par l'accumulation, notamment dans le système nerveux central, d'une isoforme anormale d'une protéine membranaire ubiquiste, la protéine prion cellulaire (PrPc). Il n'existe à l'heure actuelle aucun traitement réellement efficace. Ces dernières années, l'immunothérapie, passive et active, basée sur l'utilisation d'anticorps dirigés contre la conformation native de la PrPc et capables de bloquer sa transconformation en forme pathogène, est apparue comme une méthode prometteuse.
En vue d'obtenir des anticorps susceptibles d'être utilisés en immunothérapie passive chez l'homme, nous avons développé différents protocoles d'immunisation génique chez des souris de type sauvage, une technique reconnue pour favoriser la production d'anticorps dirigés contre la conformation native de l'antigène, mais souvent décrite comme peu efficace. L'injection intramusculaire par électrotransfert de l'ADNc codant la PrP humaine nous a permis d'obtenir, en augmentant fortement le niveau d'expression in vivo de la protéine, de fortes quantités d'anticorps polyclonaux contre la PrP humaine native. Ces résultats ouvrent la voie à la production d'anticorps monoclonaux puis recombinants, dans un format d'expression qu'il reste à définir pour tester et optimiser leur potentiel thérapeutique in vivo.
Dans le cadre d'une approche par immunothérapie active (vaccination), nous avons essayé de rompre la tolérance immunitaire vis-à-vis de la PrPc endogène chez des souris de type sauvage. La potentialisation de la réponse en anticorps spécifiques, induite par l'électrotransfert in vivo de l'ADNc de la PrP humaine, nous a permis de mettre en évidence une réaction croisée de ces anticorps avec la PrPc murine.
D'un point de vue général, nos résultats pourraient contribuer à ouvrir de nouvelles perspectives pour l'immunothérapie, passive et active, de nombreuses pathologies, en particulier d'autres maladies neurodégénératives, comme la maladie d'Alzheimer, ou certains cancers caractérisés par une surexpression de protéines membranaires
En vue d'obtenir des anticorps susceptibles d'être utilisés en immunothérapie passive chez l'homme, nous avons développé différents protocoles d'immunisation génique chez des souris de type sauvage, une technique reconnue pour favoriser la production d'anticorps dirigés contre la conformation native de l'antigène, mais souvent décrite comme peu efficace. L'injection intramusculaire par électrotransfert de l'ADNc codant la PrP humaine nous a permis d'obtenir, en augmentant fortement le niveau d'expression in vivo de la protéine, de fortes quantités d'anticorps polyclonaux contre la PrP humaine native. Ces résultats ouvrent la voie à la production d'anticorps monoclonaux puis recombinants, dans un format d'expression qu'il reste à définir pour tester et optimiser leur potentiel thérapeutique in vivo.
Dans le cadre d'une approche par immunothérapie active (vaccination), nous avons essayé de rompre la tolérance immunitaire vis-à-vis de la PrPc endogène chez des souris de type sauvage. La potentialisation de la réponse en anticorps spécifiques, induite par l'électrotransfert in vivo de l'ADNc de la PrP humaine, nous a permis de mettre en évidence une réaction croisée de ces anticorps avec la PrPc murine.
D'un point de vue général, nos résultats pourraient contribuer à ouvrir de nouvelles perspectives pour l'immunothérapie, passive et active, de nombreuses pathologies, en particulier d'autres maladies neurodégénératives, comme la maladie d'Alzheimer, ou certains cancers caractérisés par une surexpression de protéines membranaires
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