La
ricine est une toxine végétale extrêmement toxique pour l'homme. Depuis plus de trente ans, le Département Médicaments et Technologies pour la Santé (DMTS) du CEA-Joliot développe des approches thérapeutiques et vaccinales, avec la conception d'anticorps monoclonaux : molécules produites en laboratoire pour traiter spécifiquement certaines pathologies. En ciblant une zone très précise de la toxine, appelée
épitope, ces anticorps monoclonaux offrent une action plus spécifique, plus reproductible et potentiellement plus efficace que les anticorps polyclonaux, tout en limitant les réactions immunologiques non désirées.
Cependant, concevoir des anticorps véritablement efficaces contre la ricine reste complexe. Ils doivent reconnaître les deux formes naturelles de la protéine, appelées D et E, et surtout neutraliser son action toxique. En effet, le simple fait qu'un anticorps se fixe fortement à la ricine ne suffit pas. Pour protéger efficacement, l'anticorps doit, en se fixant à la toxine, bloquer les étapes de transport indispensables à son entrée et à son action toxique dans les cellules. Pour caractériser les 17 anticorps candidats, les chercheurs ont utilisé deux techniques biophysiques complémentaires dirigées contre la ricine D et E : la résonance plasmonique[1] de surface et l'interférométrie de couche biologique[2]. Ces méthodes permettent d'observer en temps réel la façon dont un anticorps se lie à sa cible, sans avoir besoin de marquer les molécules. Ensuite, pour comprendre précisément où les anticorps se fixent sur la ricine, les chercheurs ont combiné deux approches :
- Un regroupement des anticorps selon leurs profils de compatibilité et de compétition pour la liaison à la toxine, qui a permis une visualisation simplifiée de groupes d'épitopes.
- Une méthode consistant à introduire de manière systématique des mutations dans la protéine, puis à analyser — grâce à une présentation à la surface de levures — quels acides aminés de la toxine sont essentiels à la reconnaissance par les anticorps.
Ces analyses ont permis de regrouper les 17 anticorps selon les zones précises qu'ils reconnaissent à la surface de la ricine. Les résultats ont mis en évidence
six groupes distincts d'épitopes, partiellement chevauchants. Plusieurs de ces régions se sont montrées directement impliquées dans le mécanisme de toxicité de la ricine, ce qui en fait des cibles idéales pour concevoir des anticorps capables de la neutraliser efficacement.
En approfondissant la compréhension du processus de neutralisation de la ricine par les anticorps monoclonaux, ces approches contribuent à la conception rationnelle d'immunothérapies toujours plus efficaces en cas d'intoxication à cette toxine.
[1] La
résonance plasmonique de surface (Surface Plasmon Resonance, SPR) est une technique optique permettant la détection d'un ligand (molécule organique, biologique, micro-organisme, …) se fixant à un récepteur immobilisé sur une surface. Elle ne nécessite aucun marquage préalable des molécules cibles, et permet une détection en temps réel qui peut être quantitative.
[2] L'interférométrie de couche biologique est basée sur la mesure d'interférence lumineuse appliquée aux bio-couches formées par des interactions protéiques. Il s'agit de la mesure d'un déplacement spectral qui permet de suivre les étapes d'association et de dissociation d'interactions bimoléculaires, notamment les interactions antigène/anticorps monoclonaux, grâce à des biocapteurs prêts à l'emploi.