Blog

Apr 23, 2023

Comprendre la technologie des hybridomes pour la production d'anticorps monoclonaux

Tenez-vous au courant des dernières avancées scientifiques avec Brush Up Summaries. Hybridome

Tenez-vous au courant des dernières avancées scientifiques avec Brush Up Summaries.

La technologie des hybridomes consiste à fusionner des cellules B productrices d'anticorps à courte durée de vie avec des cellules myélomateuses immortelles. Les lignées cellulaires qui en résultent produisent un approvisionnement sans fin d'un anticorps monoclonal spécifique.1 La technique a été créée en 1975 par les scientifiques lauréats du prix Nobel Georges Kohler et Cesar Milstein.

Des anticorps monoclonaux

Les scientifiques créent des anticorps monoclonaux en clonant une seule lignée cellulaire productrice d'anticorps. Contrairement aux anticorps polyclonaux, les monoclonaux sont hautement spécifiques à un antigène. En fusionnant des cellules de myélome qui peuvent se diviser indéfiniment avec des cellules B qui produisent des anticorps spécifiques contre la cible d'intérêt, les chercheurs obtiennent une source presque illimitée d'anticorps monoclonaux identiques.2

Depuis 1986, plus de 117 anticorps monoclonaux ont été approuvés par la FDA, à commencer par l'anticorps monoclonal de souris Muromonab-CD3 pour le rejet de greffe de rein.3 En plus des anticorps de souris et d'humains, des chercheurs ont produit des anticorps monoclonaux chimériques et humanisés composés de séquences des deux espèces. En remplaçant les séquences protéiques dérivées de souris par des séquences humaines, ces anticorps monoclonaux réduisent le risque de déclencher une réponse immunitaire chez l'homme.4 En utilisant diverses méthodes, les scientifiques ont également produit des anticorps monoclonaux d'autres mammifères à des fins diverses.

Étape 1 : Vaccination

Les chercheurs injectent à un mammifère, généralement une souris, un antigène cible, stimulant une réponse immunitaire. L'injection d'antigène peut se produire en série sur plusieurs semaines. Ensuite, les chercheurs récoltent la rate de la souris pour obtenir des cellules B qui produisent l'anticorps souhaité.1

Étape 2 : Fusion cellulaire

Les chercheurs fusionnent des cellules B productrices d'anticorps avec des cellules de myélome en culture cellulaire. Le polyéthylène glycol (PEG) facilite la fusion des membranes plasmiques des deux cellules, formant une seule cellule d'hybridome avec deux noyaux ou plus. Alternativement, l'électrofusion peut fusionner les cellules à l'aide d'un champ électrique pulsé.5

Étape 3 : Croissance des cellules d'hybridome

Moins de 1 % des cellules initiales fusionnent pour former des cellules d'hybridome. Les cellules B inutilisées dans la culture arrêtent de se diviser naturellement, tandis que la chimiothérapie détruit les cellules myélomateuses non fusionnées. Les chercheurs utilisent le milieu HAT (hypoxanthine-aminoptérine-thymidine) pour permettre la prolifération sélective de lignées cellulaires immortelles productrices d'anticorps monoclonaux. L'aminoptérine dans le milieu HAT arrête la synthèse des nucléotides, tandis que l'hypoxanthine et la thymidine peuvent être utilisées par des cellules, telles que les cellules B, portant l'enzyme HGPRT (hypoxanthine-guanine phosphoribosyl transférase). Les cellules d'hybridome avec l'enzyme HGPRT fonctionnelle peuvent survivre et se développer, tandis que les cellules de myélome qui en sont dépourvues finissent par mourir.1

Étape 4 : Dépistage

Les chercheurs criblent souvent les cellules d'hybridome pour l'anticorps monoclonal d'intérêt à l'aide d'un dosage immuno-enzymatique (ELISA). Les ELISA indirects identifient les anticorps avec la spécificité appropriée en immobilisant l'antigène sur une surface et en l'incubant avec un surnageant de cellules d'hybridome. Les chercheurs utilisent également des techniques telles que le Western blot, la cytométrie en flux et la spectrométrie de masse par immunoprécipitation pour cribler leurs cultures d'hybridomes.1

Étape 5 : expansion de l'hybridome

L'étape finale implique le clonage des cellules d'hybridome souhaitées pour obtenir une population cellulaire stable et la croissance de la culture pour collecter de grandes quantités d'anticorps monoclonaux. Ceci peut être réalisé par l'une des deux méthodes.1

Cette technologie offre de nombreux avantages, à savoir1,6

Néanmoins, la technologie présente également quelques limites.1,7

Applications diagnostiques

En raison de leur haute spécificité, les anticorps produits par la technologie des hybridomes ont une large gamme d'applications diagnostiques, y compris les suivantes.

Immunothérapie

Il existe diverses indications approuvées par la FDA pour les anticorps monoclonaux (voir tableau ci-dessous).3 Les indications courantes sont les suivantes.

Anticorps monoclonal

Sous-type d'anticorps

Antigène cible

Première indication approuvée par la FDA

Année d'approbation

Lécanemab

IgG1 humanisé

Protofibrilles bêta-amyloïdes

La maladie d'Alzheimer

2023

Margetuximab

IgG1 chimère

HER2

Cancer du sein HER2+

2020

Trastuzumab

ADC IgG1 humanisé

HER2

Cancer du sein HER2+

2019

Omalizumab

IgG1 humanisé

IgE

Asthme

2003

Adalimumab

IgG1 humaine

TNF

Polyarthrite rhumatoïde

2002

Infliximab

IgG1 chimère

TNF

Maladie de Crohn

1998

Basiliximab

IgG1 chimère

IL-2R

Prévention du rejet de greffe de rein

1998

Palivizumab

IgG1 humanisé

Virus respiratoire syncytial

Prévention de l'infection par le virus respiratoire syncytial

1998

Rituximab

IgG1 chimère

CD20

Lymphome non hodgkinien

1997

Les références

2. Mitra S, Tomar PC. technologie des hybridomes ; les progrès, la signification clinique et les aspects futurs. J Genet Eng Biotechnol. 2021;19(1):159. doi:10.1186/s43141-021-00264-6

3. Anticorps thérapeutiques approuvés ou en cours d'examen réglementaire dans l'UE ou aux États-Unis. Société d'anticorps. Consulté en mars 2023.

4. Castelli MS, McGonigle P, Hornby PJ. La pharmacologie et les applications thérapeutiques des anticorps monoclonaux. Pharmacol Res Perspect. 2019;7(6):e00535. doi:10.1002/prp2.535

5. Tabll A, Abbas AT, El-Kafrawy S, Wahid A. Anticorps monoclonaux : Principes et applications de l'immunodiagnostic et de l'immunothérapie pour le virus de l'hépatite C. Monde J Hepatol. 2015;7(22):2369-2383. doi:10.4254/wjh.v7.i22.2369

6. Kohler G, Milstein C. Cultures continues de cellules fusionnées sécrétant un anticorps de spécificité prédéfinie. Nature. 1975;256 :495–497. doi : 10.1038/256495a0

7. Moraes JZ, Hamaguchi B, Braggion C, et al. La technologie des hybridomes : est-elle toujours utile ? Curr Res Immunol. 2021;2:32-40. doi:10.1016/j.crimmu.2021.03.002

8. Sundarraj S, Rajagopal G, Sundaramahalingam B, et al. Méthodes de détection des protéines dans le cancer pour le diagnostic, le pronostic et la thérapie. Détection des protéines. IntechOpen ; 2022. doi.org/10.5772/intechopen.101050

9. Mazzulli T. Diagnostic en laboratoire des infections dues aux virus, Chlamydia, Chlamydophila et Mycoplasma. Principes et pratique des maladies infectieuses pédiatriques. 2008;1352-1368. doi:10.1016/B978-0-7020-3468-8.50293-5

10. Centres de contrôle et de prévention des maladies. CDC Yellow Book 2020 : Informations sur la santé pour les voyages internationaux. New York : Oxford University Press ; 2017.

11. Vidanger PK. Test de diagnostic rapide pour le SRAS-CoV-2. N Engl J Méd. 2022;386(3):264-272. doi:10.1056/NEJMcp2117115