Auteur : Sino Biological - www.sinobiological.com
En raison d’une augmentation importante d’entreprises pharmaceutiques qui cherchent à élargir leur gamme de médicaments depuis le milieu des années 80, les anticorps monoclonaux thérapeutiques sont devenus la classe de produits thérapeutiques ayant connu le plus de croissance.
En outre, les médicaments biosimilaires ont désormais plus d’avantage d’entrer sur le marché puisque les brevets de certains anticorps monoclonaux vedettes commencent à expirer. Dans ce contexte, il devient impératif d’évaluer la sécurité et l’efficacité des produits biothérapeutiques au cours du processus de développement des médicaments. Des études de pharmacocinétique (PK) et d’anticorps anti-médicament (ADA) sont particulièrement employées pour étudier et évaluer les nouveaux médicaments candidats et biosimilaires. Pour les études de PK/ADA, les anticorps anti-idiotypes (Anti-ID) sont des outils puissants pour mesurer la concentration des anticorps médicamenteux dans des échantillons de patients et pour servir de contrôles positifs pour les ADA.
Dans cet article, nous surlignerons les applications des anti-ID et conclurons par nos deux études de cas sur le développement des anti-ID.
Les anticorps anti-idiotypes dans les études de pharmacocinétique
La pharmacocinétique décrit et caractérise les quatre différentes phases d’un médicament dans le corps humain ou animal : absorption, distribution, métabolisme et excrétion (également appelées ADME). Dans le cadre du développement de médicaments, les tests pharmacocinétiques fournissent des informations essentielles sur l’interaction d’un médicament avec l’organisme, l’intensité et la durée de son efficacité. Pour le développement de médicaments biosimilaires, des études pharmacocinétiques comparatives sont nécessaires pour évaluer les différences d’activité biologique potentielles par rapport au médicament de référence.
Sur la base de différents modes et propriétés de liaison (Figure 1), les anti-ID peuvent être classés en trois types : neutralisant, non-neutralisant et spécifique à l'antigène. Basés sur ces caractéristiques, différents formats de tests pharmacocinétiques peuvent être mis en place pour mesurer les concentrations des anticorps libres, totales ou liées dans le sérum.
Les anti-ID peuvent être utilisés pour détecter et quantifier les niveaux d’anticorps médicamenteux dans le sérum animal ou humain. Ce sont des réactifs de détection essentiels pour les études pharmacocinétiques. Il existe plusieurs méthodes analytiques pour quantifier les anticorps médicamenteux. Parmi ces méthodes, l’ELISA reste le format le plus utilisé. Dans une étude d’anti-ID réalisée par ELISA (Figure 2), les anti-ID sont déposés sur une plaque, puis des échantillons contenant l'anticorps médicamenteux sont ajoutés au système. L'anticorps médicamenteux est ensuite quantifié avec des anti-ID étiquetés qui se lient spécifiquement à l’idiotope du médicament.
Les anticorps anti-idiotypes dans les tests d’immunogénicité/anticorps anti-médicaments
L’évaluation de l’immunogénicité impliquant la détection d’ADA est une étape essentielle dans le développement de protéines thérapeutiques, telles que les anticorps monoclonaux, les conjugués anticorps-médicaments (ADC) et les protéines de fusion. Dans de tels cas, une approche de test multi-niveaux (Figure 3) est généralement utilisée. Elle consiste en un test de dépistage sensible pour identifier les échantillons d’anticorps positifs, un test de confirmation pour réduire les résultats faux positifs et un test de caractérisation pour évaluer la capacité de neutralisation des anticorps.
Différents tests peuvent être utilisés pour détecter les ADA comprenant l’ELISA, le test de radio-immunoprécipitation (RIPA), la résonance plasmonique de surface (SPR) et l’électrochimiluminescence (ECL). Parmi ces approches, l’ELISA de pontage est la méthode la plus utilisée dans la détection de tous les isotypes d’ADA (IgG, IgM, IgA, etc.). Dans une ELISA de pontage typique, l’anticorps médicamenteux est préalablement appliqué sur une plaque. Ensuite, l’anticorps médicamenteux marqué est incubé avec des échantillons de patients pour tester la présence d’ADAs (Figure 4). Les anti-ID sont des réactifs indispensables tout au long de ce processus, car ils seront utilisés comme contrôles positifs ou normes de référence pour l’analyse qualitative des ADA dans les échantillons.
Packs de génération d’anticorps anti-idiotypes
Afin d’accélérer le développement de vos médicaments, Sino Biological propose une gamme complète de services de production d’anti-ID personnalisés : de la préparation des antigènes au développement d’anti-ID en passant par l’établissement de méthodes de détection et le développement de kits. L’équipe dispose également d’une expertise et d’expériences solides dans le ciblage de modalités diverses comprenant les AcM complets, F(ab’)2, Fab, scFv, VHH, ADC, bsAbs et les protéines de fusion Fc. Les anti-ID personnalisés peuvent être utilisés pour effectuer des études de PK/ADA afin de déterminer les niveaux d'anticorps médicamenteux ou d’ADA spécifiques dans les échantillons.
Étude de cas n° 1 : Développement d’anti-ID ciblant les anticorps bispécifiques
Les anticorps bispécifiques (BsAbs) sont des anticorps génétiquement conçus avec deux sites de liaison spécifiques à l’antigène qui reconnaissent deux épitopes ou antigènes différents. Par rapport aux anticorps monospécifiques, les anticorps bispécifiques ont souvent une tendance accrue à la protéolyse, à l’agrégation, à l’instabilité physique, etc. De plus, la liaison des ligands correspondant aux deux sites de liaison d’antigènes peut créer d’importants effets d’encombrement stérique l’un sur l’autre. Compte tenu de ces facteurs, il est très difficile de cribler les anti-ID contre les différents épitopes de liaison à l’antigène des anticorps bispécifiques.
Etant conscient de ces obstacles, Sino Biological a mené plusieurs projets de développement d’anti-ID qui reconnaissent les médicaments BsAbs. Les anti-ID ainsi générés peuvent se lier respectivement à deux sites différents de liaison à l’antigène et avec une grande précision. Comme le montre la figure 5, sept clones d’anticorps anti-idiotype monoclonaux de souris ont montré une liaison hautement spécifique au médicament BsAbs et aucune liaison au contrôle isotype IgG humain ou à l’IgG humain total. En outre, nous avons également criblé un panel d’anti-ID neutralisants et non neutralisants contre les unités monospécifiques A et B des médicaments BsAbs. L’appariement des anticorps a ensuite été réalisé dans un format ELISA de capture. La sensibilité de détection a atteint le niveau ρg et le taux de récupération était situé entre 80% et 120% dans les différentes concentrations de sérum humain. Les données d'analyse sont présentées dans les figures 6 et 7 ci-dessous.
Étude de cas n° 2 : Génération d’anti-ID ciblant les scFv/VHH
scFv est une protéine de fusion des régions variables des chaînes lourdes et légères d’immunoglobulines, qui sont reliées par un lieur peptidique. VHH est un domaine variable unique situé sur une chaîne lourde, également connu sous le nom de nanocorps. Les scFv et VHH se caractérisent par leur petite taille, grande spécificité, forte pénétration dans les tissus et grande stabilité. Cependant, en raison de leur faible immunogénicité, le développement d’anticorps anti-scFv/VHH reste difficile.
Pour relever ce défi technique, Sino Biological a établi la plateforme d’immunisation scFv/VHH. Les taux de réussite de l’immunisation des souris avec scFv et VHH atteignent respectivement 80% et 100%. Nous avons également lancé un protocole d’immunisation rapide pour le VHH qui permet d’immuniser des souris en 37 jours. Dans la figure 8, les titres des souris VHH sont suffisants pour être utilisés dans la fusion cellulaire ultérieure, et l’immunisation rapide a montré des niveaux de titres comparables à ceux de l’immunisation de routine.
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