Chef(s) de projet: Karl Riabowol
Problème
Le groupe de travail des Nations Unies sur le sida affirme que 34 millions de personnes sont infectées par le VIH, et 24 millions d’entre elles se trouvent en Afrique subsaharienne où le traitement avec les méthodes actuelles est difficile.
Les anticorps humains neutralisants naturels bloquent l’entrée du VIH dans les cellules T, mais la production d’anticorps est très rare chez les patients, tandis que la production en grande quantité d’anticorps conventionnels pour le traitement s’avère difficile, coûteuse et inefficace.
Il serait nécessaire de produire rapidement et à bas coût des anticorps neutralisants qui reconnaissent les régions nouvellement identifiées de protéines du VIH et qui peuvent bloquer largement l’infection pour tous les sous-types de virus connus.
Des anticorps spéciaux, appelés anticorps « à chaîne lourde seulement », produits uniquement dans certaines espèces telles que les camélidés (lamas, chameaux et alpagas), sont très stables et seraient très utiles s’ils pouvaient être isolés et reproduits.
Solution
Le principal objectif du projet était de produire un peptide court correspondant à la région externe de la membrane proximale (REMP) de GP41 pour l’utiliser comme agent immunisant en vue de développer une forme unique d’anticorps produits dans la famille des camélidés.
Des études antérieures effectuées par d’autres groupes ont identifié la région REMP de la glycoprotéine du VIH en tant que cible de très rares anticorps neutralisants humains produits par des individus qui présentent une immunité naturelle à l’infection au VIH.
L’équipe a proposé de produire des anticorps « à chaîne lourde seulement » en utilisant les alpagas, en faisant d’abord des essais in vitro avec des tests d’infection au VIH. S’il était possible d’isoler ces anticorps neutralisants, on pourrait alors envisager de produire les anticorps en grande quantité pour procéder à des tests chez des sujets humains.
Six alpagas ont été achetés et utilisés pour produire ces anticorps, ce qui a été suivi par un certain nombre de tentatives pour produire le peptide REMP.
Résultat
Le projet n’a pu réussir la démonstration de principe au cours de la période prévue.
Plusieurs tentatives ont été faites pour produire le peptide dans des cellules bactériennes et humaines, mais chaque fois qu’une cellule produisait le peptide REMP, celui-ci a tué les cellules hôtes, indiquant que la séquence était très toxique.
Après avoir essayé un certain nombre de stratégies, l’équipe a été en mesure de produire une séquence de REMP biochimiquement fusionnée à une protéine immunogène connue, appelée ING1, en employant un système de transcription-traduction in vitro qui n’utilisait aucune forme de cellule vivante, mais qui a néanmoins produit la protéine de fusion d’intérêt.
L’équipe a utilisé ce composé pour immuniser les alpagas, en suivant les protocoles publiés pour trouver des cellules qui produisent les anticorps que l’on tentait d’isoler.
Après plusieurs tentatives infructueuses, l’équipe du projet a élaboré une nouvelle stratégie pour isoler ces anticorps et elle commence maintenant à les caractériser pour déterminer exactement ce qu’ils reconnaissent et dans quelle mesure ils interagissent avec leurs séquences cibles.
L’équipe de recherche travaille toujours à confirmer si les clones qu’elle a isolés sont capables de reconnaître la REMP du VIH et de neutraliser différentes souches du VIH.
Si elles se révèlent efficaces, l’équipe demandera un brevet pour ces séquences, en les modifiant en divers vecteurs, et produire ces anticorps ciblant en quantités suffisantes pour procéder à un essai clinique.