Développement d’anticorps monoclonaux humains pour le traitement des infections à Pseudomonas aeruginosa multirésistant

Porteur du projet : Pascal POIGNARD

Contexte :
La mucoviscidose provoque une production de mucus anormalement épais et collant, qui entraine par son manque de fluidité une obstruction des voies respiratoires et digestives. Le pronostic de la mucoviscidose est influencé par l’évolution pulmonaire de la maladie et en particulier par la colonisation bactérienne qu’elle favorise. Les infections bactériennes pulmonaires représentent la cause majeure de mortalité des patients atteints de mucoviscidose. Le traitement des infections se fait par l’administration d’antibiotiques, auxquels les bactéries sont de plus en plus résistantes. Parmi celles-ci, la bactérie Pseudomonas aeruginosa est la plus fréquente chez le patient adulte, elle génère une importante accélération du déclin pulmonaire et s’installe définitivement si elle n’est pas traitée rapidement. Pseudomonas aeruginosa possède aujourd’hui de nombreux mécanismes de résistance aux antibiotiques et le développement de nouvelles thérapies pour lutter contre ce germe est donc crucial.

Objectifs :
Ce projet vise à isoler et produire des anticorps monoclonaux humains pour prévenir et traiter les infections à Peusodomonas aeruginosa multi-résistantes aux antibiotiques. Les anticorps sont des protéines naturellement produites par le système immunitaire, capables de se fixer à des parties précises des pathogènes ou de leurs toxines pour les inhiber et lutter contre les infections. Il est aujourd’hui possible d'isoler en laboratoire à partir de cellules sanguines humaines des anticorps de spécificité unique, les anticorps monoclonaux. Ces molécules peuvent être sélectionnées pour leur efficacité contre un pathogène, puis produits en grande quantité pour pouvoir être administrés aux patients. Nous proposons d'isoler des anticorps monoclonaux dirigés contre des facteurs de virulence de Pseudomonas aeruginosa et de les développer comme nouvelles approches préventives et thérapeutiques efficaces dans la lutte contre cette bactérie.

Perspectives :
Dans la continuité de nos recherches visant à identifier des anticorps monoclonaux (Acm) capables de neutraliser Pseudomonas aeruginosa, nous avons entamé l’exploitation des séquences d’ADN codantes pour les Acm sélectionnés. 
Dans la suite du projet, une deuxième campagne de sélection de donneurs est envisagée. Celle-ci s’appuiera sur un nouveau criblage des sérums de notre cohorte de patients, afin d’identifier un donneur présentant des niveaux élevés d’anticorps spécifiques contre PopB et PopD, tout en veillant à utiliser des cellules ayant une meilleure viabilité après isolement que celles utilisées lors de notre premier tri. Cela augmentera les chances de réussite de l’activation des cellules B mémoire et de la récupération d’anticorps d’intérêt.
Par ailleurs, une amélioration technique est prévue pour renforcer la qualité et la stabilité des tests de cytotoxicité. Ce dispositif présente l’avantage de suivre en continu la viabilité cellulaire dans des conditions optimales (température et CO₂ stables), ce qui permettrait de limiter les manipulations des plaques de culture et d’améliorer la fiabilité des mesures.
Enfin, en complément de cette stratégie ciblant PopB/D, une autre protéine d’intérêt de Pseudomonas aeruginosa fait l’objet d’investigations : PdtA, un composant du système de sécrétion de type VI. Conformément à notre plan d’action (objectif n°2 du programme AP2024). L’objectif est d’isoler des anticorps dirigés contre cette protéine, et d’étudier son rôle potentiel dans la virulence de la bactérie, notamment en ce qui concerne sa capacité à s’agréger ou à interagir avec les cellules hôtes.

Résultats obtenus :
Nous avons produit et purifié le complexe protéique PopB/D de Pseudomonas aeruginosa impliqué dans sa virulence, puis développé un test ELISA pour détecter des anticorps spécifiques dans des sérums de donneurs. Parallèlement nous avons mis en place un test de cytotoxicité en plaque 384 puits pour identifier des anticorps capables de bloquer la virulence de Pseudomonas aeruginosa. Après activation de cellules B mémoire issues d’un donneur présentant de forts titres en anticorps anti-PopB/D, 5000 surnageants contenant des anticorps ont été criblés en ELISA et en test fonctionnel. Les cellules B d’intérêt ont été lysées pour extraction et amplification des gènes d’Ac. Nous avons identifié 15 Ac monoclonaux reconnaissant PopB/D et 90 potentiellement neutralisants. Ces résultats ouvrent la voie à leur clonage, production et potentielle validation fonctionnelle.