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16/02/2019 06:00 EST | Actualisé 13/05/2019 16:01 EDT

L’ingénierie cellulaire à l’œuvre: les anticorps monoclonaux

Nous sommes à l'aube du jour où les médicaments biologiques s'attaqueront à des cancers aujourd'hui incurables.

Andrew Brookes via Getty Images
Contrairement aux médicaments traditionnels élaborés par des formules chimiques, les médicaments biologiques sont fabriqués par divers types de cellules vivantes que l'on fusionne pour qu'elles puissent produire le médicament désiré.

Paul Ehrlich fut le premier à parler d'anticorps: antikôrper. Dans un article publié en octobre 1891 et intitulé: Des études expérimentales sur l'immunité, il suggère en conclusion: «Si deux substances donnent lieu à deux ''antikôrpers'' différents, alors ces substances doivent elles-mêmes être différentes».

Il venait ainsi, un siècle avant le temps, établir le premier jalon menant à la découverte des anticorps monoclonaux.

D'abord les anticorps

Au début du XXe siècle, un autre pas allait être franchi par Emil Von Behring et Kitasato Shibasaburo deux autres chercheurs allemands. Ils ont été les premiers à mettre en lumière l'activité des anticorps contre la diphtérie et le tétanos. Von Behring reçut le prix Nobel de médecine et de physiologie pour sa découverte en 1901.

Autre étape: en 1920, Michael Heidelberger et Oswald Avery observent que les antigènes pouvaient être précipités par les anticorps et démontrent la nature protéinique de ceux-ci. En 1940, Linus Pauling confirme la théorie de Ehrlich selon laquelle antigènes et anticorps se lient à cause de leur forme plutôt que selon leur nature chimique.

Puis, en 1948, Astrid Fagreaus découvre que les anticorps sont synthétisés par les lymphocytes B. Finalement, au début des années 1960, Gerald Edelman et ses associés Joseph Gally et Rodney Porter démontrent que les anticorps sont composés de chaines lourdes et légères reliées par des liens disulfures.

Le docteur Edelman se vit offrir le prix Nobel de médecine en 1972 pour ses découvertes.

Ils émettent aussi la théorie, qui sera avérée vraie, qu'à chaque division cellulaire, des erreurs de lecture et de réplication de l'ADN peuvent produire des protéines différentes qui généreront des anticorps multiples capables d'intervenir contre des cellules éventuellement issues de ces erreurs de codage.

Et maintenant les anticorps monoclonaux

La table était donc mise pour permettre à trois chercheurs de recevoir aussi un prix Nobel, mais cette fois pour avoir découvert comment fabriquer des anticorps monoclonaux.

Les deux premiers, Georges Köhler et César Milstein ont mis au point dès 1975 une technique de production d'anticorps monoclonaux.

La recette originale des anticorps monoclonaux

Ces deux chercheurs imaginèrent une méthode originale pour produire des lignées efficaces d'un anticorps désiré. Ils réalisèrent une fusion entre deux types de cellules, des cellules B (lymphocytes B) qui ont la capacité de produire des anticorps, mais qui ne peuvent se reproduire, et des cellules cancéreuses dont la capacité de se reproduire est faramineuse.

L'hybridome ainsi obtenu combine les deux qualités souhaitées, soit celle de se reproduire indéfiniment et celle de produire un anticorps. Le troisième chercheur à avoir été récompensé en même temps que Köhler et Milstein fut Neils K. Jeme, né à Londres en 1911. Il consacra toute sa carrière à la connaissance des anticorps.

Un premier médicament issu de ces anticorps monoclonaux a vu le jour en 1986, il s'agit d'un immunosuppresseur anti CD3, l'orthoclone OKT3, mieux connu sous son nom générique: le Muromonab. Ce médicament est utilisé pour empêcher le rejet lors de greffes d'organes.

Une nouvelle vague: les anticorps monoclonaux humanisés

Sir Greg Winter, un chercheur britannique allait être à l'origine d'une nouvelle percée dans le domaine, est considéré être le premier capable de produire des anticorps monoclonaux humanisés en 1989. Parmi les premiers médicaments produits à partir de cette technologie et qui furent approuvé par la FDA figurent l'adalimumab (HumiraMD) utilisé dans les traitements de l'arthrite rhumatoïde et l'infliximab (RemicadeMd ) qui, lui, fut mis au point par Jan Vilcek et Jungmin et approuvé par la FDA en 1998.

Le médicament biologique

Selon Santé Canada: «Les médicaments biologiques proviennent d'organismes vivants ou de leurs cellules et sont souvent fabriqués au moyen de la biotechnologie. On les utilise pour traiter des maladies et des états pathologiques, y compris l'anémie, le diabète, la maladie intestinale inflammatoire, le psoriasis, la polyarthrite rhumatoïde, le déficit hormonal et certaines formes de cancer. De façon générale, les médicaments biologiques sont plus vastes et plus complexes que les médicaments pharmaceutiques chimiques». (Réf.: Santé Canada fiche de renseignement, Médicaments biosimilaires).

Il aura fallu près d'un siècle de recherche avant d'en arriver aux premiers médicaments biologiques.

Contrairement aux médicaments traditionnels élaborés par des formules chimiques, les médicaments biologiques sont fabriqués par divers types de cellules vivantes que l'on fusionne pour qu'elles puissent produire le médicament désiré.

Une fois la bonne combinaison trouvée, il faut alors s'assurer que la lignée de cellules ainsi produites demeure stable ce qui implique des conditions de production strictement respectées. Par mesure de comparaison, lorsque l'on prend du chlore (Cl) et du sodium (Na), on obtient invariablement du NaCl, plus communément connu sous le nom de sel de table.

Mais obtenir une lignée cellulaire qui produira régulièrement et invariablement un médicament donné est de la haute voltige comparativement aux réactions chimiques habituelles. Non seulement ce type de production exige-t-il un environnement et un équipement hautement sophistiqué, mais, qui plus est, un système de contrôle de la qualité à toute épreuve.

C'est pourquoi, en règle générale, les médicaments biologiques sont plus dispendieux que les médicaments habituels. Et c'est aussi pourquoi il est difficile d'obtenir des copies de ces médicaments qui affichent exactement les mêmes effets et les mêmes résultats que le médicament biologique d'origine.

En somme, les médicaments biologiques sont le résultat d'une technologie de fine pointe.

Ils représentent un ajout hautement technologique à l'arsenal thérapeutique. Utilisés pour des maladies très spécifiques, ils repoussent les moyens dont nous disposons actuellement pour combattre des maladies lorsque l'éventail des médicaments d'origine chimique ne répond plus. Nous sommes à l'aube du jour où les médicaments biologiques s'attaqueront à des cancers aujourd'hui incurables.

Médicament biologique et médicament biosimilaire

Pour permettre aux compagnies pharmaceutiques de récupérer l'argent qu'elles investissent en recherche et développement d'un nouveau médicament, les gouvernements octroient des brevets qui, pour une période de temps donné, empêchent que la recette du médicament soit utilisée par d'autres compagnies.

Une fois cette période de brevet expirée, d'autres pourront les fabriquer. Dans le cas des médicaments traditionnels, on parle de médicaments d'origine versus les médicaments génériques. Dans le cas des médicaments biologiques, on parlera de biosimilaire ou de produits biologiques ultérieurs (PBU).

Lorsque la période de brevet est terminée, le médicament biosimilaire peut-il automatiquement remplacer le médicament biologique? La question se pose et la réponse fera l'objet d'un autre texte.

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