Défis de la production d'anticorps avec des plantes

Les scientifiques cherchent des moyens de produire des protéines, comme des anticorps, avec des plantes. Une plante populaire pour ça, c'est Nicotiana benthamiana, qui aide à fabriquer des protéines grâce à un processus appelé agroinfiltration. Mais parfois, les plantes peuvent décomposer ces protéines, rendant difficile d'en obtenir suffisamment. Cet article parle des défis rencontrés en utilisant N. benthamiana pour produire un anticorps neutralisant spécifique contre le VIH, appelé 2F5.

#Le Problème de la Décomposition des Protéines

Quand les protéines sont fabriquées dans N. benthamiana, des enzymes végétales naturelles appelées Protéases peuvent causer des soucis. Ces enzymes peuvent couper les protéines en morceaux plus petits ou même les gâcher. Par exemple, l’anticorps VIH 2F5 est souvent endommagé par ces enzymes quand il est produit dans la plante. Des recherches précédentes ont montré que l'enzyme SBT5.2a est l'un des principaux responsables de ce dommage. Quand un inhibiteur de protéase appelé PMSF a été ajouté, il a stoppé la décomposition de l’anticorps.

#Le Rôle de SBT5.2a

SBT5.2a est un type spécifique de protéase trouvée dans les fluides de N. benthamiana. Après d'autres études, il a été prouvé que cette enzyme peut couper l’anticorps 2F5 à un endroit précis de sa structure. Pour vérifier si SBT5.2a est nécessaire pour couper 2F5 dans les fluides de la plante, les chercheurs ont fait des tests. Ils ont utilisé une méthode de marquage spécial pour visualiser l’anticorps et ont confirmé que la version marquée se décomposait exactement comme celle qui ne l'était pas. En utilisant PMSF ou un autre inhibiteur de protéase, la décomposition de l’anticorps s'est arrêtée, confirmant que SBT5.2a est important dans ce processus.

#Enquête sur l'Action de SBT5.2a

Pour en apprendre plus, les chercheurs ont utilisé une technique appelée Silençage de gène induit par virus (VIGS) pour bloquer le gène SBT5.2a dans N. benthamiana. En faisant ça, ils ont découvert que les plantes manquant de ce gène ne pouvaient pas décomposer l’anticorps 2F5. C'était une indication claire que SBT5.2a est nécessaire pour la décomposition de l’anticorps.

#Édition du Génome pour Confirmer les Résultats

Dans une autre approche, les chercheurs ont utilisé la technologie CRISPR pour modifier l’ADN de la plante, coupant effectivement les trois gènes qui produisent SBT5.2a. Les plantes obtenues se comportaient comme des plantes normales mais manquaient des protéases actives qui pouvaient décomposer les anticorps. Les tests ont montré que ces plantes modifiées pouvaient garder 2F5 intact comparées aux plantes normales, ce qui suggère que retirer SBT5.2a pourrait aider à augmenter les quantités de 2F5 produites.

#Accumulation d'Anticorps

Les recherches ont montré que dans les plantes sans les enzymes SBT5.2a, la quantité totale de 2F5 était trois fois plus grande que dans les plantes normales. Cette découverte était excitante, car elle suggérait que l'absence de SBT5.2a pouvait booster la production d’anticorps dans les systèmes végétaux, ce qui est crucial pour le développement de médicaments.

#Test de Sécrétion

Pour savoir si l’anticorps 2F5 était sécrété dans les fluides de la plante, les chercheurs ont effectué d'autres tests. Ils ont co-exprimé l’anticorps 2F5 avec une protéine fluorescente pour suivre son emplacement. Les résultats ont montré qu'un petit pourcentage de l’anticorps était détecté dans les fluides, tandis qu'une plus grande quantité d'une autre protéine était trouvée. Cela a soulevé des questions sur le fait de savoir si les anticorps sont vraiment sécrétés par ces plantes.

#Comparaison de la Distribution des Anticorps

La majorité de l’anticorps 2F5 est restée dans les cellules de la plante plutôt que d'être libérée dans les fluides, ce qui est différent de ce que beaucoup pensaient. La croyance habituelle était que les anticorps devraient être sécrétés dans les fluides, mais les résultats ont suggéré que 2F5 ne l'est peut-être pas. Des études antérieures avaient également noté de faibles quantités d’anticorps trouvés dans les fluides des plantes, indiquant que ce n'est pas un problème isolé.

#Raisons Possibles de la Rétention

Les chercheurs ont spéculé sur pourquoi l’anticorps 2F5 restait à l'intérieur des cellules de la plante au lieu d'être sécrété. Il a été suggéré qu'il pourrait y avoir des signaux dans la structure de l’anticorps empêchant sa sortie des cellules. De plus, des protéines chaperonnes pourraient se lier aux anticorps et les empêcher de se sécréter.

#Conclusion

Cette recherche met en lumière des défis et des possibilités importants dans l'utilisation de N. benthamiana pour produire des protéines thérapeutiques, surtout des anticorps comme 2F5. En retirant certaines protéases, il a été possible d’augmenter la quantité d’anticorps produite, montrant que les systèmes végétaux peuvent être optimisés pour un meilleur rendement. En même temps, cela remet en question la croyance commune selon laquelle les anticorps sont principalement sécrétés par les plantes.

Dans l'ensemble, cette étude ouvre de nouvelles voies pour améliorer la production de protéines dans les plantes et enrichit notre compréhension de la façon dont ces protéines se comportent dans les systèmes végétaux. Elle renforce l'idée que comprendre comment gérer et manipuler les enzymes végétales est vital pour une production réussie de protéines, surtout dans le cadre du développement de thérapies contre des maladies comme le VIH. Alors que les chercheurs continuent d'explorer ces méthodes, ils espèrent affiner le processus pour de meilleures résultats dans l'expression des protéines utilisant des plantes.