Avancées dans les anticorps bispécifiques pour le traitement du cancer
De nouvelles méthodes simplifient la création d'anticorps bispécifiques, améliorant les possibilités de traitement du cancer.
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Table des matières
Les Anticorps bispécifiques sont des protéines spéciales conçues pour connecter deux cibles différentes. Ils montrent une promesse dans le traitement des cancers en guidant les cellules immunitaires pour attaquer spécifiquement les Cellules cancéreuses. Certains de ces anticorps peuvent même relier des protéines sur la même cellule, aidant à renforcer l'effet des traitements.
Comment fonctionnent les anticorps bispécifiques
Dans notre corps, les cellules communiquent grâce à des protéines appelées ligands. Elles doivent être proches les unes des autres pour envoyer des signaux correctement. Les scientifiques ont trouvé des moyens de contrôler cette signalisation en utilisant des molécules plus petites, des structures d'ADN et d'autres types de protéines. Cependant, de nombreuses combinaisons d'anticorps bispécifiques restent inexplorées, représentant des opportunités pour de nouveaux traitements.
Création d'anticorps bispécifiques
Les méthodes courantes pour fabriquer des anticorps bispécifiques consistent à modifier la structure d'un type d'anticorps appelé IgG. Une méthode populaire consiste à créer une structure "nob-in-hole", où deux parties s'emboîtent comme un puzzle. Une autre méthode consiste à réorganiser les liaisons disulfure dans les petites parties de ces anticorps.
Cependant, ces méthodes nécessitent plusieurs étapes, ce qui rend difficile de tester de nombreuses combinaisons d'anticorps en même temps. C'est un défi majeur car les chercheurs veulent essayer des milliers d'approches différentes.
Notre approche des anticorps bispécifiques
Notre équipe a développé un nouveau système qui simplifie le processus de création d'anticorps bispécifiques. En utilisant deux protéines appelées SpyTag et SpyCatcher, on peut facilement relier différentes parties d'anticorps. On a créé une version plus récente de SpyCatcher qui réagit rapidement, ce qui nous permet d'assembler ces anticorps plus vite.
Avec ce système, on n'a besoin de créer chaque anticorps qu'une seule fois, plutôt que sous plusieurs formes. Ça rend beaucoup plus facile de mélanger et d'assortir différents anticorps pour les tests.
Tests contre HER2
Pour démontrer notre nouvelle méthode, on s'est concentré sur une protéine appelée HER2, qui joue un rôle important dans certains types de cancer, comme le cancer du sein et de l'estomac. En utilisant notre système, on a créé 81 combinaisons différentes d'anticorps ciblant HER2.
On a aussi développé des variations de notre système SpyCatcher pour tester comment le changement de structure affecte le fonctionnement des anticorps. Par exemple, certaines versions augmentaient la performance des anticorps dans la promotion ou l'inhibition de la croissance des cellules cancéreuses.
Génération de différentes combinaisons
On visait à créer une méthode simple pour combiner différents anticorps. On a développé un système "one-pot" qui permet de mélanger plusieurs anticorps et de les purifier ensuite. Ce système garantit qu'on peut obtenir un produit bispécifique pur et de haute qualité sans étapes compliquées.
Par exemple, on a testé deux types d'anticorps contre HER2. La combinaison de ces anticorps a produit un produit bispécifique robuste qui était facile à identifier et à purifier. En faisant cela, on a pu étudier l'efficacité de ces nouvelles combinaisons.
Effets sur les cellules cancéreuses
Après avoir fabriqué plusieurs combinaisons d'anticorps bispécifiques, on a testé leurs effets sur les cellules cancéreuses. On a découvert que certaines combinaisons pouvaient réduire significativement la croissance des cellules cancéreuses, tandis que d'autres pouvaient l'augmenter, selon la façon dont les anticorps étaient arrangés.
Fait intéressant, l'efficacité de ces anticorps variait selon les types de cellules cancéreuses. Certains fonctionnaient mieux contre un type de cellule cancéreuse qu'un autre, ce qui souligne l'importance d'adapter les traitements.
Ajustement de la structure pour de meilleures performances
On a aussi regardé comment la forme et la flexibilité des combinaisons d'anticorps influençaient leur fonction. En changeant la façon dont les protéines SpyCatcher sont liées, on pouvait créer différents effets sur les cellules cancéreuses.
Par exemple, une version de la structure a amélioré la capacité des anticorps à promouvoir la croissance des cellules cancéreuses, tandis qu'une autre version l'a diminuée. Ces résultats suggèrent que non seulement le type d'anticorps utilisé, mais aussi comment ils sont connectés joue un rôle crucial dans leur efficacité.
Possibilités futures
Cette nouvelle méthode de création et de test des anticorps bispécifiques ouvre de nombreuses possibilités pour le traitement du cancer et au-delà. Les chercheurs peuvent maintenant explorer une large variété d'anticorps pour trouver les combinaisons les plus efficaces pour différentes maladies.
La capacité à manipuler la structure de ces anticorps présente également des perspectives intéressantes pour la recherche. En apportant des changements même minimes, les scientifiques peuvent explorer de nouvelles façons d'optimiser l'efficacité des traitements.
Conclusion
En résumé, les anticorps bispécifiques sont une technologie innovante qui a le potentiel de changer notre façon de traiter certaines maladies, en particulier le cancer. Notre nouvelle approche simplifie le processus de création de ces anticorps, rendant plus facile le test des combinaisons et la recherche des traitements les plus efficaces.
Les résultats montrent que non seulement le type d'anticorps, mais aussi la façon dont ils sont assemblés compte beaucoup pour leurs performances. Cela pourrait mener à des avancées en médecine personnalisée, où les traitements sont adaptés aux patients en fonction de leurs conditions spécifiques.
Alors que la recherche continue, on s'attend à découvrir encore plus sur comment maximiser les bénéfices des anticorps bispécifiques, ouvrant la voie à de nouvelles thérapies qui pourraient améliorer les résultats pour les patients à l'avenir.
Titre: SpyMask Enables Combinatorial Assembly of Bispecific Binders
Résumé: Bispecific antibodies are a successful and expanding therapeutic class, bridging two cell-types or engaging two different molecules on the same cell. Bispecifics unlock avenues towards synergy, resistance evasion, and signaling bias. Standard approaches to generate bispecifics are complicated by the need for disulfide reduction/oxidation or cloning of each binder molecule in two different formats. Here we present a modular approach to bispecifics using SpyTag/SpyCatcher spontaneous amidation, where all binders are cloned in the same format, bearing a SpyTag. Two SpyTag-fused antigen-binding modules can be precisely conjugated onto DoubleCatcher, a tandem SpyCatcher where the second Catcher is unreactive until unveiling of reactivity using site-specific protease. Assembly on DoubleCatcher is efficient in phosphate-buffered saline at 37 {degrees}C, with half-times less than 5 min for both SpyCatcher arms and over 97% bispecific homogeneity. We engineer a panel of DoubleCatchers, locked through disulfide bonds to direct binders to project in different directions from the hub. We establish a generalized methodology for one-pot assembly and purification of bispecifics in 96-well plate format. A panel of Fab, affibody or nanobody binders recognizing different sites on HER2 were coupled to DoubleCatcher, revealing unexpected combinations with anti-proliferative or pro-proliferative activity on HER2-addicted cancer cells. Bispecific activity depended sensitively on both the order of the binders within the assembly and the geometry of DoubleCatcher scaffolds. These findings support the need for straightforward assembly in different formats. SpyMask provides a simple and scalable tool to discover synergy in bispecific activity, through modulating receptor organization and geometry.
Auteurs: Mark Howarth, C. L. Driscoll, A. H. Keeble
Dernière mise à jour: 2024-02-15 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.08.31.555700
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.08.31.555700.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.
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