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MAbSilico : Des outils informatiques pour caractériser et concevoir des anticorps

Les outils informatiques développés à l’Inra et exploités par la start-up MAbSilico, permettent de déterminer l’épitope reconnu par un anticorps et de déduire les éventuelles réactions croisées avec d’autres molécules. Cela représente une source d’économie majeure pour les industriels de la santé humaine et vétérinaire.

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Mis à jour le 22/11/2018
Publié le 25/09/2018

Les anticorps : un potentiel thérapeutique immense, mais un développement encore très empirique

Les anticorps – et principalement les anticorps monoclonaux – représentent aujourd’hui une source majeure d’innovation pour de nouveaux médicaments humains ou animaux. Jusqu’ici, les anticorps sont très majoritairement issus de l'immunisation d'animaux par les cibles thérapeutiques visées, et parfois, modifiés à l'aide de méthodes empiriques afin d'améliorer leur efficacité. A cause de ce mode de production par tâtonnement, de nombreux développements d’anticorps échouent lors des phases de tests cliniques en raison d’un manque d'efficacité. Ces échecs sont coûteux pour les industriels et il n'existe à l'heure actuelle que peu de méthodes alternatives. 

La simulation in silico des interactions antigènes-anticorps : un savoir-faire Inra

Depuis de nombreuses années, les chercheurs de l’unité mixte de recherche Physiologie de la Reproduction et des Comportements, s’intéressent aux potentialités des anticorps. Dans le champ de la reproduction animale, ces anticorps représentent une alternative aux hormones pour le contrôle de la reproduction des animaux d’élevage , notamment par le contrôle des récepteurs à LH et FSH. L’équipe « biologie et bioinformatique des systèmes de signalisation » (Bios), développe depuis des années des algorithmes pour étudier au plus près les interactions protéines-protéines qui sous-tendent les affinités d’un anticorps pour son antigène. Ces recherches se révèlent aujourd’hui particulièrement intéressantes pour les secteurs pharmaceutiques humains et vétérinaires.

De nouveaux outils pour caractériser les anticorps

Dans le cadre du LabEx MAbImprove, trois outils complémentaires brevetés ont été créés pour évaluer un anticorps avant les tests in vivo :

  • MAbTope™ : détermination des épitopes* reconnus par un anticorps. Cet outil utilise un algorithme spécifique pour analyser les structures 3D de l’anticorps et de l’antigène et en déterminer l’épitope. Cette méthode est couplée à une étape de validation in vitro.
  • MabCross™ : identification des réactions croisées des anticorps. Basée sur les analyses de similitude des séquences et des structures des régions de reconnaissance de l’épitope (CDR : Complementarity Determining Region) entre des anticorps connus et un nouvel anticorps, cet outil identifie les réactions croisées d’un anticorps avec d’autres protéines que celle ciblée (effet « off target »). Les conséquences de telles réactions croisées peuvent être positives ou négatives, mais il est essentiel de les connaître avant les essais cliniques.
  • MAbSubstitute™ : identification in silico d’anticorps alternatifs à un anticorps déterminé. Cet outil compare les CDR d’un anticorps (séquence et structure) avec ceux disponibles dans une base de données. Les anticorps ayant des CDR similaires peuvent se lier à la même molécule cible.

Des outils valorisés par une start-up

Ces résultats sont aujourd’hui exploités (licence sur brevets) par une jeune entreprise créée à l’Inra : MAbSilico. Il n’existe pas actuellement sur le marché de compétences et de services similaires à ceux proposés par MAbSilico.
Des développements sont à venir pour continuer à affiner les outils existants. Les chercheurs travaillent actuellement à la mise au point d’un outil informatique qui permettrait de concevoir de novo des anticorps spécifiques d’une cible donnée. Cela permettra un gain de temps considérable dans la création d’un anticorps avec une forte diminution des effets indésirables.  
* : Epitope : partie spécifique de l’antigène qui est reconnue par l'anticorps

Contact(s)
Contact(s) scientifique(s) :

  • Anne POUPON Unité mixte de recherche Physiologie de la Reproduction et des Comportements- UMR PRC, CNRS – IFCE - INRA - Univ. Tours (équipe BIOS "Biologie et Bioinformatique des Systèmes de Signalisation"), 37380 Nouzilly, FRANCE
  • Pascale CREPIEUX Unité mixte de recherche Physiologie de la Reproduction et des Comportements- UMR PRC, CNRS – IFCE - INRA - Univ. Tours (équipe BIOS "Biologie et Bioinformatique des Systèmes de Signalisation"), 37380 Nouzilly, FRANCE
Département(s) associé(s) :
Physiologie animale et systèmes d’élevage
Centre(s) associé(s) :
Val de Loire
MAbSilico

MAbSilico

MAbSilico est une jeune entreprise créée en septembre 2017. Elle est née des travaux de l’équipe BIOS de l’unité mixte de recherche Physiologie de la Reproduction et du Comportement (UMR PRC, INRA, CNRS, Institut français du cheval et de l’équitation, et l’Université de Tours).  
MAbSilico offre des services de caractérisation d’anticorps thérapeutiques dans les phases précoces de développement. Elle propose d’identifier l’épitope de l’anticorps sur sa cible (MAbTope™), d’évaluer les réactions croisées d’un anticorps (MAbCross™) et d’identifier des anticorps alternatifs à un anticorps identifié non utilisable (MAbSubstitute™). Elle utilise des méthodes in silico qu’elle combine à l’expérimentation.
MAbSilico est dirigée par Vincent PUARD (Président, co-fondateur) et Astrid MUSNIER (Directrice Générale et co-fondatrice). L’entreprise est hébergée sur le campus Inra de Nouzilly.

Contacts :
Vincent PUARD
Astrid MUSNIER
https://www.mabsilico.com

LabEx MAbImprove

Le LabEx MAbImprove

L’ambition du laboratoire d’excellence (LabEx) MAbImprove est de développer de nouvelles méthodes d’obtention d’anticorps. Fondé sur un partenariat entre les Universités de Tours et de Montpellier, associant l’Inserm, le CNRS, l’INRA, le CHRU de Tours et l’Institut du Cancer de Montpellier (ICM), le LabEx MAbImprove fédère 19 équipes de recherche et plus de 200 chercheurs. Il s’appuie sur la complémentarité des deux sites, tout autant que sur un réseau national d’équipes académiques associées au projet, ainsi que sur de nombreux laboratoires pharmaceutiques et sociétés de biotechnologies directement intéressés par les retombées du projet.

Porté par la COMUE Léonard de Vinci, le projet MAbImprove a été labellisé laboratoire d’excellence « LabEx » le 25 mars 2011 et financé par les investissements d’avenir pour 10 ans à hauteur de 8 millions d’euros. Le projet Labex MAbImprove est piloté par le Pr Hervé Watier (coordinateur, Tours) et le Dr André Pèlegrin (coordinateur adjoint, Montpellier).

Pour en savoir plus : http://mabimprove.univ-tours.fr/fr/

Pour en savoir plus

Brevet : WO2018087494 “Method for predicting the cross-recognition of targets by different antibodies”
Bibliographie :

  • Bourquard T., et al.. (2015). Unraveling the molecular architecture of a G protein-coupled receptor/ β-arrestin/ Erk module complex. Sci. Rep., 5, 10760.
  • Bourquard T., et al.(2018). MAbTope, fast and robust epitope mapping method. J. Immunol., en révision