Une nouvelle structure d'anticorps pour lutter contre de multiples souches de VIH
Mis en ligne le 28 juin 2010
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Le virus HIV (Human Immunodeficiency Virus) est
responsable de la pandémie de SIDA qui touche aujourd’hui la planète.
Selon les derniers chiffres de l’Organisation Mondiale de la Santé
(OMS), autour de 33 millions de personnes sont porteuses du HIV
aujourd’hui dans le monde et plus de 2 millions de personnes ont
succombé à la maladie en 2008.
Le nombre de personnes infectées par le virus
cette même année est estimé à 2,7 millions et cette maladie reste la
principale cause de décès chez les femmes de 15 à 44 ans [1]. Le SIDA
est causé par la réplication du HIV au sein d’une catégorie de cellules
immunitaires : les lymphocytes T auxiliaires. Cette réplication entraîne
la destruction de la cellule hôte et, à terme, une baisse très
importante de la population de lymphocytes T auxiliaires dans
l’organisme. Privé de ces lymphocytes, le système immunitaire est
fortement affaibli et l’organisme devient très sensible à des infections
par des microbes, même peu pathogènes. Les décès ne sont donc pas
directement le fait du virus mais de maladies opportunistes.
Deux problèmes principaux se posent dans la lutte contre le HIV : la mutabilité importante et rapide du virus et la présence à sa surface de nombreux sucres, qui masquent les protéines utilisées par le virus pour infecter les lymphocytes T auxiliaires et empêchent par conséquent les anticorps de les atteindre. La combinaison de ces caractéristiques fait qu’une vaste majorité d’anticorps produits par l’organisme sont inefficaces contre une souche de virus et qu’il est encore plus rare d’isoler des anticorps pouvant neutraliser plusieurs souches différentes. Cependant, suite à une recherche systématique chez plus de 1 800 patients vivant en Afrique Sub-Saharienne, en Thailande, en Australie, au Royaume-Uni et aux Etats-Unis, une équipe comprenant des chercheurs de l’institut Scripps (Scripps Research Institute) membres de l’International AIDS Vaccine Initiative (IAVI), Theraclone Sciences et Monogram Biosciences a isolé, l’année dernière, deux anticorps montrant une excellente capacité à neutraliser environ 80% des souches connues de HIV-1 [2]. Ces anticorps, appelés PG6 et PG16, ciblent des zones vitales du virus : des séquences très conservées de la glycoprotéine gp120 [3], qui sont donc présentes sur de nombreuses souches du HIV.
La structure de l’un de ces deux anticorps, appelé PG16, a récemment été résolue par cristallographie à rayons X par une équipe menée par les chercheurs de l’Institut Scripps. Cette étude, publiée dans la revue PNAS [4], a révélé une caractéristique originale de PG16 : le sous-domaine CDR H3 est plus long que dans la majorité des anticorps classiques et possède une forme particulière, baptisée “tête de marteau” (Hammerhead) par les chercheurs à cause de sa ressemblance avec la tête d’un requin marteau. De plus, les chercheurs ont pu identifier au sein de ce domaine une séquence de 7 acides aminés qui est à l’origine des variations de spécificité observées entre PG9 et PG16. Enfin, la sulfatation d’un résidu Tyrosine dans ce domaine est cruciale pour la neutralisation du virus. Cette étude a donc permis aux chercheurs d’identifier les caractéristiques particulières à l’origine des propriétés de cet anticorps. D’après Laura Walker, co-auteur de l’article, tous les anticorps présentant des capacités de neutralisation étendues à plusieurs souches de VIH possèdent des caractéristiques inhabituelles.
Cette étude, financée par l’IAVI, le centre national contre les allergies et les maladies infectieuses ainsi que le NIH (National Institute of Allergy and Infectious Diseases et le National Institute of Health) s’inscrit dans un programme de recherche de vaccin contre le SIDA. L’objectif est dès lors de créer un vaccin qui pousse l’organisme à créer un grand nombre d’anticorps présentant des propriétés similaires à celles de PG9 et PG16.
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[3] La glycoprotéine gp120 est une protéine membranaire du HIV. Associée à la glycoprotéine gp41, elle forme les “spicules” du HIV, qui lui permettent de se lier aux lymphocytes T auxiliaires et de les infecter.
[4] Article paru dans PNAS : http://www.pnas.org/content/early/2010/06/01/1004600107.full.pdf+html
Deux problèmes principaux se posent dans la lutte contre le HIV : la mutabilité importante et rapide du virus et la présence à sa surface de nombreux sucres, qui masquent les protéines utilisées par le virus pour infecter les lymphocytes T auxiliaires et empêchent par conséquent les anticorps de les atteindre. La combinaison de ces caractéristiques fait qu’une vaste majorité d’anticorps produits par l’organisme sont inefficaces contre une souche de virus et qu’il est encore plus rare d’isoler des anticorps pouvant neutraliser plusieurs souches différentes. Cependant, suite à une recherche systématique chez plus de 1 800 patients vivant en Afrique Sub-Saharienne, en Thailande, en Australie, au Royaume-Uni et aux Etats-Unis, une équipe comprenant des chercheurs de l’institut Scripps (Scripps Research Institute) membres de l’International AIDS Vaccine Initiative (IAVI), Theraclone Sciences et Monogram Biosciences a isolé, l’année dernière, deux anticorps montrant une excellente capacité à neutraliser environ 80% des souches connues de HIV-1 [2]. Ces anticorps, appelés PG6 et PG16, ciblent des zones vitales du virus : des séquences très conservées de la glycoprotéine gp120 [3], qui sont donc présentes sur de nombreuses souches du HIV.
La structure de l’un de ces deux anticorps, appelé PG16, a récemment été résolue par cristallographie à rayons X par une équipe menée par les chercheurs de l’Institut Scripps. Cette étude, publiée dans la revue PNAS [4], a révélé une caractéristique originale de PG16 : le sous-domaine CDR H3 est plus long que dans la majorité des anticorps classiques et possède une forme particulière, baptisée “tête de marteau” (Hammerhead) par les chercheurs à cause de sa ressemblance avec la tête d’un requin marteau. De plus, les chercheurs ont pu identifier au sein de ce domaine une séquence de 7 acides aminés qui est à l’origine des variations de spécificité observées entre PG9 et PG16. Enfin, la sulfatation d’un résidu Tyrosine dans ce domaine est cruciale pour la neutralisation du virus. Cette étude a donc permis aux chercheurs d’identifier les caractéristiques particulières à l’origine des propriétés de cet anticorps. D’après Laura Walker, co-auteur de l’article, tous les anticorps présentant des capacités de neutralisation étendues à plusieurs souches de VIH possèdent des caractéristiques inhabituelles.
Cette étude, financée par l’IAVI, le centre national contre les allergies et les maladies infectieuses ainsi que le NIH (National Institute of Allergy and Infectious Diseases et le National Institute of Health) s’inscrit dans un programme de recherche de vaccin contre le SIDA. L’objectif est dès lors de créer un vaccin qui pousse l’organisme à créer un grand nombre d’anticorps présentant des propriétés similaires à celles de PG9 et PG16.
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[3] La glycoprotéine gp120 est une protéine membranaire du HIV. Associée à la glycoprotéine gp41, elle forme les “spicules” du HIV, qui lui permettent de se lier aux lymphocytes T auxiliaires et de les infecter.
[4] Article paru dans PNAS : http://www.pnas.org/content/early/2010/06/01/1004600107.full.pdf+html
Sources : - Scientists determine structure of Immune
Molecule that counteracts many strains of HIV, News&Views, Mika Ono,
21 Juin 2010 (http://www.scripps.edu/newsandviews/e_20100621/hiv.html)
- [1] Rapport de l’OMS sur le programme VIH/SIDA 2008-2009 (http://whqlibdoc.who.int/publications/2010/9789242599459_fre.pdf)
- [2] Two new antibodies found to cripple HIV, IAVI newsroom, 3 Septembre 2009 (http://www.iavi.org/news-center/Pages/PressRelease.aspx?pubID=3157)
- BE Etats-Unis numéro 213 (http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/63801.htm)
- [1] Rapport de l’OMS sur le programme VIH/SIDA 2008-2009 (http://whqlibdoc.who.int/publications/2010/9789242599459_fre.pdf)
- [2] Two new antibodies found to cripple HIV, IAVI newsroom, 3 Septembre 2009 (http://www.iavi.org/news-center/Pages/PressRelease.aspx?pubID=3157)
- BE Etats-Unis numéro 213 (http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/63801.htm)
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