Nanobodies innovants pour le diagnostic médical – NVDIAG

Le laboratoire commun NVDIAG (generation of Nano-antibodies using extracellular Vesicles for DIAGnostic purposes) est un partenariat bilatéral entre le Laboratoire d’Ingénierie des Systèmes Macromoléculaires (LISM) et la société BioCytex, tous deux basés à Marseille. Le LISM est une unité de recherche mixte du CNRS et de l’université d’Aix-Marseille qui mène des recherches fondamentales aux frontières de la microbiologie, de la biochimie et de la biologie cellulaire. Les thèmes de recherche du LISM sont centrés sur l’étude des membranes biologiques et par conséquent sur les protéines membranaires (PM), avec de très fortes compétences en biologie structurale (cristallographie et microscopie électronique). BioCytex est une société de biotechnologie créée au début des années 90 et spécialisée dans les méthodes de développement et la standardisation des tests de diagnostic conçus sur une base de cytométrie en flux quantitative et par ELISA.
Le LabCom NVDIAG a pour but de développer des technologies innovantes via l’ingénierie de vésicules extracellulaires (VE) en vue de présenter des antigènes complexes, en conformation native, pour la génération d'anticorps monoclonaux de camélidés (Nano-anticorps) dédiés à des applications dans le domaine du diagnostic par cytométrie en flux et ELISA.
La plupart des marqueurs pour le diagnostic médical sont des PM de surface. Le LISM a développé une méthodologie pour produire, purifier et caractériser des VE recouvertes de PM d’intérêt. Le laboratoire a montré par des études structurales par microscopie électronique que l’utilisation des VE permet d’obtenir des PM dans un état d’oligomérisation natif. En parallèle, le LISM opère une plateforme dédiée à la génération de nano-anticorps dérivés des chaines lourdes à domaine variable unique (VHH) de camélidés.
Le premier objectif du LabCom NVDIAG est de démontrer que les PM exprimées de façon recombinante à la surface des VE possèdent les mêmes propriétés que celles présentes naturellement sur les cellules. Pour cela, des nano-anticorps seront générés par le LISM à l’aide de VE puis caractérisés par cytométrie en flux chez BioCytex sur des vésicules d’une part et sur des échantillons biologiques humains d’autre part. Un comportement similaire sera la preuve d’une conformation identique des molécules. Les PM ainsi produites en conformation native feront apparaitre des épitopes originaux qui n'existent pas lorsque, par exemple, des domaines extracellulaires solubles sont utilisés. Ces nouveaux épitopes seront mis à profit pour développer des nano-anticorps contre des cibles difficiles. Un focus particulier sera porté sur le développement de nano-anticorps non compétitifs d’anticorps thérapeutiques, qui pourront alors être utilisés comme test diagnostique compagnon pour le suivi des traitements, notamment en immunothérapie du cancer.
Le second objectif sera de prouver que la méthodologie développée par NVDIAG peut être utilisée pour produire des assemblages moléculaires complexes formés de plusieurs PM en conformation native. Des vésicules obtenues par co-transfection seront caractérisées par microcopie électronique par le LISM pour s’assurer de la présence des différents partenaires protéiques. Des nano-anticorps seront générés par le LISM et leurs spécificités seront caractérisées sur des échantillons biologiques (sang total) par BioCytex. Ces nano-anticorps reconnaissant des épitopes conformationnels répondront à des besoins non satisfaits pour un certain nombre d’antigènes complexes.
En final, les anticorps fonctionnels seront commercialisés par BioCytex pour répondre à des besoins de santé dans le domaine de l'hémostase et du cancer.