Cours 2: immunopharmacologie Flashcards
Explique la pathophysiologie de l’arthrite rhumatoïde.
Les cellules immunitaires migrent aux articulations et sécrètent des cytokines et des molécules inflammatoires causant des dommages aux membranes synoviales et aux cartilages. Les cellules présentatrices d’antigènes peuvent présenter un autoantigène aux cellules T qui activent ensuite les cellules B. On se retrouvent avec un système immunitaire programmé pour attaquer des auto-antigènes causant, à long terme, des déformations dans les mains et autres articulations de corps.
Quel est le rôle de la TNF-a dans l’arthrite rhumatoïde?
La TNF-a cause la nécrose des cellules avec lesquels il entre en contact. La nécrose des cellules engendre une diffusion des débris cellulaire dans la région augmentant davantage la réponse immunitaire.
Quels sont les biomarqueurs de l’arthrite rhumatoïdes? Explique.
- Les facteurs rhumatoïdes: présence d’auto-anticorps dirigés contre la région Fc des immunoglobulines entrainant la formations de complexes immuns.
- Anticorps anti-citrulline: les arginines de certaines protéines sont converties en citrullines. Des auto-anticorps contre les protéines citrullinées sont détectables dans une grande fraction des patients souffrant d’arthrite rhumatoïdes.
Explique le principe de la citrullination.
Suite à une stimulation des neutrophiles pour la mort cellule, la perforine s’insère à la membrane des neutrophiles et cause l’entrée de calcium qui active les enzymes PADI (peptidylarginine deiminase) qui vont tranformer les arginines des protéines en citrulline.
S’ensuit une hypercitrullination leucotoxiques causant la destruction du neutrophile et la libération de la protéines citrullée (maintenant plius hyrdophile par la perte de charge positive des arginines).
Les protéines citrullinées sont reconnus comme du non-soi, causant l’induction d’une réponse auto-immune et la production d’auto-anticorps anti-citrulline.
Décrit les cytokines et molécules pro-inflammatoires impliquées dans l’arthrite rhumatoïde.
Important est de garder l’idée qu’il y a une MULTITUDE de cytokines et molécules pro-inflammatoires impliqués dans ce processus.
Les plus importantes étant la TNF-a, IFN-g et les IL-6 et IL-2.
Quelle est la voie métabolique la plus importante pour les cytokines impliquées dans l’arthrite rhumatoïde?
JAK STAT
Qu’est-ce que les agents DMARDs?
DMARDs: Disease-modifying anti-rheumatic drugs
Ce sont les composés traditionnels pour le traitement de maladies immunitaires. Ils ciblent la diminution de l’inflammation par les cellules T, diminuent la migration des cellules immunitaires, etc.
Quel est généralement le premier DMARDs administré aux patients? Qu’est-ce que c’est?
Le méthotrexate, un analogue de l’acide folique et de l’aminoptérine.
En quoi consiste l’action du méthotrexate?
- À haute concentration, il inhibe la dihydrofolate réductase et le métabolisme des purines.
- Il induit l’accumulation d’adénosine et de cAMP qui ont des effets anti-inflammatoires.
- Il diminue la sécrétion de cytokines pro-inflammatoires tel que TNF-a, IFN-g, IL-12 et IL-6.
- Il augmente la production de cytokine anti-inflammatoires tel que IL-4 et IL-10 (car diminution des cytokines pro-inflammatoires = diminution de l’inhibition des molécules anti-inflammatoires)
- Il augmente la production d’IL-1RA et du récepteur soluble au TNF.
- Inhibe la chimiotaxie des neutrophiles
- Induit l’apoptose des lymphocytes activés.
Comment l’accumulation d’adénosine diminue l’inflammation?
L’adénosine en excès dans une cellule sort de celle-ci, lie sont récepteurs à l’adénosine et engendre une diminution de l’inflammation par:
Neutrophiles:
- inhibition de leur activation
- inhibition de leur adhésion
Cellules T:
- inhibition de l’activation et de l’apoptose
- inhibition de l’expression des molécules d’adhésion
- augmentation de la différentiation en cellules T régulatrices (Treg).
Macrophages:
- inhibition de l’expression des cytokines
- différenciation en M1 M2 = inhibition de la différenciation en ostéoclastes.
Quel type d’agent sont les corticostéroïdes?
Ce sont des molécules anti-inflammatoire utilisé pour l’inflammation et la douleur.
Ils ont de multiples effets thérapeutiques, mais engendre beaucoup d’effets néfastes sur les organes et cause des changements hormonales.
Quel est le mécanisme d’action des corticostéroïdes?
- Les corticostéroïdes sont transportés sous forme de corticosteroid-binding globulin (CBD).
- Ils se lient à leurs récepteurs spécifiques: GRalpha
- Ces récepteurs amènent les corticostéroïdes au noyau, les corticostéroïdes aux complexes de facteurs de transcription sur le bord de transcrire et cause –>
- une trans-activation des enzymes de la gluconéogénèse
ou - une trans-répression (directe ou indirecte) des cytokines pro-inflammatoires (IL-6, TNF, COX-2, etc).
2 exemples de DMARDs biologiques utilisés dans le traitement de l’arthrite rhuamtoïde.
- TNF inhibitors: anticorps biologiques qui cible la TNF-a.
- Autres agents biologiques qui ciblent des cytokines (IL-1, IL-6) ou les cellules immunitaires (T et B).
Comment agissent les anticorps monoclonaux thérapeutiques?
Les anticorps thérapeutiques peuvent agir par liaison avec l’antigène via la région Fab (effet direct). Dans la majorité des cas, l’action nécessite l’activation de fonctions effectrices par la région Fc des anticorps.
La région Fc peut activer le système du complément ou lier un récepteurs (FcR) comme les macrophages, neutrophiles ou cellules NK pour faire l’ADCC (antigen dependant cytotoxicity).
Quels sont les différents modes d’actions des anticorps monoclonaux thérapeutiques (5)?
- Bloquer le ligand
- Bloquer le récepteur
- Downregulation des récepteurs de surface
- Effet de déplétion
- Inhiber l’induction de signaux
Comment sont fait les hybridomes pour la production d’anticorps monoclonaux thérapeutiques?
- Immunisations répétées d’une souris avec l’antigène + adjuvant.
- Tester la réponse humorale, si titre d’anticorps suffisant:
- Prend la rate ou les ganglions lymphatiques drainants
- Faire une fusion des cellules B par PEG avec un myélome HGPRT- (ex. SP-2)
- Ces cellules hybrides (hybridomes) sont sélectionnées à l’aide du milieu HAT. Dans ce milieu, les cellules B non-fusionnées ne pourront pas survivre parce qu’ils n’ont pas l’enzyme HGPRT.
- Clonage des hybridomes sélectionnés.
- Tester les anticorps monoclonaux pour leurs spécifictés, propriétés, isotypes, etc.
acronyme de HGPRT?
Hypoxanthine-Guanine PhosphoRibosylTransférase
Quels sont les 3 types d’anticorps monoclonaux thérapeutiques?
- Chimériques (-ximab): juste la portion V de la région Fab provient de l’hybridome de souris. Le reste est humain.
- Humanisés (-zumab): Juste la portion CRD de la région Fab provient de l’hybridome de souris. Le reste est humain.
- Humains (-umab): Provient de librairies d’anticorps humains (on a une librairie de différent anticorps humains déjà existants, on regarde s’il y en a un qui cible déjà notre anticorps et on le clone) ou de souris transgéniques (souris qui ont un système immunitaire humain donc produise des anticorps humains) ou d’hybridomes humains (même principe que les souris, mais on prends pas la rate au complet).
Décrit la production d’anticorps monoclonaux thérapeutiques par la technologie des souris transgéniques.
Les souris transgéniques, les XenoMouse, ont un locus codant pour des immunoglobulines humaines (locus IgG humains).
On fait des hybridomes à partir des anticorps produits par ces souris (par la fusion avec le myélome HGPRT et PEG).
Les anticorps monoclonaux produits sont “humains”.
Décrit la technologie de la présentation sur phage (“phage display”).
C’est l”approche la plus intéressante dans l’industrie parce qu’elle permet de produire une librairie.
- À partir de cellules B, on séquence les ARNm des fragments Fab de tous les anticorps de ces cellules.
- On clone les chaînes Vlourdes et Vlégères à partir de l’ADNc.
- On intègre les clones des chaînes dans un phagemide M13 ce qui permet la fusion avec la protéine PIIII du phage M13.
- Les particules de phages produitent expriment les chaines cloner des anticorps.
Donc
- On prend les phages produits, on les expose à notre antigène cible, soit celui qu’on veut avoir un anticorps contre.
- Le phage qui lie l’antigène cible est amplifié dans E. coli et cloné avec des parties constantes de chaines lourdes et légères humaines, transfection et expression permettant ainsi la production d’anticorps monoclonaux thérapeutiques humains.
Quel est le point bénéfique principale des technologies “présentations sur phages”?
Avec une seule rate de souris, on est capable de produire 50 millions de clones avec des ciblent antigéniques différentes. Donc si on trouve une cible intéressante, la plupart du temps on a déjà un anticorps qui peut la cibler dans la librairie. On doit juste trouver les cibles intéressantes pour une thérapie.
Ça permet aussi d’avoir plusieurs anticorps monoclonaux thérapeutiques pour une seule cible. PAr exemple:
On a 5 anticorps monoclonaux sur le marché qui cible la TNF-a. Si on en a un qui ne fonctionne pas avec un patient, on peut en utiliser un autre.
En quoi consiste les thérapies sur le criblage de TNF?
Le TNF-a est une cytokine membranaire qui peut être clivée en une forme soluble par une métaloprotéase.
Le criblage permet d’évaluer l’activité d’un grand nombre de composés chimiques ou naturels sur des cibles biologiques.
Donc, on a des anticorps qui peuvent neutraliser la partie soluble ou le récepteur lui-même de la TNF.
Pour confirmer l’efficacité des anticorps, on prend des souris Tg (transgénique) surexprimants la TNF-a, on voit des lésions de type arthrite rhumatoïde donc on sait que la TNF-a est impliqué.
Ensuite on prend une souris transgénique qui a des lésions de type arthrite rhumatoïde et on immunise avec l’anticorps thérapeutiques anti-TNF-a que l’on veut tester. –> on voit une diminution de l’inflammation donc ça fonctionne.
Décrit le rôle du TNF-a dans l’arthrite rhumatoïde.
La TNF-a sécrétée par la cellule T CD4+ (activé par un macrophage) va:
- induire la production de MMPs qui cause des dommages à l’os et au cartilage.
- coincide avec la sécrétion:
–> d’IL-1 qui augmente l’angiogénèse et induit la production de molécules d’adhésions = encore plus d’infiltration de cellules immunitaires
–> d’IL-6 cytokines pro-inflammatoires qui stimule encore plus la production d’autres cytokines inflammatoires.
Décrit la thérapie de l’éthanercept.
C’est un anticorps partiels; il possède les domaines CH2, CH3 et la région charnière de Fc gamma1 ainsi que la région liant le TNF-a et LT-a de TNFR2 (récepteur de TNF-a).
Son mécanisme d’action est de compétionner avec les récepteurs membranaires du TNF-a.
Décrit la thérapie de l’Infliximab.
C’est un anticorp chimérique 3/4 humain et 1/4 souris.
mécanisme d’action: liaison à haute affinité avec le TNF-a soluble et membranaire. Il permet le blocage de la liaison aux récepteurs et induit la mort des cellules exprimant le TNF-a membranaire par ADCC (les cellules NK lie la partie Fc de l’Ac Inliximab, ce qui induit un signal d’activation, la perforine fait son action et induit la mort cellulaire.
MAIS: pharmacocinétique très variable d’un patient à l’autre.
Décrit la thérapie du Certolizumab pegol.
C’est un fragment Fab’ humanisé lié à deux molécules de PEG (polymère synthétique qui devient de plus en plus gros).
mécanisme d’action:
- Il a une liaison à haute affinité avec le TNF-a soluble et membranaire.
- Permet le blocage de la liaison aux récepteurs.
- Il n’y a pas de fragment Fc donc aucune induction de l’ADCC.
- Il est monomérique, donc aucune induction de la formation de complexes multimériques et aucune activation du TNF membranaire. Permet de résister plus longtemps et d’avoir un effet plus long dans le corps.
Comment son produits les complexes multimériques et qu’est-ce que ça fait?
Les anticorps monoclonaux peuvent induire des complexes multimétiques, ce qui pourrait augmenter l’immunogénicité du médicaments et les réactions d’hypersensibilité de type III. Donc diminution de la demi-vie et de l’effet du médicament.
Quels sont les effets secondaires les plus fréquents des thérapies anti-TNF-a?
1) Immunosuppression: donc sensible aux infections opportunistes
2) Incidence de lymphomes plus élevé
3) Production d’anticorps contre le traitement (ex: anti-adalimumab)
4) Syndromes démyélinisant: exacerbations de scléroses en plaques et apparition de maladies neurologiques à démyélinisation rapportés.
Décrit la thérapie du Tocilizumab et comment il a été trouvé.
Le tolicizumab est un anticorps humanisé anti-IL-6 qui bloque les formes membranaires et solubles de récepteur à l’IL-6. Donc permet d’inhiber l’activation en “cis” et en “trans”.
On a découvert que les souris déficientes pour l’IL-6 sont protégées de l’athrite rhumatoïde induite par le collagène.
Décrit les deux types d’activation du récepteur à l’IL-6.
Activation en “cis”:
1) Il-6 lie sont récepteur
2) le rcpt (IL-6Ra) à une haute affinité pour la GP130 (co-rcpt) et s’y lie.
3) Formation d’un complexe dimérique membranaire (IL-6Ra + GP130)
Activation en “trans”:
1) IL-6 se lie à une partie du IL-6Ra soluble (a été cliver du reste du rcpt par une enzyme)
2) Cette partie soluble se lie au GP130 membranaire (co-rcpt) = formation d’un complexe monomérique membranaire.
Quel effet secondaire est propre au Tocilizumab?
La dyslipidémie ce qui augmente le risque d’infarctus, surtout chez les patient fumeurs de 40 ans (passe de 6% à 9%).
Décrit le Rituximab.
C’est un anticorps chimérique anti-CD20.
Le CD20 est un marqueur des lymphocytes B, mais uniquement les Pre-B (pré-BCR), B immatures, B naïves, B mémoires.
Les cellules B matures (plasmoblastes et plasmocytes) n’ont pas de CD20, donc ne sont pas déplétés, même chose pour les précurseurs des cellules B (cellules souches, progéniteurs lymphoïdes, Pré-B). Donc engendre une immunosuppresion transitoire car encore capacité de ravoir des cellules B.
Décrit le mécanisme d’action du Rituximab.
Le rituximab engendre:
- une cytotoxicité par activation du complément (CDC)
- une cytotoxicité cellulaire médiée par les anticorps (ADCC)
- Apoptose
En attaquant directement les cellules B, on inhibe la production d’auto-anticorps par ces cellules.
Son efficacité est comparable à celle des anti-TNF.
Efficace chez les patients qui ne répondent pas aux autres médicaments biologiques.
Biosimilaires approuvés
