Déterminants moléculaires de la pharmacocinétique des anticorps thérapeutiques

par Guillaume Brachet

Thèse de doctorat en Immunologie

Sous la direction de Valérie Gouilleux-Gruart et de Renaud Respaud.

Le président du jury était Hervé Watier.

Le jury était composé de Marie-Alix Poul.

Les rapporteurs étaient Philippe Billiald, Sandrine Wittmann.


  • Résumé

    La pharmacocinétique (PK) des anticorps monoclonaux (mAbs) est sujette à d’importantes variations interindividuelles. Le récepteur néonatal au Fc des IgG (FcRn) et le statut immun à l’encontre de ces mAbs sont des déterminants de cette PK. La bioconjugaison des mAbs à des cytotoxiques entraîne une altération de leur PK. Nous montrons que le taux de couplage modifie l’affinité de ces espèces pour le FcRn à pH6. La proportion d’agrégats au sein des solutions d’anticorps armés augmente avec le taux de couplage et pourrait entraîner une altération de leur PK. Par ailleurs, cette agrégation est impliquée dans l’immunogénicité des mAbs, et nous avons donc cherché à identifier des acides aminés impliqués dans l’agrégation de mAbs indiqués en clinique. Il apparait que la nature biochimique de résidus des paratopes pourrait augmenter cette agrégation. Les anti-TNF- présentent très peu d'agrégats et figurent pourtant parmi les plus immunogènes chez l’Homme. Nous avons donc exploré le rôle des complexes immuns dans leur immunogénicité chez la souris. Il apparait que la présence du FcRn n’est pas à l’origine de l’immunisation contre ces mAbs, contrairement à celle des complexes immuns. Ces résultats donnent des pistes pour la production de mAbs plus efficients et mieux tolérés.

  • Titre traduit

    Molecular determinants of monoclonal antibody pharmacokinetics


  • Résumé

    The pharmacokinetic (PK) profile of monoclonal antibodies (mAbs) shows interindividudal variability. The neonatal Fc receptor (FcRn) and the immounogenicity of these mAbs are determinative factors of mAb PK. Generation of antibody-drug-conjugates alters their PK profile. We show that the the affinity for FcRn at pH6 increases with the drug-to-mAb ratio, as does the amount of aggregates inside the mAb-drug-conjugate. The amount of aggregates could be responsible for an avidity effect towards FcRn. These aggregates are known to cause immunogenicity, so we studied biochemical determinants inside the aminoacid sequence of marketed mAbs. We show that the biochemical nature of some aminoacids inside the paratope has an impact on the amount of aggregation. Anti-TNF- mAbs show very little aggregation but are very immunogenic in humans. We studied the role of the formation of immune complexes in the immunization against anti-TNF- mAbs in mice, and showed that immune complexes, but not FcRn are essential in the immunization process against anti- TNF- mAbs. These results give leads towards the generation of more efficient, better tolerated mAbs.


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