Pénétration transcutanée d'anticorps de taille réduite dans le traitement de la dermatite atopique

Transcutaneous penetration of reduced-size antibody in atopic dermatitis treatment

• Auteur / Autrice : Audrey Baylet
• Direction : Laurent Delpy, Marine Bernard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Immunologie, oncologie, inflammation et infectiologie
• Date : Soutenance le 24/03/2021
• Etablissement(s) : Limoges
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Biologiques et Santé (Limoges ; 2018-2022)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Contrôle de la Réponse Immune B et Lymphoproliférations (Limoges ; 2018-....)
• Jury : Président / Présidente : Franck Morel
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Laurent Delpy, Marine Bernard, Nicolas Fazilleau
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Sophie Siberil, Laure Gibot

Mots clés

Mots clés contrôlés

Immunothérapie

Eczéma

Mots clés libres

Dermatite atopique

Immunothérapie

Interleukine 4

Anticorps de taille réduite

Pénétration transcutanée

Atopic dermatitis

Immunotherapy

Interleukin 4

Reduced-size antibody

Transcutaneous penetration

Résumé

La dermatite atopique (DA) est une maladie inflammatoire cutanée chronique dont la prévalence mondiale est élevée et en constante augmentation. A ce jour, le Dupilumab, un anticorps monoclonal ciblant le récepteur commun aux interleukines (IL) 4 et IL-13, constitue l’unique traitement d’immunothérapie de la DA. L’application topique d’anticorps (Ac) neutralisant des molécules inflammatoires impliquées dans la maladie, telles que l’IL-4, constitue donc un enjeu majeur dans l’amélioration de la qualité de vie des patients. Le premier objectif de cette thèse a consisté en la génération de modèles murins transgéniques produisant des Ac de taille réduite qui faciliterait leur passage à travers la peau. Les deux modèles générés ont permis de produire des dimères de chaînes lourdes humanisés (HCAbs) ayant une structure similaire à celle des Ac naturellement produits par les camélidés. Ces modèles devraient permettre d’isoler aisément des nanobodies ayant subi un processus de maturation in vivo. Le second axe du projet a reposé sur l’étude de la biodisponibilité au niveau de la peau de fragments d’anticorps simple chaîne (scFv) commerciaux sur des modèles in vitro, ex vivo et in vivo. Un scFv dirigé contre l’IL-4 humaine a démontré une efficacité de neutralisation dans deux modèles in vitro. Un modèle ex vivo de peau d’oreille de cochon lésée a révélé un passage facilité à travers la peau du scFv en comparaison avec un anticorps entier. Enfin, un modèle in vivo mimant les caractéristiques de la DA a été mis au point. Cette thèse a donc permis d’initier différents axes de recherche afin de démontrer la possibilité d’administrer un traitement d’immunothérapie par voie topique dirigé contre une molécule inflammatoire impliquée dans la DA.

Atopic dermatitis (AD) is a chronic inflammatory skin disease with a high and increasing worldwide prevalence. To date, only Dupilumab, a monoclonal antibody targeting the common receptor for interleukins (IL) 4 and IL-13 common, is used as immunotherapy for AD. Topical application of antibodies (Ab) neutralizing inflammatory molecules involved in the disease, such as IL-4, is therefore a major challenge to improve patient quality of life. The first objective of this study was to generate transgenic mouse models producing reduced-size Ab, which would facilitate their passage through the skin. Characterization of two generated mouse models revealed the presence of humanized heavy chain-only antibodies (HCAbs), which were structurally similar to naturally produced Ab by camels. Hence, antigen-specific nabodies that maturate in vivo should be easily obtained using these new models. The second axis of the project was based on the study of commercial single chain antibody fragment (scFv) bioavailability in the skin in in vitro, ex vivo and in vivo models. A scFv directed against human IL-4 demonstrated neutralizing efficacy in two in vitro models. An ex vivo model of tape-stripped pig ear skin revealed enhanced scFv passage through the skin compared to whole antibody. Finally, an in vivo model mimicking AD was developed. Therefore, this PhD thesis initiated various research topics to demonstrate the possibility of treating AD by topical immunotherapy directed against an inflammatory molecule involved in disease physiopathology.