Le bioterrorisme et l’utilisation d’armes biologiques forment respectivement les versants civil et militaire du risque biologique provoqué (RBP). On désigne sous ce terme la dissémination de virus, bactéries ou toxines pour agresser des populations civiles ou des troupes en opération. Des enveloppes contenant des spores du charbon ont contaminé des patients aux États-Unis en 2001 [ 1] et ont bruyamment rappelé la réalité de ce risque, mais plusieurs autres exemples, plus anciens [ 2] ou plus récents [ 3], en témoignent également. Ainsi, si l’utilisation des armes biologiques est interdite par le droit international, les formes non conventionnelles de la guerre sont trop imprévisibles pour ne pas chercher à prévenir ce risque. Le charbon, la peste, la variole, la mélioïdose^1, et le botulisme sont maintenant quasiment éradiqués des pays développés par des mesures de santé publique et d’hygiène, mais sont les principaux candidats du RBP, de même que l’intoxication par la ricine². Le nombre d’agents potentiellement impliqués (par exemple, certaines fièvres hémorragiques et encéphalites virales font partie du RBP) est toutefois plus grand. La surveillance des sources d’alimentation limite l’exposition des militaires mais plus difficilement celle des populations civiles, et tous sont exposés au risque de contamination par voie pulmonaire (inhalation). Les vaccins protègent souvent en induisant la synthèse d’anticorps (Ac) neutralisants, mais des programmes de vaccination protégeant contre d’aussi nombreux agents sont difficiles à mettre en œuvre, même chez les militaires dont tous ne seront pas exposés au RBP au cours de leur vie professionnelle. La mise en place de tels programmes au profit des populations civiles est encore plus difficile à concevoir. Les Ac permettent la neutralisation d’un grand nombre d’agents du RBP et l’administration d’Ac préformés présente l’avantage d’apporter une prophylaxie immédiatement efficace, qui peut donc être mieux ciblée sur les personnels considérés comme effectivement exposés (par exemple, personnels de premiers secours ou personnes fréquentant des endroits symboliques du pays en crise). Le niveau de protection, corrélé à la concentration circulante d’Ac neutralisants, peut être supérieur à celui apporté par la vaccination et sa durée est déterminée par la demi-vie des anticorps qui est d’un mois environ. L’utilisation thérapeutique des Ac est aussi efficace, sous réserve d’une administration assez rapide (de l’ordre de plusieurs heures, le plus souvent) après exposition à l’agent considéré.

Les Ac recombinants, ainsi appelés parce qu’ils sont obtenus après manipulation et expression d’ADN, et non plus extraits de produits sanguins, forment une classe thérapeutique récemment apparue et en très forte expansion. Ces molécules sont capables de neutraliser spécifiquement leurs cibles grâce à plusieurs mécanismes. Les Ac existent naturellement dans l’organisme et leur bonne tolérance, sous réserve qu’ils soient d’origine humaine ou au moins offrant une grande similitude avec leurs homologues humains, peut expliquer pourquoi leur développement peut être préféré à celui des petites molécules synthétiques dont 9 sur 10 échouent lors des essais cliniques [ 4], précisément en raison d’un défaut de biodisponiblité ou d’induction d’effets secondaires sévères. Les anticorps seraient utilisés en association aux médicaments éventuellement disponibles dont les mécanismes d’action sont souvent très différents, créant ainsi une synergie bénéfique. Des IgA (immunoglobulines A) pourraient être préférées aux IgG puisque les deux modes de contamination envisagés (inhalation et absorption par voie orale) supposent le passage à travers des muqueuses, site privilégié d’action de ces IgA.

Les Ac recombinants sont généralement obtenus en deux étapes : obtention d’un fragment d’Ac qui se fixe à l’agent devant être neutralisé, puis synthèse d’une IgG entière à partir de ce fragment. Des fragments d’Ac recombinants se fixant sur l’une des sous-unités de la toxine létale du charbon, appelée antigène protecteur, ont été obtenus par plusieurs équipes dont la nôtre [ 5– 11]. Ils pourraient prévenir ou traiter cette maladie plus efficacement que les antibiotiques seuls. Ces derniers agissent en effet sur la septicémie en tuant les bactéries végétatives mais ne peuvent pas agir sur les toxines qui ont été préalablement libérées par ces bactéries lors de leur phase de multiplication. Le fragment d’Ac obtenu dans notre laboratoire a été exprimé sous forme d’IgG, et ses capacités de protection prophylactiques et thérapeutiques ont été vérifiées dans un modèle animal de la maladie. Nous avons également obtenu un fragment d’Ac recombinant dirigé contre la seconde sous-unité de cette même toxine, le facteur létal [ 12], comme cela avait été préconisé par les experts du charbon [ 13]. La mélioïdose [ 14], et surtout la peste [ 15], sont des maladies bactériennes incluses dans le RBP que des Ac peuvent aider à contrôler. Le virus de la variole peut être neutralisé par des Ac dirigés contre les protéines de surface B5 [ 16] ou L1 [ 17]. La neutralisation des toxines botuliques - substances qui sont de loin les plus toxiques connues [ 18] - est possible par des Ac dont les caractéristiques sont maintenant bien décrites. Nous avons obtenu un fragment d’Ac neutralisant la ricine dont l’utilisation optimale se ferait probablement par aérosol [ 19].

Les fragments d’anticorps recombinants (Fab ou scFv) (→) peuvent être obtenus en fabriquant et en criblant des librairies de fragments d’Ac exposés à la surface de phages [ 20], ce qui est la stratégie la plus robuste utilisée dans ce domaine de recherche. Toutefois, cette stratégie est plus efficace lorsqu’elle débute en utilisant des lymphocytes B de donneurs humains immunisés contre l’agent d’intérêt. De telles cellules sont disponibles aux États-Unis dans le cas du charbon [ 8] puisque la prévention de cette maladie est obtenue chez les militaires par une vaccination qui repose sur l’utilisation de l’antigène protecteur (AP)³ comme immunogène. Dans d’autres cas, comme le botulisme, des essais de vaccination ont permis d’obtenir de tels lymphocytes [ 21]. Des chimpanzés, dont les anticorps sont identiques aux anticorps humains et qui avaient été utilisés aux États-Unis pour des essais de vaccination contre la variole, ont été revaccinés puis leurs cellules utilisées de la même façon [ 22]. En Europe toutefois, l’utilisation des chimpanzés au laboratoire est quasiment interdite, pour des raisons éthiques. Des souris dont les locus codant les immunoglobulines sont remplacés par leurs homologues humains ont pu être utilisées [ 23– 25] (→), mais cette technique est délicate et très coûteuse. D’une façon générale, la rareté dans nos pays des maladies naturellement provoquées par les agents recensés dans le RBP, et l’absence de vaccination contre ce risque, nous ont empêché d’avoir accès à des lymphocytes de sujets immunisés contre ces pathogènes. Dans notre laboratoire, les librairies ont donc été obtenues en partant de macaques que nous avons immunisés, ce qui est une approche peu fréquente mais justifiée par la très grande similitude existant entre les fragments d’anticorps de primates non humains (ici Macaca fascicularis) et ceux de l’homme [ 26]. Cette approche permet de cibler très précisément les protéines essentielles impliquées dans la physiopathologie de la maladie en les utilisant comme immunogènes, ce qui ne serait pas possible chez le sujet humain. De plus, les lymphocytes peuvent être obtenus à partir de la moelle osseuse, ce qui présente des avantages pour notre technique alors que ce tissu est beaucoup plus difficilement accessible chez l’homme pour des raisons éthiques. Pour compléter notre approche et en utilisant un site d’analyse de séquences (http://imgt.cines.fr) [ 27] (→), puis un site de modélisation tridimensionnelle des Ac (http://antibody.bath.ac.uk) [ 28], nous avons pu muter un premier fragment d’Ac de macaque pour le rendre « plus humain » - très exactement, pour le rendre plus proche des séquences germinales humaines (gènes V, (D), J non réarrangés) codant des Ac qu’un Ac issu de tel ou tel donneur humain particulier [ 29]. Cette technique d’ingénierie des Ac, qui en préserve l’affinité pour leur cible, est en cours d’application à l’ensemble des fragments d’Ac obtenus dans notre laboratoire dans le but d’en assurer une excellente tolérance [2]. De façon générale, les travaux réalisés dans notre laboratoire sont susceptibles d’améliorer significativement la prise en charge prophylactique et thérapeutique des agents à l’origine du RBP, ce d’autant qu’il existe en France une voie particulière d’agrément des médicaments ciblant spécifiquement ce risque, auprès des autorités de santé. La versatilité de l’approche utilisée ne la cantonne évidemment pas à la prise en charge du RBP et elle est aussi applicable aux pathologies rencontrées en pratique plus courante.

(→) voir R. Abès et al., page 1011 ; P. Chames et D. Baty, page 1159

(→) voir M. Cogné et al., page 1149

(→) voir M.P. Lefranc, page 1020

Les auteurs déclarent n’avoir aucun conflit d’intérêts concernant les données publiées dans cet article.