La science de précision au service d’une approche multidimensionnelle du traitement des maladies immunitaires et inflammatoires

Human Lymph node (PD1, CD3, CD8, KI67)
Courtesy Corinne Thomas & Souâd Naimi–Molecular Histopathology & BioImaging, Sanofi

Si le système immunitaire est le défenseur le plus loyal de l’organisme et le protège contre les agents pathogènes et tout autre envahisseur dangereux, il lui arrive aussi d’être un ennemi redoutable. Il peut en effet pécher par excès de zèle et être à l’origine de plusieurs maladies, notamment allergiques, comme l’asthme et l’eczéma, ou auto-immunes comme la polyarthrite rhumatoïde et le lupus. Du fait de l’extraordinaire complexité du système immunitaire, ces maladies sont tout à la fois difficiles à comprendre et à traiter et pénibles à supporter pour les patients. Aujourd’hui, des outils scientifiques et des technologies de pointe permettent d’appréhender ces enjeux avec une précision sans précédent — donnant aux chercheurs les moyens d’approfondir leurs connaissances du caractère multidimensionnel des maladies immunitaires et de les mettre à profit pour concevoir de nouveaux traitements plus efficaces, dirigés contre un ou plusieurs des mécanismes moléculaires mis en cause dans leur manifestation.  

Une vision « à l'échelle atomique » du système immunitaire

Le système immunitaire est une entité extrêmement complexe — une complexité qui tient en grande partie à la multiplicité des cellules immunitaires et de leurs interactions, à la fois entre elles et avec d’autres cellules et organes du corps. À cela viennent s’ajouter les variations biologiques qui existent entre différentes personnes et qui compliquent davantage l’identification des causes profondes des maladies immunitaires.

Pour tenter de décrypter cette complexité, les chercheurs de Sanofi s’emploient à analyser les maladies à un degré de précision encore inégalé. Pour ce faire, ils ont recours à des techniques permettant de sonder les cellules immunitaires —une à une— et d’en examiner minutieusement le génome (ou la composition génétique). Ainsi, nos chercheurs peuvent mesurer les niveaux d’activité de quelques 2 000 gènes dans une seule cellule immunitaire et comparer ensuite ces mesures avec celles d’autres cellules.

« Nous pouvons ainsi brosser un tableau entièrement nouveau des caractéristiques des maladies, telles qu’elles se manifestent chez un patient donné ou un groupe de patients », précise le docteur Frank Nestle, Responsable de la recherche en immunologie et inflammation de Sanofi. 

Un tel degré de précision permet de faire des découvertes importantes, la première d’entre elles étant que différentes maladies immunitaires peuvent présenter des causes moléculaires similaires, de sorte que les signaux biologiques qui sous-tendent une maladie immunitaire en particulier peuvent très bien se manifester dans une autre. 

« Les différents organes du corps, comme par exemple la peau, les poumons ou l’intestin, peuvent définir les manifestations du système immunitaire, mais les phénomènes biologiques qui sous-tendent ces différentes manifestations peuvent être relativement comparables », explique Frank Nestle.

Cette similarité biologique a des répercussions importantes sur le développement des médicaments. Ainsi, un médicament développé pour le traitement d’une maladie en particulier peut aussi présenter des bénéfices thérapeutiques dans le traitement d’une autre pathologie.   

Cette vision du système immunitaire à l’échelle atomique a également permis de constater que, dans bien des cas, plusieurs causes biologiques entrent en jeu dans la manifestation des maladies immunitaires. Nous constatons de plus en plus que de multiples stratégies thérapeutiques doivent être combinées dans une seule et même molécule pour développer des traitements efficaces. Cette approche a donné naissance à une nouvelle classe pharmacothérapeutique — celle des médicaments multi-spécifiques.

« Si nous voulons développer des médicaments qui agissent efficacement sur les multiples dimensions de la biologie des maladies immunitaires, alors nous allons avoir besoin d’outils pour fabriquer des molécules capables d’interagir avec de multiples cibles », souligne Frank Nestle.

Une seule cible ne suffit pas

La vaste majorité des médicaments utilisés à l’heure actuelle en pratique clinique sont conçus de manière à interagir avec une seule molécule de l’organisme, et ne visent donc qu’une seule cible. 

Aujourd’hui, grâce à la convergence de technologies novatrices, nous développons des techniques qui nous permettent de concevoir des médicaments que nous pouvons diriger contre plusieurs cibles à la fois. 

L’une des technologies à la base d’un tel tour de force moléculaire est celle qui permet de développer des protéines thérapeutiques appelées anticorps. Piliers de la médecine moderne, les anticorps ne sont habituellement dirigés que contre une seule cible moléculaire.  Gary Nabel, Chief Scientific Officer de Sanofi, et ses collègues ont mis au point une technique qui permet de concevoir des anticorps capables de neutraliser trois cibles  à la fois. Ces anticorps « trois-en-un » (ou « tri-spécifiques ») constituent une nouvelle approche prometteuse pour le traitement de maladies immunitaires complexes. 

Il existe une autre technologie permettant de concevoir des médicaments multi-spécifiques. Celle-ci est centrée sur les Nanobodies®, une nouvelle classe de protéines structurellement similaires aux anticorps mais de plus petite taille et plus stables. Présentes à l’état naturel, ces protéines peuvent être synthétisées rapidement et à grande échelle. De plus, il est facile de les combiner entre elles, comme des perles sur un collier, pour concevoir des agents thérapeutiques multi-spécifiques.   

Avec la plateforme Nanobodies®, Sanofi s’emploie à développer des agents multi-spécifiques pour le traitement d’un large éventail de maladies, en particulier immunitaires et inflammatoires.   

« Plusieurs maladies présentent des composantes immunitaires et inflammatoires. Nous découvrons par exemple que des maladies comme la sclérose en plaques, le diabète de type 2, la dépression et les maladies cardiovasculaires peuvent être liées à des phénomènes inflammatoires », explique Frank Nestle.

Si les technologies mobilisées pour développer des médicaments multi-spécifiques sont source d’importants bénéfices thérapeutiques, elles présentent également plusieurs autres avantages notamment celui de permettre d’accélérer le développement de nouveaux traitements.

« Notre travail, c’est de trouver l’inspiration et de voir ensuite ce qu’il est possible de faire », conclut  Frank Nestle.

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