Les anticorps, également appelés immunoglobulines, sont des glycoprotéines en forme de Y produites par les lymphocytes B qui reconnaissent et neutralisent les agents pathogènes. Ce sont les molécules effectrices de l’immunité humorale, se liant avec une haute spécificité aux antigènes par leurs régions variables.
Structure de Base
Toutes les immunoglobulines partagent un cadre structural commun constitué de quatre chaînes polypeptidiques : deux chaînes lourdes identiques et deux chaînes légères identiques, maintenues ensemble par des ponts disulfure et des interactions non covalentes. Chaque chaîne se replie en domaines globulaires appelés domaines d’immunoglobuline, qui consistent en environ 110 acides aminés arrangés en un sandwich de deux feuillets bêta stabilisés par un pont disulfure conservé, un exemple classique de structure des protéines.
Le monomère en forme de Y possède plusieurs régions. Les fragments Fab contiennent les sites de liaison aux antigènes, chaque bras du Y formant un site de liaison. Le fragment Fc assure les fonctions effectrices, notamment l’activation du complément et la liaison aux récepteurs. La région charnière offre une flexibilité entre les régions Fab et Fc, permettant aux deux sites de liaison aux antigènes de se déplacer indépendamment.
Régions Variables et Constantes
Les régions N-terminales des chaînes lourdes et légères sont très variables entre différentes molécules d’anticorps, formant les régions variables qui déterminent la spécificité antigénique. Dans les régions variables, trois boucles hypervariables appelées régions déterminant la complémentarité créent la surface de liaison à l’antigène. La diversité des séquences CDR, générée par la recombinaison VDJ et l’hypermutation somatique, permet au système immunitaire de reconnaître un vaste éventail d’antigènes potentiels.
Les régions C-terminales sont constantes au sein de chaque classe d’anticorps. La chaîne légère possède un domaine constant, tandis que la chaîne lourde en possède trois ou quatre selon l’isotype. Les régions constantes déterminent la classe de l’anticorps et ses fonctions effectrices.
Classes d’Immunoglobulines
Les mammifères possèdent cinq classes d’immunoglobulines. L’IgG est la plus abondante dans le sérum, avec quatre sous-classes chez l’humain. Elle traverse le placenta, fournissant une immunité passive au fœtus, et est le principal anticorps produit lors des réponses immunitaires secondaires. L’IgM est le premier anticorps produit lors d’une réponse immunitaire et existe sous forme de pentamère de cinq unités en Y. Sa grande taille la maintient principalement dans la circulation sanguine, et elle est très efficace pour activer le complément. L’IgA est le principal anticorps des sécrétions muqueuses, protégeant les voies respiratoires, digestives et reproductrices. Elle existe sous forme de dimère avec une chaîne J. L’IgE se lie aux mastocytes et aux basophiles et intervient dans les réponses allergiques et la défense contre les parasites. L’IgD se trouve principalement à la surface des lymphocytes B naïfs, fonctionnant comme un récepteur antigénique.
Liaison Antigénique
La liaison à l’antigène se produit par complémentarité conformationnelle et chimique entre les boucles CDR et l’épitope antigénique. L’interaction implique des liaisons hydrogène, des interactions ioniques, des forces de van der Waals et des interactions hydrophobes. Contrairement aux interactions enzyme-substrat, la liaison anticorps-antigène est typiquement non covalente et réversible. L’affinité de liaison est décrite par la constante de dissociation, les anticorps de haute affinité ayant des valeurs de Kd dans la gamme nanomolaire à picomolaire.
Fonctions Effectrices
La région Fc assure plusieurs fonctions effectrices après la liaison à l’antigène. La cytotoxicité cellulaire dépendante des anticorps se produit lorsque les récepteurs Fc sur les cellules tueuses naturelles reconnaissent l’IgG liée aux cellules cibles, déclenchant la libération de granules cytotoxiques. L’activation du complément commence lorsque l’IgM ou l’IgG se lie à l’antigène, exposant des sites de liaison pour C1q et initiant la cascade classique du complément. L’opsonisation consiste à recouvrir les agents pathogènes d’IgG, améliorant la phagocytose par les macrophages et les neutrophiles exprimant les récepteurs Fc gamma. Dans l’immunité muqueuse, le récepteur d’immunoglobuline polymérique transporte l’IgA à travers les cellules épithéliales dans les sécrétions.
Anticorps Monoclonaux
Les anticorps monoclonaux sont des anticorps identiques produits par un seul clone de lymphocyte B. Ils sont produits par la technologie des hybridomes, fusionnant des lymphocytes B producteurs d’anticorps avec des cellules myélomateuses immortelles. Les anticorps monoclonaux ont révolutionné le diagnostic (notamment l’ELISA) et la thérapie. Les anticorps monoclonaux thérapeutiques traitent le cancer en bloquant les récepteurs de facteurs de croissance, comme le trastuzumab ciblant HER2, ou en recrutant les cellules immunitaires par cytotoxicité cellulaire dépendante des anticorps. D’autres anticorps thérapeutiques bloquent les cytokines inflammatoires dans les maladies auto-immunes, comme l’adalimumab ciblant le facteur de nécrose tumorale.
