Depuis une douzaine d'années, de nouvelles thérapies utilisant des anticorps monoclonaux révolutionnent l'oncologie. Plus ciblée et mieux tolérée que la chimiothérapie, l'immunothérapie a en effet amélioré la prise en charge de cancers considérés jusque-là comme incurables.
De plus en plus d'anticorps thérapeutiques seront disponibles dans les années à venir et il est essentiel de pouvoir sélectionner les plus efficaces pour chaque patient. Pour cela, il faut procéder à une analyse in vitro des cellules cancéreuses par « immunofluorescence cyclique » qui utilise des anticorps monoclonaux fluorescents. Cette analyse est aujourd'hui limitée par le petit nombre de fluorophores détectables.
C'est pourquoi des chercheurs du CEA-Joliot ont imaginé un autre marquage, par la masse, pour doser les biomarqueurs cancéreux à l'aide d'anticorps monoclonaux.
Multiplexer l'analyse de biomarqueurs
Au lieu d'un fluorophore, ils accrochent à l'anticorps monoclonal une « étiquette de masse », c'est-à-dire une molécule contenant 27 atomes de carbone et 6 d'hydrogène – TMPP ou tris(2,4,6,-trimethoxyphenyl)-phosphonium – auxquels peut être substitué ou non un isotope stable de masse différente (carbone 13 au lieu de carbone 12 et deutérium au lieu d'hydrogène). Il est ainsi théoriquement possible d'obtenir, à partir de cette molécule, 61 « isotopologues » de masses toutes distinctes.
Le lien entre l'anticorps et l'étiquette de masse a la particularité d'être clivable par chimie-click, selon la méthode mise au point par l'équipe de Joliot (Lire Libérer de nouvelles espèces électrophiles pour explorer les fonctions cellulaires). Dès que l'anticorps monoclonal se lie à son récepteur cible, l'étiquette de masse se sépare et peut être analysée par spectrométrie de masse. Ce procédé permet a priori de multiplexer un grand nombre d'analyses de biomarqueurs sur des cellules ou des tissus tumoraux, in vitro ou in vivo.
Les chercheurs de Joliot ont sélectionné quatre isotopologues du TMPP qu'ils ont liés à quatre anticorps thérapeutiques approuvés par la Food and Drug Administration des États-Unis. Après réaction click-and-release, ils ont pu identifier et quantifier les quatre récepteurs par analyse en spectrométrie de masse des étiquettes clivées et libérées. Ils ont pu appliquer cette technique à des cellules en culture, des biopsies et chez un modèle animal porteur d'une tumeur.
Comparée à l'immunofluorescence cyclique, cette méthode ne fournit pas d'information spatiale sur les différents récepteurs mais elle détecte un plus grand nombre de biomarqueurs cancéreux dont elle fournit un niveau d'expression approximatif. Enfin, elle offre la possibilité d'une analyse in vivo, et pas seulement in vitro.