Production, purification et caractérisation d’apolipoproteine A et de fragments d’anticorps pour la construction de complexes ciblant la plaque d’athérome // Production, purification and characterization of Apolipoprotein-A and scFv fragments to produce l

Topic description

Les maladies cardiovasculaires sont aujourd’hui la principale cause de mortalité dans le monde. D’où l’urgence d’aborder des approches thérapeutiques personnalisées dans le cadre de la nano-médecine et des nano-biotechnologies. Le développement d’outils efficaces et spécifiques pour la délivrance d’agents de diagnostiques et / ou de thérapies pour les maladies cardio-vasculaires, y compris l’athérosclérose, reste difficile. Les principaux freins sont liés à des critères tel que la biocompatibilité et la biodégradabilité des matériaux ainsi que leurs bio-distribution ciblée.
Le projet LPCBioMab vise à produire une nouvelle génération de Complexes biocompatibles incluant des Apolipoprotéines (LPC), ces complexes seront fonctionnalisés avec des anticorps pour lutter contre l’athérosclérose. Le développement des LPC va s’inspirer des HDL qui sont des nanoparticules endogènes impliquées dans le transport et le métabolisme du cholestérol, des phospholipides, des triglycérides et d’autres lipides. Compatibles avec le système immunitaire, les LPC pourront échapper à l’élimination par le système réticulo-endothélial. L’apolipoprotéine A1 est la principale fraction protéique dans les particules de HDL et elle est essentielle pour plusieurs activités de protection contre la formation de la plaque d’athérome, y compris l’efflux de cholestérol, le contrôle de la mort cellulaire, les réponses inflammatoires, l’activation plaquettaire et les effets vasodilatateurs. Des variants de l’apolipoprotéines A1 (Apo-Milano et Apo-Paris, …) plus stables et plus efficaces sont décrits chez des populations à faible risque cardiovasculaire ce qui ferait de ces variants de potentiels candidats à la construction de nano-cargos optimisés.
Les LPC reconstitués incluant l’ApoA1(recombinante et/ou ses variants) complexée au phospholipides seront développés et fonctionnalisés ultérieurement avec des anticorps reconnaissant les biomarqueurs de la pathologie afin de concentrer in situ toutes les activités d’athéro-protection d’ApoA1 et même contenir des molécules protectives. L’innovation de ce projet LPCBioMab, consiste en la fonctionnalisation des LPC avec des fragments d’anticorps (scFv) ciblant des antigènes de la plaque d’athérome, dont l’apoA1 oxydé (collaboration avec VIT, Inde) et des macrophages inflammatoires (sélectionné par phage-display et financé par ANR-ATHERANOS, projet pré-maturation CNRS-AtheroPetStrat).
Par ailleurs, l’ajout d’un agent de contraste IRM à de tels LPC fonctionnalisés permettrait le suivi de la stratégie thérapeutique. Les équipes de recherche impliquées dans le projet LPCBioMab (UMR 5248, UMR5536, Inserm UMR_S1166 ICAN) ont déjà démontré la faisabilité d’une distribution sélective et efficace d’agents de diagnostiques utilisant des nano-cargos.
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Cardiovascular diseases are nowadays the leading cause of death worldwide. Hence the urgent need to develop personalized therapeutic approaches within the framework of nano-medicine and nano-biotechnologies. Development of efficient and lesion-specific tools for the delivery of diagnostic and/or therapeutic agents in cardiovascular diseases including atherosclerosis is challenging. The main constraints are linked to criteria such as the biocompatibility and biodegradability of materials and their targeted bio-distribution.
The project aims to produce a new generation of antibody-functionalized lipoprotein complexes (LPC) to fight against atherosclerosis. LPCBioMab proposes to engineer biomimetic, biocompatible ApoA1-based lipoprotein complexes (LPC) inspired by nature “HDL”. HDL are endogenous nanoparticles involved in the transport and metabolism of cholesterol, phospholipids, triglycerides and other lipids. Compatible with the immune system, the LPC can escape removal by the reticuloendothelial system. Apolipoprotein A1 is the main protein moiety in HDL particles and is essential for several atheroprotective activities, including cholesterol efflux, control of cell death, inflammatory responses, platelet activation, and vasodilatory effects. More stable and effective apolipoprotein A1 variants (Milano and Paris, …) are described in populations with low cardiovascular risk, which would make these variants potential candidates for the construction of optimized nano-cargos. Reconstituted LPC including recombinant wild-type or Milano variant of ApoA1 complexed to phospholipids will be developed and further functionalized with antibodies recognizing biomarkers of the pathology (in order to concentrate in situ all the atheroprotective activities of ApoA1. The innovation in LPCBioMab consists in functionalizing LPCs with different types of Abs directed towards atherosclerotic antigens, oxidized ApoA1 (from a collaboration with VIT University. India) and human Inflammatory Macrophages (selected by phage-display biotechnology (supported by previous ANR (ATHERANOS), FFC (Polarization) and pre-maturation CNRS (AtheroPetStrat) funding)).
Moreover, adding an MRI contrast agent to such targeted LPC would allow the follow-up of the therapeutic strategy. The feasibility of selective and efficient delivery of diagnostic agents using nano-carriers has been demonstrated by research teams involved in the LPCBioMab project (UMR 5248, UMR5536, Inserm UMR_S1166 ICAN.
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Début de la thèse : 01/10/2023

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