L'hémophilie A (HA) est une maladie hémorragique héréditaire due au déficit en facteur FVIII (FVIII) de la coagulation. Le traitement préventif de l'HA est basé sur des injections répétées de FVIII. Une réponse immunitaire anti-FVIII peut se développer secondairement au traitement, mettant en jeu des anticorps (Ac) inhibiteurs (neutralisant l'activité procoagulante du FVIII) et/ou des anticorps non-neutralisants (ANN). La cartographie épitopique fine des Ac anti-FVIII permet de mieux connaître les mécanismes physiopathologiques de cette réponse immunitaire. Les travaux de cette thèse comportent deux axes principaux : un premier axe a pour objectif d'identifier des épitopes discontinus au sein des domaines C2 et A2 du FVIII, à l'aide de peptides synthétiques prédits par un algorithme informatique, utilisés ensuite dans des tests d'inhibition basés sur la technologie Luminex. Ces travaux nous ont permis d'identifier 8 peptides mimant des épitopes discontinus répartis à la surface du domaine C2 et 2 peptides correspondant à des épitopes voisins, à la surface du domaine A2. Ces études ont permis de démontrer que la combinaison de la bioinformatique et d'un outil expérimental adapté à la réponse immunitaire anti-FVIII est fructueuse. Le second axe a pour objectif d'étudier la prévalence et la spécificité épitopique des ANN à l'aide d'un test Luminex multiplexé. Cette étude a permis de mettre en évidence une prévalence d'ANN de 18,1% chez 210 hémophiles A sans inhibiteurs provenant d'une cohorte multicentrique rétrospective française. Une forte spécificité épitopique de la réponse immune pour la chaîne lourde du FVIII est observée. Les nouveaux outils que nous avons mis en place permettront d'affiner la cartographie épitopique et le suivi de son évolution chez l'hémophile A avec anticorps anti-FVIII / Haemophilia A (HA) is an inherited bleeding disorder due to factor VIII (FVIII) deficiency. The preventive treatment of HA is based on regular infusions of FVIII. Secondary to the treatment, an immune response often occurs, composed by inhibitory antibodies and by non-neutralising antibodies (NNA). Fine epitope mapping of anti-FVIII antibodies may help for a better understanding of the physiopathology of this immune response. There was two axes in this PhD thesis: the first part is dedicated to the identification of discontinuous epitopes on FVIII C2 and A2 domains, by using synthetic peptides predicted by a bioinformatic tool in inhibition tests based on Luminex technology. Results allowed us to identify 8 peptides mimicking discontinuous epitopes around the C2 domain and 2 peptides mimicking close epitopes on the A2 domain surface. These studies demonstrate that our approach combining bioinformatics with an assay adapted for the anti-FVIII immune response study is fruitful. The second part was dedicated to the evaluation of the prevalence and epitope specificity of NNA, using a multiplexed Luminex assay. A prevalence of 18.1% of NNA was thus found in 210 HA patients without inhibitors from a french multicentric retrospective cohort. An marked epitope specificity againt the heavy chain was noticed. The new tools that we developped will be helpful for refining epitope mapping and for the follow-up of the epitope specificity in HA patients with anti-FVIII Abs.

L’administration de Facteur VIII thérapeutique (FVIII) chez les patients hémophiles A entraine l’apparition d’anticorps anti-FVIII appelés « inhibiteurs » chez 30% des hémophiles A sévères. Ceci constitue alors une impasse thérapeutique. Si de nombreuses investigations ont permis de caractériser les effecteurs lymphocytaires T et B impliqués dans cette réponse immunitaire, elles n’ont toutefois pas permis de proposer aux patients des stratégies thérapeutiques pour prévenir l’apparition des inhibiteurs du FVIII. La première partie de ma thèse explore la possibilité de prévenir la réponse immunitaire anti-FVIII en inhibant la capture et l’apprêtement antigénique du FVIII par les cellules présentatrices de l’antigène (CPA). Il avait été montré précédemment que les deux structures hautement mannosylées du FVIII, sur les asparagines 239 et 2118, étaient reconnues par le CD206 exprimé par les cellules dendritiques humaines dérivées de monocytes, et que cette voie d’endocytose menait à l’apprêtement antigénique du FVIII. Je me suis donc intéressée à la possibilité de réduire l’immunogénicité du FVIII en éliminant ces deux glycosylations. La seconde partie de ma thèse porte sur la possibilité de prévenir ou d’éradiquer la réponse immunitaire anti-FVIII en inhibant une molécule de la signalisation du récepteur des lymphocytes B (LB) : la tyrosine kinase de Bruton (BTK). La BTK jouant un rôle central dans la signalisation des LB, l’inhibition de celle-ci a montré un intérêt thérapeutique dans le cas de certaines pathologies malignes et auto-immunes. J’ai donc exploré le potentiel thérapeutique d’un inhibiteur de la BTK dans la réponse immunitaire anti-FVIII. / Administration of therapeutic factor VIII (FVIII) to hemophilia A patients leads to the development of anti-FVIII antibodies called “inhibitors” in 30% of severe hemophilia A patients. Despite a well characterization of T and B effectors cells involved in this immune response, there is still no therapeutic strategy proposed to the patients to prevent the occurrence of FVIII inhibitors. The first part of my thesis explores the possibility to prevent the anti-FVIII immune response by blocking FVIII capture and processing by antigen presenting cells (APC). It has been previously demonstrated that the two highly mannosylated structures on FVIII, on asparagines 239 and 2118, were recognized by the CD206 expressed on human monocyte-derived dendritic cells. This endocytic pathway led to FVIII processing and presentation to T cells. Therefore, I have investigated the possibility to reduce FVIII immunogenicity by eliminating those two glycosylations. The second part of my thesis focuses on the possibility to prevent or eradicate the anti-FVIII immune response by inhibiting a molecule involved in B cell receptor signaling: the Bruton’s tyrosine kinase (BTK). BTK plays a key role in B cells signaling and inhibition of BTK has shown a great interest in B cell malignancies, but also in some auto-immune diseases. Therefore, I have investigated the therapeutic potential of a new BTK inhibitor against the development of the anti-FVIII immune response.

L'hémophilie A (HA) est une maladie hémorragique congénitale qui se traduit par un défaut en facteur VIII (FVIII) de la coagulation. Le traitement privilégié des saignements est l'administration de FVIII exogène cependant, 30% des patients développent une réponse anticorps alloimmune contre le FVIII thérapeutique qui inhibe son activité pro-coagulante. L'endocytose du FVIII par les cellules dendritiques (DC) et sa présentation aux lymphocytes T ont été documentées. Cependant, la nature des signaux de danger (SD) responsables de la maturation des DC indispensable à l'initiation de la réponse immunitaire anti-FVIII, est inconnue. Au cours de ma thèse, j'ai cherché à identifier l'origine de ces SD et envisagé 3 possibilités: Une origine liée à la structure intrinsèque du FVIII, au contexte inflammatoire avant l'administration de FVIII, ou au contexte inflammatoire généré par l'injection de FVIII. Mes résultats ont montré que le FVIII n'était pas capable d'induire la maturation de macrophages ou d'activer directement le TLR2. J'ai également écarté l'hypothèse d'un état d'activation compensatoire des plaquettes (PLT) dans un organisme privé de FVIII. En revanche, mes travaux ont mis en évidence un rôle des PLT dans l'initiation de la réponse immunitaire anti-FVIII dans le modèle murin d'HA. Mes résultats suggèrent que l'implication des PLT passe par leur activation par la thrombine générée lors de l'administration de FVIII. L'identification des médiateurs de l'inflammation issus de l'activation plaquettaire devrait ouvrir des perspectives thérapeutiques intéressantes dans le contrôle de l'inflammation au moment de l'administration de FVIII, afin de réduire son immunogénicité.

L’hémophilie est une maladie génétique se traduisant par la déficience des facteurs VIII et IX de la coagulation et conduisant à une tendance hémorragique. L’intensité des traitements substitutifs en facteur VIII et IX est définie essentiellement sur le taux basal du facteur déficitaire et non pas sur la capacité propre à chaque patient à générer de la thrombine qui est l’enzyme clé dans la formation du caillot de fibrine. Le test de génération de thrombine pourrait être utilisé pour permettre une individualisation du traitement anti-hémophilique. En effet, le taux de facteur VIII ou IX nécessaire à la normalisation de la génération de thrombine est potentiellement variable d’un patient à l’autre pour une même sévérité d’hémophilie. On peut donc se demander quelle approche expérimentale permettrait de mettre en exergue le lien entre taux de facteur anti-hémophilique et la génération de thrombine. Est-il possible de modéliser mathématiquement la coagulation pour obtenir une relation, soit explicite, soit implicite, entre taux de facteurs et génération de thrombine ? Les modèles existants permettent-ils d'obtenir une telle relation ? Une vaste campagne expérimentale a donc été menée pour mettre en place une base de données qui a permis d’identifier les facteurs déterminants de la génération de thrombine et la relation entre génération de thrombine et taux de facteur anti-hémophilique, de définir leurs valeurs de références, ainsi que d’évaluer et de paramétrer de manière sujet-spécifique des modèles mathématiques de la coagulation. / Haemophilia is a genetic disease corresponding to the deficiency of coagulation factor VIII or IX and leading to a bleeding tendency. The current substitutive treatment is defined essentially by the basal level of deficient factor and not the individual capacity to generate thrombin, a key enzyme of the clot formation. The thrombin generation assay could help in the individualisation of the anti-haemophilia treatment. Indeed, the factor VIII or IX level needed to normalise the thrombin generation vary potentially from one patient to another for a same degree of severity. We can wonder which experimental approach could emphasise the relation between level of anti-haemophilic factor and thrombin generation. Is it possible to mathematically model coagulation to obtain a relation, either explicit, or implicit, between factor level and thrombin generation? Could existing models provide this relation? An extensive experimental campaign was carried out to build a database that has been used to identify the determinant coagulation factors of thrombin generation and the individual relation between thrombin generation and anti-haemophilic factor level, to define their reference values, and also to evaluate and parametrise subject-specifically mathematical models of the coagulation cascade

Les déficits en facteurs de la coagulation sont des pathologies hémorragiques congénitales rares. Le développement récent des techniques de biologie moléculaire ont permis l'indentification de nombreuses anomalies génétiques dans les gènes codant les facteurs de coagulation. Cependant, la détermination de l'impact clinique réel de ces nouveaux variants est souvent un défi pour le biologiste moléculaire.La première partie de ce travail a consisté à l'étude par analyse chromosomique sur puce à ADN de grands réarrangements génomiques identifiés chez des patients hémophiles A ou B ayant parfois des phénotypes cliniques atypiques. Nous avons montré que certains gènes voisins des gènes F8 et F9 étaient associés, lorsqu'ils sont concernés par ces réarrangements de grande taille, à des déficits mentaux (SOX3) ou des pathologies cardiovasculaires (BRCC3).La seconde partie de cette étude a été centrée sur l'étude des variants de signification indéterminée localisés au niveau des sites d'épissage. Nous avons démontré par l'utilisation conjointe d'algorithmes informatiques et de tests in vitro de type minigène la pathogénicité de 21 variants identifiés chez des hémophiles A.La dernière partie de ce travail a consisté en la description de nouveaux mécanismes moléculaires responsables de pathologies hémorragiques. Nous avons identifié une délétion intronique chez 6,1% des hémophiles A mineurs de notre cohorte. Nous avons montré que cette anomalie était probablement responsable d'une dérégulation de l'hnRNP C ce qui entrainait l'insertion d'une séquence AluY dans les transcrits du gène F8. Enfin, nous avons décrit les mécanismes moléculaires responsables de la présence de concentrations très élevées de thrombomoduline soluble dans les plasmas de patients porteur de la mutation du gène THBD c.1611C>A. Ces travaux ont permis de détecter et de mieux appréhender certains mécanismes moléculaires responsables de pathologies rares hémorragiques / Inherited coagulation disorders are caused by a large number of genetic abnormalities. However, the determination of the clinical impact for some of these genetic variations is challenging for the molecular biologist.In a first part, we characterized large genomic rearrangements in haemophilia patients using cytogentic microarray analysis. In a first study, we delineated six F9 complete deletions in order to investigate genotype/phenotype correlations. We identified SOX3 as a candidate gene for intellectual disability (ID) found Haemophilia B patients. In a second study, we described five complex Xq28 rearrangements in Haemophilia A (HA) patients. We showed that several F8 neighbouring genes are involved in these rearrangements and some of these genes are involved in other pathologies such as ID, physical abnormalities and cardiovascular disease. Such investigations would be particularly useful for genetic counseling in female carriers to assess the risk of transmitting haemophilia associated with other diseases.In a second, we developed a minigene assay to characterise putative splice site mutations in F8 and we showed that 21 out of the 26 variations studied are associated with splicing defect.In the third part, we described two original molecular mechanisms leading to coagulation disorders. In a first case, we reported a recurrent deep intronic deletion in mild HA. We gave some evidences that this deletion promoted AluY exonization in F8 transcrits. Due to its high prevalence (6.1%), this deletion must be investigated in all patients with mild HA in whom no mutation has been detected by standard genetic analysis. In the second study we investigated the mechanism responsible for bleeding tendency in patient carrying the THBD c.1611C>A and having high levels of soluble thrombomoduline (TM). We showed that a higher sensitivity of the mutated TM to the proteolysis by metalloproteases and a defect of TM synthesis seemed responsible for TM shedding

L’apparition d’une réponse immunitaire contre le Facteur VIII (FVIII) de la coagulation est une complication majeur qui survient chez 30% des hémophile A sévères. Bien que des avancées importantes aient abouti au développement de nouvelles molécules de FVIII thérapeutiques, les mécanismes conduisant à l’apparition d’une réponse immunitaire anti-FVIII restent non élucidés. Des facteurs de risques génétiques et environnementaux ont été identifiés ou suggérés, mais une compréhension complète des processus immunologiques permettant l’initiation de cette réponse au dépend de l’induction de tolérance immune chez 30% des patients restent incomprise. Ma thèse porte sur les aspects fonctionnels et structurels du FVIII et leur rôle dans l’initiation de la réponse immunitaire anti-FVIII chez le modèle murin hémophile A. Le premier rôle du FVIII est sa participation à la cascade de la coagulation, et donc la première partie de ma thèse adresse le rôle du processus de coagulation dans l’initiation de la réponse immunitaire anti-FVIII. La seconde partie de ma thèse se concentre sur l’importance des résidus du domaine C2 impliqué dans la liaison aux phospholipides dans l’endocytose et la présentation du FVIII par les cellules présentatrices de l’antigène in vitro et discute de leur relevance in vivo. / Immunogenicity of Factor VIII (FVIII) is a major hurdle that affects about 30% of severe hemophilia A patients. Though a significant advancement has been accomplished in the development of newer FVIII molecules, the factors that drive FVIII immune responses remain elusive. Many genetic and environmental risk factors have been identified or suggested but a complete understanding of the immunological basis for the antibody formation and the mechanism(s) behind tolerance induction, in the 30% of the patients that never develop anti-FVIII antibodies, are not understood. My thesis involves overlapping aspects important for initiation of an anti-FVIII immune response in a mouse model of hemophilia A. The primary role of FVIII is its participation in coagulation-associated events and thus, the first part of my thesis addresses whether coagulation events per se are implicated in the initiation of anti-FVIII immune responses. The second part of my thesis focuses on the importance of the membrane binding residues within the C2 domain of FVIII in antigen uptake and presentation by antigen presenting cells in vitro and discusses its relevance in vivo.

L’hémophilie A est une maladie hémorragique rare liée au chromosome X qui se traduit par un déficit en facteur VIII (FVIII) fonctionnel. Chez les patients atteints de la forme sévère de l’hémophilie A, l’apparition d’hémorragies incontrôlées augmente la morbidité et affecte leur qualité de vie. Le traitement de choix permettant de prévenir ou de traiter les saignements consiste en l’injection intraveineuse de FVIII thérapeutique. Cependant, chez 5 à 30% des patients, une réponse immunitaire dirigée contre le FVIII se développe. La réponse anti-FVIII est caractérisée par l’apparition d’anticorps qui inhibent l’activité pro-coagulante du FVIII. Ainsi l’apparition de ces anticorps, appelés « inhibiteurs » représente-t-elle la complication majeure du traitement des patients hémophiles A. Plusieurs facteurs de risque ont été suggérés ou proposés comme affectant le développement de la réponse anti-FVIII. Parmi eux, supporté par la théorie du « danger », la présence de médiateurs pro-inflammatoires générés par les épisodes de saignement est considérée comme adjuvant dans la réponse immunitaire anti-FVIII. Cependant, les saignements induisent de nombreux mécanismes pro mais aussi anti-inflammatoires. Ainsi, l’activation de l’endothélium vasculaire induit-elle le recrutement et l’activation des cellules effectrices appartenant aux compartiments innés et adaptatifs du système immunitaire. Au cours de ma thèse, je me suis concentré sur le rôle des saignements dans le développement de la réponse immunitaire dirigée contre le FVIII. Ainsi, ai-je découvert une association entre la présence d’un polymorphisme dans un gène induit par les saignements et la présence d’inhibiteurs du FVIII dans une cohorte de patients hémophiles A sévères. J’ai également étudié le développement de la réponse immunitaire dirigée contre le FVIII thérapeutique dans un modèle murin qui mime les saignements locaux observés chez les patients hémophiles A sévères. Finalement, j’ai caractérisé l’effet des formes réactives de l’oxygène (FRO), qui sont générées au niveau du site de saignement, sur la structure, la fonction et l’immunogénicité du FVIII. Les résultats obtenus au cours de ma thèse démontrent que les saignements ne sont pas associés à un risque plus élevé de développer des inhibiteurs dans le modèle murin largement utilisé d’hémophilie A sévère, contrairement à ce qui est communément admis. De plus, j’ai démontré une association entre un polymorphisme présent dans le promoteur du gène HMOX1 et la survenue d’inhibiteurs dans une cohorte de patients atteints d’hémophilie A sévère. En parallèle, je décris pour la première fois une altération du statut oxydatif chez les souris déficientes en FVIII et je démontre que le contrôle du statut oxydatif in vivo permet de moduler la réponse immunitaire anti-FVIII. Au contraire, l’exposition du FVIII aux FRO augmente son immunogénicité. De fait, mes résultats suggèrent que, bien que les molécules pro-inflammatoires libérées suite aux saignements puissent affecter positivement la réponse immunitaire dirigée contre le FVIII, de puissants médiateurs anti-inflammatoires sont générés in vivo et amenuisent l’effet potentiellement adjuvant des saignements. Également, ces résultats soulignent la balance complexe entre les médiateurs pro- et anti-inflammatoires qui sont générés consécutivement aux saignements ainsi que leurs effets sur la réponse immunitaire dirigée contre le FVIII thérapeutique. / Hemophilia A is a rare X-linked hemorrhagic disease consecutive to the lack of functional pro-coagulant factor VIII (FVIII). In patients with the severe form of hemophilia A, uncontrolled hemorrhages increase the morbidity and affect the quality of life. To prevent or treat bleeding episodes, therapeutic FVIII is administered intravenously. However, an anti-FVIII immune response develops in 5 to 30% of the patients. The anti-FVIII immune response is characterized by the development of anti-FVIII IgG antibodies that inhibit FVIII activity. These antibodies, referred to as “FVIII inhibitors” represent the major complication in the treatment of hemophilia A patients. Several risk factors have been suggested or proposed to predispose to the development of FVIII inhibitors. Amongst them, inspired by the “danger” theory, the presence of inflammatory mediators released upon bleeding episodes is thought to adjuvant the anti-FVIII immune response. Bleeding episodes trigger several pro and anti-inflammatory mechanisms. Thus, damage to the endothelium triggers the recruitment and activation of effector cells from the innate and adaptive compartments of the immune system. During my PhD, I investigated the role of bleedings in the development of the anti-FVIII immune response. Thus, I discovered an association between a polymorphism in the promoter region of a gene that is induced in response to bleedings, and the presence of FVIII inhibitors in a cohort of patients with severe hemophilia A. I followed the development of the immune response to therapeutic FVIII in a mouse model that mimics the localized bleedings found in patients with severe hemophilia A. Ultimately, I characterized the effects of reactive oxygen species (ROS) that are potentially released at the bleeding site in view of the structure, function and immunogenicity of the FVIII molecule. The results I obtained during my PhD demonstrate that bleedings are not associated with a higher risk for FVIII inhibitor development in the commonly used mouse model of severe FVIII deficiency. Additionally, I demonstrated an association between a polymorphism in the promoter of the HMOX1 gene and the presence of FVIII inhibitors. In parallel, I report for the first time an exacerbated oxidative status in FVIII-deficient mice as compared to control mice, and demonstrate that the control of the oxidative status in vivo reduces the anti-FVIII immune response. Conversely, the exposure of FVIII to ROS ex vivo increases the immunogenicity of the FVIII molecule. Taken together, my results suggest that, although the pro-inflammatory molecules released upon bleeding may positively affect the anti-FVIII immune response, several strong anti-inflammatory compounds are generated in vivo that dampen the potential adjuvant effect of bleedings. Ultimately, these results highlight the complex balance between the pro and anti-inflammatory mediators generated upon bleeding and their effect on the anti-FVIII immune response.

Le facteur VIII (FVIII) est une glycoprotéine de la coagulation plasmatique, co-facteur du facteur IX activé (FIXa). Son métabolisme dépend de multiples facteurs limitant ou favorisant sa survie ou sa fonction. L’objectif de ce travail était d’analyser les différents paramètres pouvant influencer le taux de FVIII circulant et sa fonction pro-coagulante. Il a compris 4 volets : 1) Nous avons montré que la rétention intra-cellulaire connue du FVIII était en grande partie liée à son agrégation et sa dégradation par les 2 voies protéasomale et lysosomale. 2) Nous avons analysé les mutations du gène F8 responsables de l’hémophilie A dans une large cohorte de patients. Leur analyse bio-informatique a permis de démontrer leur caractère délétère pour le FVIII. L’influence de ces mutations sur la survenue d’allo-anticorps anti-FVIII a été étudiée et stratifiée, en association avec l’origine ethnique et la recherche d’antécédents familiaux d’nticorps. 3) La recherche des facteurs influençant les taux de FVIII chez les conductrices d’hémophilie A a mis en évidence des déterminants majeurs : l’existence d’une maladie génétique additionnelle responsable d’un déficit en FVIII, le taux de facteur Willebrand et l’inactivation non aléatoire du chromosome X ; et des déterminants secondaires : l’âge, la sévérité de l’hémophilie, le polymorphisme D1241E du gène F8 et 5 nouveaux polymorphismes de la LRP1 localisés dans ses sites de liaison pour le FVIII. 4) Nous avons analysé 8 FVIII recombinant mutés in vitro en alanine dans la région 1808-1818 du FVIII. Les études antérieures n’analysant que la chaîne légère, ont montré que cette région était la plus affine pour le FIXa. Nous démontrons ici que la région 1808-1818 ne paraît pas si essentielle à la fonction du FVIIIcar au sein de la molécule entière, son affinité diminue et ses mutations n’altèrent que très modérément l’activité du FVIII. / The factor VIII (FVIII) is a glucoprotein of the coagulation, being the cofactor of the activated factor IX (FIXa). Its metabolism depends on various limiting factors or enhancing its survey or function. The objective of this research’s work was to analyse different parameters that could influence the plasma FVIII level and its pro-coagulant function. It included 4 parts : 1) We showed that the known intra-cellular retention of FVIII was mainly due to its aggregation and degradation following both proteasomal and lysosomal pathways. 2) We analysed FVIII gene mutations responsible for hemophilia A in a large patients cohort. The bio-informatic analysis demonstrated its deleterious consequence. The influence of these mutations on the anti-FVIII antibodies occurrence was stratified, in association with ethnicity and familial antecedent of inhibitor. 3) The research of factors influencing FVIII levels in hemophilia A carriers showed : i) major determinants such as the presence of an additional genetic disease characterised by a FVIII deficiency, the factor Willebrad’s level and the non-random inactivation of the X chromosome; and ii) minor determinants : age, severity of hemophilia, the polymorphism D1241E of FVIII gene, and 5 new polymorphisms of LRP1 located in its binding site for FVIII.4) We analysed 8 recombinant FVIII with in vitro created mutations in its 1808-1818 region. Previous studies that analysed only the FVIII light chain, have shown that this region constituted the more affine binding site of FVIII for FIXa. We demonstrated here that the 1808-1818 region is not as essential as it was reported because within the entire molecule, its affinity decreases and mutations affecting it do alter mildly the FVIII activity.

Les anticorps sont les molécules effectrices de l'immunité adaptatrice humorale. Ils se lient spécifiquement et neutralisent une large panoplie d'antigènes. Au-delà de leurs fonctions classiques, les anticorps possèdent les propriétés moins explorées que sont l'activité catalytique, qui permet aux anticorps de se comporter comme des enzymes, et la polyréactivité, qui représente la capacité d'une molécule d'anticorps à se lier à plusieurs antigènes structurellement différents. Les anticorps catalytiques sont retrouvés dans plusieurs pathologies chez l'homme, telle que l'hémophilie acquise, une maladie caractérisée par la survenue d'autoanticorps anti-facteur VIII. Dans ce travail, nous décrivons des IgG hydrolysant et activant le facteur IX de la coagulation chez les patients avec hémophilie acquise. Par ailleurs, nous avons effectué une étude longitudinale de deux ans des IgG catalytiques chez les patients subissant une transplantation rénale. Les anticorps polyréactifs représentent une proportion importante du répertoire des immunoglobulines circulantes. De plus, les sites inflammatoires sont abondants en molécules, telles que l'hème libre, capables de rendre polyréactives certaines IgG monoréactives. Nous avons étudié l'influence de la nature des régions constantes de la chaîne lourde des anticorps sur leur susceptibilité à devenir polyréactifs. Ce travail apporte un nouvel éclairage sur l'importance physiopathologique des anticorps catalytiques et polyréactifs.

La survenue d'anticorps neutralisant le facteur VIII de la coagulation (FVIII) chez les patients hémophiles A constitue un échec thérapeutique majeur. Si les étapes effectrices de la réponse immunitaire, la nature des cellules immunitaires impliquées et les propriétés des anticorps ont été largement documentées, les étapes précoces de la réponse immunitaire restent mal connues et constituent l'objet de ma thèse. La première partie de ma thèse aborde le rôle du microenvironnement rencontré par le FVIII une fois administré in vivo, notamment le rôle des molécules du complément. Acteur majeur de l'immunité innée, le système du complément participe également aux réponses immunitaires adaptatives et peut interagir avec la cascade de la coagulation. Alors que le complément est impliqué dans les réponses immunitaires contre des agents pathogènes, son implication dans les réponses immunitaires dirigées contre les protéines thérapeutiques n'a jamais été décrite jusqu'à présent. Je me suis donc intéressé au potentiel rôle des molécules du complément dans l'immunogénicité du FVIII thérapeutique.La seconde partie de ma thèse aborde l'implication de la structure du FVIII pour sa reconnaissance par le système immunitaire. Ainsi, a-t-il été démontré l'importance du domaine C1 du FVIII pour sa prise en charge par les cellules du système immunitaire in vitro et pour son immunogénicité in vivo. En raison des fortes homologies de structure entre les domaines C1 et C2, je me suis intéressé au rôle potentiel du domaine C2 dans la capture du FVIII par les cellules présentatrices d'antigènes et l'élaboration de la réponse immunitaire anti-FVIII. / Occurrence of pro-coagulant factor VIII (FVIII) neutralizing antibodies in hemophilia A patients constitutes a major therapeutic failure. While the effector steps of the immune response, the nature of the involved immune cells and the antibodies properties have been well-reported, the early stages of the immune response are poorly described and constitute the topic of my PhD thesis. The first part of my thesis deals with the role of the microenvironment encountered by FVIII once administered in vivo, especially the role of complement system molecules. While complement system is a major actor of the innate immunity, it also participates to adaptive immune responses and can interact with the coagulation cascade. Though complement is involved in immune responses against pathogens, its contribution to immune responses against therapeutic proteins has never been reported so far. Therefore I have investigated the potential role of the complement system in the immunogenicity of therapeutic FVIII. The second part of my thesis focuses on the involvement of FVIII structure for its recognition by the immune system. It has been demonstrated that FVIII C1 domain plays a major role of its uptake by immune cells in vitro and its immunogenicity in vivo. Because of strong structural homologies between C1 and C2 domains, I investigated the potential role of FVIII C2 domain for its endocytosis by antigen presenting cells and the elicitation of the anti-FVIII immune response.