Un inconvénient majeur de l’utilisation des protéines thérapeutiques est leur immunogénicité,c'est-à-dire le déclenchement chez les patients d’une réponse immunitaire, avec production d’anticorps (anti-drug antibodies, ADA). Parmi les facteurs contributifs, les agrégats de protéines dans les spécialités administrées pourraient jouer un rôle majeur dans l’immunogénicité. Par ailleurs, la présence d’ADA de haute affinité et de divers isotypes suggère la mise en place d’une réponse immunitaire classique, faisant intervenir les cellules présentatrices d’antigènes et plus particulièrement les cellules dendritiques.Nous avons développé un modèle d’étude de l’impact d’agrégats de protéines sur la maturation de cellules dendritiques, dérivées de monocytes isolés du sang(moDC). Dans ce but, des agrégats d’hormone de croissance (GH) et d’anticorps (Rituximab) ou d’IgG1 polyclonale ont été produits et caractérisés.Nous avons montré que ces agrégats induisent la maturation des moDC, objectivée par une augmentation de l’expression de marqueurs d’activation et de co-stimulation (CD40, CD80,CD83, CD86 et HLA-DR), et par l’augmentation dela production de cytokines et chimiokines proinflammatoires (IL-6, IL-8,IL-12p40, CCL2, CCL3,CCL4 et CXCL10).En utilisant un modèle de co-culture allogénique,nous avons montré que les moDC stimulées par les agrégats induisent la prolifération de lymphocytes TCD4+, dont la polarisation dépendait de la nature de la protéine. Ainsi les agrégats de GH conduisent à une production majoritaire d’IFNγ, signe d’une réponse de type Th1, tandis que les agrégats d’anticorps induisent une réponse mixte, Th1, Th2,Th17 (production d’IFNγ, IL-5, IL-13 et IL-17.Enfin, nous avons commencé l’étude des mécanismes intra cellulaires impliqués dans l’activation des moDC, en montrant que les agrégats de GH induisent la phosphorylation de p38MAPK, ERK, JNK et NF-κB (p65). Ces mêmes voies de signalisation sont impliquées dans l’expression de CXCL10,chimiokine connue pour induire la polarisation Th1.Au final, ces résultats confirment l’effet immunomodulateur des agrégats de protéines sur les cellules dendritiques et précisent leur rôle de signal de danger conduisant à la mise en place d’une réponse immunitaire contre les protéines thérapeutiques. / A major drawback in therapeutic biological products (BP) use is the development of anti-drug antibodies (ADA) in patients. Among other factors, BP aggregates seems to play a major role in immunogenicity. Moreover, the presence of ADA with high affinity and different isotypes suggest a CD4 T-cell dependent immune response and therefore a pivotal role for antigen presenting cells, such as dendritic dells (DC).In order to determine if BP aggregates participate to DC activation, aggregates form human growth hormone (GH) and antibodies (Rituximab and polyclonal IgG1) were produced and characterized.Their impact was tested on a model of monocytederived dendritic cells (mo-DC).We have shown aggregates were able to induce moDC maturation, as observed with increase of key co-stimulatory and maturation markers (CD40, CD80, CD83, CD86 and HLA-DR), and by increase of pro-inflammatory cytokines and chemokines (IL-6, IL-8, IL-12p40, CCL2, CCL3, CCL4, CXCL10).Using an allogenic model of co-culture, we have shown that moDC stimulated with aggregates were able to induce CD4+ T cells proliferation.Polarization was different following the nature of the protein. GH aggregates were able to induceIFNγ, sign of Th1 response, whereas antibody aggregates induced Th1, Th2, Th17 mix response (with production of IFNγ, IL-5, IL-13 and IL-17).Finally, we started to study intracellular mechanisms involved in moDC activation, by showing that GH aggregates were able to induce p38MAPK, ERK, JNK and NF-κB (p65)phosphorylation. These pathways are involved in CXCL10 expression, which is implicated in Th1 polarization. These results confirmed the immunomodulary effect of protein aggregates on DC and their role as danger signal, inducing an immune response against therapeutic proteins.

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.