Plasmodium falciparum, Paludisme gestationnel, VAR2CSA, Vaccin, Tri en cellule unique, Anticorps monoclonaux humains

Le paludisme gestationnel se caractérise par une accumulation massive de globules rouges parasités par Plasmodium falciparum et de monocytes au niveau des espaces intervilleux du placenta ayant pour conséquences une mortalité maternelle et foetale accrue. Cette adhérence de globules rouges parasités est médiée par l'interaction entre la protéine parasitaire de surface VAR2CSA, appartenant à la famille des PfEMP1s, et la chondroïtine sulfate A, un glycosaminoglycane exprimé dans le placenta. En zone d'endémie, les femmes sont moins susceptibles de développer un paludisme gestationnel après plusieurs grossesses grâce au développement d'une immunité naturelle reposant sur une réponse anticorps dirigée contre la protéine VAR2CSA qui empêche la séquestration des globules rouges parasités dans le placenta. VAR2CSA est donc à ce jour un candidat vaccinal de choix. Le vaccin PRIMVAC, constitué de la zone minimale d'interaction de la protéine VAR2CSA avec la chondroïtine sulfate A correspondant aux domaines DBL1x-2x de la souche 3D7, a été testé au cours d'un essai clinique de Phase Ia/Ib (ClinicalTrials.gov, NCT02658253). Les résultats démontrent une bonne tolérance et immunogénicité de ce vaccin chez des femmes nullipares exposées ou non-exposées à Plasmodium falciparum. L'objectif de ce projet de thèse est d'identifier les cibles moléculaires de l'immunité protectrice contre VAR2CSA en utilisant des anticorps monoclonaux recombinants humains IgG1 (humAbs) générés à partir de lymphocytes B isolés de femmes nullipares non-exposées au paludisme et vaccinées avec le vaccin PRIMVAC. La première partie de cette thèse est dédiée à la production de différents variants de la protéine VAR2CSA en système d'expression HEK293F. La deuxième partie consiste à isoler les lymphocytes B mémoires exprimant à leur surface des IgG spécifiques de VAR2CSA en utilisant des tétramères de VAR2CSA. Ces derniers ont été générés en utilisant les protéines recombinantes dérivées de la séquence protéique des variants de VAR2CSA de la souche homologue au vaccin (3D7) ou de souches hétérologues (FCR3 et 7G8). Les régions variables des chaînes lourdes et légères des IgG exprimées par les cellules triées ont été amplifiées par PCR puis clonées dans les vecteurs d'expression contenant la séquence de la fraction constante des IgG1 de chaque chaîne. Les humAbs ont ensuite été exprimés en système HEK293F et purifiés sur colonnes de Protéine G. A l'issue du tri homologue, nous avons produit 10 anticorps recombinant humains. De plus, 21 combinaisons de chaînes lourdes et légères ont été amplifiées et clonées suite aux tris hétérologues. La troisième partie de ce projet correspond à la caractérisation des humAbs sélectionnés. Nous avons étudié la capacité des humAbs à reconnaître la protéine recombinante VAR2CSA, leur cross-réactivité et leur affinité pour la cible. Ensuite, la reconnaissance de la protéine native a été évaluée par cytométrie en flux, immunofluorescence et immunoprécipitation. Enfin, des études fonctionnelles consistant à mesurer la capacité des humAbs à inhiber l'interaction avec la CSA et à induire la phagocytose opsonique des globules rouges parasités ont été réalisées. Pour cela, nous avons optimisé le protocole de phagocytose opsonique en utilisant la lignée monocytaire THP-1. Les lignées monocytaires Mono Mac 6 et U937 ont aussi été utilisées afin de comparer leur efficacité de phagocytose opsonique à celle des THP-1. Aucune phagocytose opsonique de globules rouges parasités n'a pu être mise en évidence en utilisant les sérums des femmes vaccinées avec PRIMVAC. Les anticorps monoclonaux démontrant les caractéristiques fonctionnelles les plus intéressantes seront utilisés afin d'identifier les épitopes reconnus par cristallographie aux rayons X ou par cryo-microscopie électronique. Les résultats issus de cette thèse contribueront donc au développement de vaccins de seconde génération pour lutter contre le paludisme gestationnel.