Sélection et caractérisation structurale et fonctionnelle de nano-anticorps inhibant l'interaction toxine-récepteur nicotinique : application pour le développement d'un anti-venin de cobra
Selection and structural and functional characterization of nanobodies inhibiting the toxin-nicotinic receptor interaction : application for the development of a cobra antivenom
par Hiba MEJRI sous la direction de Pierre LAFAYE et de Balkiss BOUHAOUALA-ZAHAR
Thèse de doctorat en Microbiologie
ED 562 Bio Sorbonne Paris Cité

Soutenue le vendredi 29 novembre 2024 à Université Paris Cité , FACULTE DES SCIENCES DE TUNIS

Sujets
  • Anticorps à domaine unique
  • Naja haje
  • Nicotinamide
  • Venin

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Mots clés
Naja haje, Venin de cobra, DL50, Capacité de neutralisation, Nanobody, 3FTx
Resumé
Les morsures de serpents représentent un grand problème de santé publique, touchant jusqu'à 5,4 millions de personnes et causant 130 000 décès annuels. L'Asie du Sud et l'Afrique subsaharienne sont particulièrement affectées. Malgré l'existence d'antivenins basé sur des anticorps polyclonaux de chevaux ou de moutons, leur efficacité et leur accessibilité restent limitées. Dans ce contexte, nous avons développé des nanobodies spécifiques pour neutraliser le venin de Naja haje sp. en Afrique du Nord. Après avoir caractérisé le venin et identifié ses composés toxiques principaux, dont plus de 60% sont des toxines à trois doigts (3FTxs), nous avons immunisé un dromadaire avec les fractions toxiques NhtF5 et NhtF6. Le criblage de la banque immune a permis de sélectionner six nanobodies spécifiques de ces fractions. Il est important de souligner que dans le cadre du projet Wellcome trust Cobra NGaV, des travaux annexes avec une équipe partenaire de l'institut pasteur d'Alger (Laboratoire de R&D) en collaboration avec l'équipe NanoBioMedika à l'Institut Pasteur de Tunis ont permis d'obtenir deux autres nanobodies contre la fraction toxique NhaF6 d'un autre biotope capturé à Ghardaia en Algérie. Des tests in vivo préliminaires ont révélé que les 2 nanobodies anti-NhaF6 et 3 parmi les 6 nanobodies anti-NhtF5 présentent des capacités de neutralisation prometteuse. Les analyses fonctionnelles ont montré que NhtF5 et NhtF6 ciblent les récepteurs nicotiniques musculaires (alpha1)2 beta1 delta epsilon-nAChRs. La structure tridimentionnelle des nanobodies a été obtenue en utilisant Alphafold permettant, ainsi, d'étudier les mécanismes d'interaction Nanobodies-toxines. Enfin, une combinaison optimisée de cinq nanobodies a permis une neutralisation complète de la fraction létale NhtF5 in vivo, démontrant le potentiel de cette approche pour un traitement antivenimeux efficace.