Anticorps monoclonaux et polyclonaux : comment choisir ?
Les anticorps, ou immunoglobulines, sont des glycoprotéines jouant un rôle majeur dans la réponse immunitaire. Ils sont produits par les plasmocytes, cellules issues de la différenciation des lymphocytes B. Chaque anticorps possède un site de liaison, nommé paratope, qui assure la reconnaissance spécifique de l’antigène cible. La partie de l’antigène identifiée par le paratope est appelée l’épitope.
ALes anticorps sont composés de deux chaînes lourdes et de deux chaînes légères. Ils possèdent une partie variable ayant pour fonction la reconnaissance de l’antigène. Ils sont également constitués d’une partie constante (portion Fc), qui joue un rôle dans l’activation du complément et dans l’élimination des complexes immuns par les cellules possédant des récepteurs Fc.
Ces glycoprotéines, au cœur de l’immunité, sont devenues des outils majeurs en clinique, en laboratoire et en thérapie. Dans ce contexte, la distinction entre anticorps monoclonaux et polyclonaux est nécessaire pour choisir la solution la plus adaptée aux besoins de la recherche.
Cet article explique ce que sont les anticorps polyclonaux et monoclonaux, puis détaille leurs différences et leurs intérêts en recherche et en médecine.
Anticorps monoclonaux : production et intérêt
Les anticorps monoclonaux, produits par clone unique de lymphocyte B, sont identiques et dirigés contre un seul épitope d’un antigène donné. Initialement, ils sont obtenus grâce aux hybridomes, une technologie qui correspond à la fusion de lymphocytes B immunisés avec des cellules de myélome, donnant une lignée immortelle sécrétant un anticorps unique.
La technique de l’hybridome permet d’obtenir une source stable et renouvelable d’anticorps strictement identiques (homogènes), produits par un seul clone de cellules. Chaque anticorps reconnaît un seul épitope spécifique sur l’antigène, ce qui offre une grande spécificité et affinité pour la cible. Cette technique a été mise au point la première fois par Georges Köhler et César Milstein (Köhler and Milstein, 1975), révolutionnant ainsi le champ d’application de ces immunoglobulines.
Contrairement aux anticorps polyclonaux, qui varient d’un lot à l’autre car ils proviennent de plusieurs clones de lymphocytes B, les anticorps monoclonaux assurent une reproductibilité élevée et une standardisation des résultats expérimentaux.
En recherche, les anticorps monoclonaux sont à privilégier selon les besoins suivants :
- spécificité (dirigés contre un seul épitope), par exemple pour distinguer deux isoformes de protéines ou des états de phosphorylation ;
- reproductibilité entre lots, importante pour les tests quantitatifs standardisés (ELISA, Western blot, immunohistochimie…)
- pureté et stabilité pour des approches telles que la cristallographie.
La monospécificité des anticorps monoclonaux est utile lorsque des modifications de la structure doivent être détectées.
En médecine, la plupart des anticorps thérapeutiques sont des anticorps monoclonaux. Ces biomédicaments sont utilisés dans le traitement de nombreuses maladies (cancérologie, rhumatologie, immunologie…).
Les anticorps monoclonaux ont été progressivement humanisés pour limiter l’immunogénicité et augmenter leur demi-vie, ce qui a amélioré leur tolérance et leur efficacité clinique.
Anticorps polyclonaux : production et intérêt
Les anticorps polyclonaux sont produits par plusieurs clones de lymphocytes B. Ils sont dirigés contre un seul antigène mais reconnaissent plusieurs épitopes différents.
Les anticorps polyclonaux sont obtenus en immunisant un animal (lapin, chèvre, mouton ou poulet) avec un antigène d’intérêt. Le sérum, contenant l’ensemble des immunoglobulines produites après la réponse immunitaire, est ensuite prélevé et purifié pour obtenir les anticorps spécifiques de l’antigène.
Les anticorps polyclonaux présentent plusieurs intérêts en recherche :
- sensibilité, par la reconnaissance de plusieurs épitopes ;
- robustesse face aux changements de structure de l’antigène (dénaturation partielle, modifications post-traductionnelles…) ;
- avidité en détectant des antigènes faiblement exprimés ou en faible quantité.
Les anticorps polyclonaux sont très utilisés en immunohistochimie, immunofluorescence ou immunoprécipitation, techniques où la reconnaissance de plusieurs épitopes améliore la détection.
Historiquement, les anticorps polyclonaux sont au cœur de la sérothérapie, avec des sérums antitoxines ou antivenins produits chez l’animal. Toutefois, leur utilisation thérapeutique est limitée en raison d’une variabilité de lot à lot et un la nécessité de nombreux contrôles.
Anticorps monoclonaux ou polyclonaux : les différences et comment choisir
La comparaison entre anticorps monoclonaux et polyclonaux repose sur plusieurs critères.
| Critère | Anticorps monoclonaux | Anticorps polyclonaux |
|---|---|---|
| Origine | Un seul clone de lymphocyte B (hybridome) | Plusieurs clones de lymphocytes B |
| Spécificité | Reconnaît un seul épitope | Cible plusieurs épitopes d’un même antigène |
| Homogénéité | Homogène, une seule molécule d’anticorps | Hétérogène, mélange d’anticorps différents |
| Production | Hybridomes, culture cellulaire | Immunisation d’un animal, rapide et peu coûteux |
| Reproductibilité des lots | Excellente, source illimitée | Variable selon l’animal et le lot |
| Sensibilité | Très bonne mais dépend d’un seul épitope | Très élevée grâce à la reconnaissance multiple |
| Tolérance aux variations de l’antigène | Faible | Meilleure robustesse (plusieurs épitopes ciblés) |
| Usages typiques en recherche | Analyses spécifiques, études de structures | Détection, immunohistochimie (IHC), immunoprécipitation (IP), immunofluorescence (IF) |
| Usages en médecine | Thérapies ciblées, biomédicaments, immunothérapie | Sérothérapie, immunoglobulines polyclonales |
Le choix entre anticorps monoclonal et polyclonal dépend de l’objectif. Si une spécificité maximale, une excellente reproductibilité et un format adapté au développement de médicaments thérapeutiques est recherché, les anticorps monoclonaux s’imposent. Dans le cadre de la recherche générale, les anticorps polyclonaux offrent une détection robuste, une grande sensibilité et une production rapide et peu coûteuse.
FAQ sur les anticorps monoclonaux et polyclonaux
Quelle est la différence entre anticorps polyclonaux et monoclonaux ?
Les anticorps monoclonaux proviennent d’un seul clone de lymphocyte B et reconnaissent un seul épitope. Les anticorps polyclonaux sont un mélange d’anticorps produits par plusieurs clones reconnaissant plusieurs épitopes d’un même antigène.
Quand utiliser des anticorps monoclonaux en recherche ?
Les anticorps monoclonaux sont à privilégier si une haute spécificité, une excellente reproductibilité entre lots et une reconnaissance très fine d’un épitope (p. ex. isoforme, état de phosphorylation, variant) sont nécessaires.
Quels sont les avantages des anticorps polyclonaux en laboratoire ?
Les anticorps polyclonaux offrent une grande sensibilité et une bonne robustesse face aux variations de conformation de l’antigène, ce qui les rend particulièrement utiles pour l’immunohistochimie, l’immunofluorescence ou l’immunoprécipitation.
Pourquoi les anticorps monoclonaux sont-ils si utilisés en médecine ?
Les anticorps monoclonaux sont des biomédicaments capables de neutraliser des cytokines, de bloquer des récepteurs ou de détruire des cellules spécifiques (par ADCC ou complément), avec un impact majeur en cancérologie, rhumatologie, gastroentérologie ou neurologie.
Qu’est-ce qu’un anticorps monoclonal humanisé ?
Les anticorps humanisés sont des anticorps recombinants dont la structure a été modifiée pour être majoritairement ou totalement humaine afin de réduire l’immunogénicité, prolonger la demi‑vie et améliorer la tolérance clinique par rapport aux anticorps murins d’origine.
Les anticorps polyclonaux sont-ils encore utilisés en thérapeutique ?
Oui, notamment dans la sérothérapie (sérums antitoxines ou antivenins), dans le traitement d’induction en transplantation et dans certaines préparations d’immunoglobulines humaines polyclonales issues de plasma, même si les anticorps monoclonaux dominent désormais le champ des biomédicaments.
Sources :
Köhler, G, and C Milstein. “Continuous cultures of fused cells secreting antibody of predefined specificity.” Nature vol. 256,5517 (1975): 495-7. doi:10.1038/256495a0
Neil S. Lipman, Lynn R. Jackson, Laura J. Trudel, Frances Weis-Garcia, Monoclonal Versus Polyclonal Antibodies: Distinguishing Characteristics, Applications, and Information Resources, ILAR Journal, Volume 46, Issue 3, 2005, Pages 258–268, https://doi.org/10.1093/ilar.46.3.258
Broutin, Watier, M., Hervé. Les Biomédicaments, 2ème Partie : Les Anticorps Thérapeutiques. Biologie Générale n°2 2016.