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Toxicologie nucléaire environnementale et humaine
1.1. Anticorps monoclonaux spécifiques d’ions
métalliques toxiques
La majorité des polluants considérés dans le nucléaire sont des molécules de
petites tailles (ions métalliques, complexes organométalliques) qu’il faut considérer comme faiblement immunogènes. De tels haptènes doivent être présentés au
système immunitaire sous forme de complexes (chélates). Ainsi, la chimie représente une phase importante du travail et toute donnée relative à la spéciation des
éléments constitue un acquis précieux dans la stratégie.
Parmi les ions d’intérêt en toxicologie nucléaire, c’est pour l’uranyle (UO22+)
que la situation est la plus avancée. Par chélation avec l’acide 2,9-dicarboxylique1,10-phénanthroline (DCP), il est possible de préparer un immunogène stable.
Plusieurs anticorps monoclonaux ont été obtenus par les équipes de l’université
Tulane à la Nouvelle Orléans (Blake et al., 2001a; 2004) et du CEA Marcoule
(Reisser-Rubrecht et al., 2008). Dans le dernier cas, un criblage extrêmement
sélectif a été mis en œuvre (processus de contre sélection pour éviter toute réaction croisée avec la protéine porteuse) et les meilleurs anticorps, UO4S et UO8S,
sont de très haute affinité (KD 10 à 100 pM) et sélectivité (e.g. réactivité croisée
UO22+/Cu2+ ou UO22+/Fe2+ supérieures à 1 000). Fait remarquable, l’anticorps
UO4S est relativement insensible à la nature chimique du groupe chélatant l’uranyle, le rendant compatible avec un usage en imagerie cellulaire (Reisser-Rubrecht et al., 2008). L’étude poussée de l’interaction entre cet anticorps et l’uranyl
immobilisé sur phase solide a été réalisée par microscopie de force atomique afin
de comprendre les bases physiques des hautes affinités observées (Odorico et al.,
2007).
De telles performances devraient rendre possible un immuno-dosage environnemental dans des matrices complexes, en s’affranchissant d’une grande partie
des problèmes de spéciation. En attendant, la meilleure solution pratique à ce jour
pour 1 immuno-dosage de l’uranium s’appuie sur la technologie KinExA, compétition en phase solide et détection de fluorescence (Blake et al., 2001b). La sensibilité atteinte (5,8 à 100 nM, soit 1,4 à 24 ppb) est inférieure à la valeur du seuil
toxique pour 1 uranium dans l’eau de boisson (130 nM), ce qui rend la méthode
applicable pour 1 analyse d’échantillons environnementaux.
Le césium, pai exemple, fait partie des cas les plus difficiles car il s’agit dim
petit ion, situé dans le tableau périodique juste au-dessous du potassium dont
i paitage les propriétés. Certaines « molécules-cages » comme les calix-[4]
arene [6]couronnes présentent une sélectivité intéressante (40 fois plus affine
pour Cs que pour K ) et, à ce titre, peuvent être utilisées pour préparer un immunogene protéique à partir d’une BSA fonctionnalisée (Safi et al., 2006; 2009).
a réponse polyclonale reflète cette légère préférence pour Cs+ (coefficient de
reactivité croisée-6 %) malgré la forte compétition avec K+ in vivo. La piste est
prometteuse mais va nécessiter un criblage drastique pour la sélection d’éventuels
hybridomes sélectifs.
4)
•O
©
Toxicologie nucléaire environnementale et humaine
1.1. Anticorps monoclonaux spécifiques d’ions
métalliques toxiques
La majorité des polluants considérés dans le nucléaire sont des molécules de
petites tailles (ions métalliques, complexes organométalliques) qu’il faut considérer comme faiblement immunogènes. De tels haptènes doivent être présentés au
système immunitaire sous forme de complexes (chélates). Ainsi, la chimie représente une phase importante du travail et toute donnée relative à la spéciation des
éléments constitue un acquis précieux dans la stratégie.
Parmi les ions d’intérêt en toxicologie nucléaire, c’est pour l’uranyle (UO22+)
que la situation est la plus avancée. Par chélation avec l’acide 2,9-dicarboxylique1,10-phénanthroline (DCP), il est possible de préparer un immunogène stable.
Plusieurs anticorps monoclonaux ont été obtenus par les équipes de l’université
Tulane à la Nouvelle Orléans (Blake et al., 2001a; 2004) et du CEA Marcoule
(Reisser-Rubrecht et al., 2008). Dans le dernier cas, un criblage extrêmement
sélectif a été mis en œuvre (processus de contre sélection pour éviter toute réaction croisée avec la protéine porteuse) et les meilleurs anticorps, UO4S et UO8S,
sont de très haute affinité (KD 10 à 100 pM) et sélectivité (e.g. réactivité croisée
UO22+/Cu2+ ou UO22+/Fe2+ supérieures à 1 000). Fait remarquable, l’anticorps
UO4S est relativement insensible à la nature chimique du groupe chélatant l’uranyle, le rendant compatible avec un usage en imagerie cellulaire (Reisser-Rubrecht et al., 2008). L’étude poussée de l’interaction entre cet anticorps et l’uranyl
immobilisé sur phase solide a été réalisée par microscopie de force atomique afin
de comprendre les bases physiques des hautes affinités observées (Odorico et al.,
2007).
De telles performances devraient rendre possible un immuno-dosage environnemental dans des matrices complexes, en s’affranchissant d’une grande partie
des problèmes de spéciation. En attendant, la meilleure solution pratique à ce jour
pour 1 immuno-dosage de l’uranium s’appuie sur la technologie KinExA, compétition en phase solide et détection de fluorescence (Blake et al., 2001b). La sensibilité atteinte (5,8 à 100 nM, soit 1,4 à 24 ppb) est inférieure à la valeur du seuil
toxique pour 1 uranium dans l’eau de boisson (130 nM), ce qui rend la méthode
applicable pour 1 analyse d’échantillons environnementaux.
Le césium, pai exemple, fait partie des cas les plus difficiles car il s’agit dim
petit ion, situé dans le tableau périodique juste au-dessous du potassium dont
i paitage les propriétés. Certaines « molécules-cages » comme les calix-[4]
arene [6]couronnes présentent une sélectivité intéressante (40 fois plus affine
pour Cs que pour K ) et, à ce titre, peuvent être utilisées pour préparer un immunogene protéique à partir d’une BSA fonctionnalisée (Safi et al., 2006; 2009).
a réponse polyclonale reflète cette légère préférence pour Cs+ (coefficient de
reactivité croisée-6 %) malgré la forte compétition avec K+ in vivo. La piste est
prometteuse mais va nécessiter un criblage drastique pour la sélection d’éventuels
hybridomes sélectifs.
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