Des propriétés similaires à la protéine de l’homme

Du riz transgénique producteur d’albumine humaine

Publié le 04/11/2011

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DE NOTRE CORRESPONDANT

OUTRE SON rôle dans le maintien de la pression oncotique, la sérum albumine assure des fonctions essentielles de transport (stéroïdes, acides gras, hormones thyroïdiennes, etc.). En clinique elle a des applications multiples (traitement des grands brûlés, du choc hypovolémique, de l’ascite...), sans compter l’ouverture de pistes innovantes (transport d’oxygène, applications galéniques). Les ressources limitées en sérum albumine plasmatique au travers des dons de sang et les risques inhérents de transmission de l’hépatite ou du sida ont conduit à l’utilisation de divers systèmes d’expression (bactéries, animaux ou plantes transgéniques) pour la production d’une HSA transgénique (tHSA).

L’équipe de Daichang Yang a évalué une méthode de production de sérum albumine à partir d’une variété de riz transgénique : Oryza sativa (OsrHSA). Les taux d’expression de l’OsrHSA encourageants (les grains transgéniques contiennent jusqu’à 10 % de sérum albumine) et la stabilité de cette expression, de la deuxième à la quatrième génération, ont conduit les chercheurs à examiner systématiquement les propriétés de cette tHSA.

Ils observent que l’OsrHSA est en tout point comparable à la HSA plasmatique (pHSA), que ce soit par sa structure (secondaire et tertiaire) ou par ses propriétés biochimiques. Elle possède en particulier les mêmes sites de liaison des acides gras que la pHSA, ce qui suggère qu’elle est capable d’assurer des fonctions biologiques similaires à la protéine humaine.

Ces fonctions ont été vérifiées en évaluant les propriétés de l’albumine transgénique au niveau de deux sites de liaison spécifiques : à la warfarine (site I) et au naproxen (site II). L’affinité de la warfarine et du naproxen pour l’OsrHSA était de 1,64 et 1,58/104M (vs 1,62 et 1,21 pour la pHSA). Elle se comporte également de manière proche de la protéine humaine en termes d’activation de la croissance cellulaire, ce qui veut dire qu’elle pourrait remplacer la pHSA dans les milieux de culture cellulaire.

Efficacité dans l’ascite du rat.

Les auteurs ont ensuite évalué l’efficacité de l’OsrHSA pour le traitement de l’ascite dans un modèle expérimental de rats à cirrhose hépatique. Ils observent une réduction dose-dépendante du périmètre abdominal d’environ 10 % après l’administration intraveineuse de 1 g/kg d’OsrHSA, soit un résultat comparable à celui obtenu avec la même dose d’albumine plasmatique. La diurèse est quant à elle augmentée dans des proportions comparables après l’injection de la protéine transgénique ou plasmatique (p< 0,01). Aucune réaction allergique n’est observée et les chercheurs se sont, par ailleurs, assurés que l’immunogénicité de l’OsrHSA est similaire à celle de la pHSA au moyen de la mesure des titres d’anticorps et des taux de complément C4 et C3 chez le lapin.

Les Chinois ont enfin estimé le rendement d’une méthode de haute purification de l’OsrHSA, un préalable à son exploitation en clinique. Cette étape, qui prend environ 48 heures, permet l’obtention de 2,75 g d’OsrHSA par kg de riz transgénique. La pureté de l’albumine ainsi extraite est similaire à la pHSA (soit plus de 99 %), ce qui démontre la robustesse de cette technique.

Que ce soit par sa structure ou ses propriétés biochimiques et immunologiques, cette sérum albumine obtenue sur riz transgénique est équivalente à la protéine humaine. Sa méthode de production et de purification est fiable, reproductible et rentable, puisque son rendement de 2,75 g/kg est largement supérieur au seuil de coût-efficacité estimé lors de la synthèse de rHSA sur plantes transgéniques (0,1 g/kg). Ce qui laisse augurer qu’elle représente une alternative efficace et sûre à l’utilisation de l’albumine plasmatique en thérapeutique.

Y He, D Yang et coll. Large-scale production of functional human serum albumin from transgenic rice seeds. Proc Natl Acad Sci USA (2011) Publié en ligne

Dr BERNARD GOLFIER