Les anticorps armés, aussi appelés immunoconjugués ou antibody-drug conjugate (ADC) en anglais, représentent une approche thérapeutique prometteuse pour les patients atteints de cancer, en combinant un agent cytotoxique puissant (drug) avec la spécificité de ciblage d'un anticorps monoclonal thérapeutique (mAb) via l'intermédiaire d'un bras espaceur (linker). La mise sur le marché aux Etats-Unis de l'Adcetris® (brentuximab vedotin) en 2011 et du Kadcyla® (trastuzumab emtansine ou T-DM1) en 2013 par la Food and Drug Administration (FDA) a relancé l'intérêt des ADCs, en validant leur utilisation en clinique, après l'abandon du Mylotarg® (gemtuzumab ozogamycin) en 2010. Aujourd'hui, 11 ADCs sont approuvés par la FDA tandis que 80 sont en essais cliniques. Les ADCs ont fait l'objet de recherches très actives ces dernières années, ce qui a mené à plusieurs générations d'ADCs, dirigées contre différents types de tumeurs, liquides et solides. Cependant, l'obtention des ADCs est associée à des verrous technologiques liés à leur homogénéité, à la reproductibilité de leur production et à leur stabilité. De plus, depuis quelques années, l'utilisation des ADCs en clinique est associée à l'apparition de plusieurs mécanismes de résistance dans la cellule cancéreuse. Enfin, les ADCs sont principalement basés sur le format IgG, associé à une mauvaise pénétration tumorale (tumeur solide) ainsi qu'une toxicité, indépendante de la cible, médiée par la partie Fc de l'anticorps. Pour pallier ces limitations et améliorer l'index thérapeutique de nos conjugués, nous avons développé des ADCs de nouvelle génération via la mise au point et l'évaluation biologique de nouveaux formats de bioconjugués en utilisant des fragments d'anticorps de type scFv, diabody et minibody et une méthode de bioconjugaison brevetée et propriétaire au laboratoire. Une étude d'optimisation des conjugués a également été élaborée avec la conception, la synthèse et la caractérisation de linker-cytotoxiques originaux soit (i) comprenant un agent contrôleur d'hydrophobicité, permettant la production de conjugués IgG et fragments d'anticorps à DAR élevés, soit (ii) porteur d'une gâchette (déclencheur) peptidique, dont la molécule cytotoxique peut être libérée sélectivement par une protéase surexprimée dans le milieu extracellulaire du microenvironnement tumoral. Les meilleurs conjugués candidats ont fait l'objet d'une évaluation de l'efficacité in vitro et in vivo, sur modèles murins HER2+, complétée d'une étude d'internalisation cellulaire in vitro et d'une étude de biodistribution in vivo. Les résultats obtenus permettront d'orienter les prochaines recherches vers le conjugué idéal (format d'anticorps, DAR et linker idéaux), proposant les caractéristiques biologiques et physico-chimiques adéquates pour le ciblage des tumeurs solides comme les cancers du sein. Ces études sont complétées par l'évaluation de l'efficacité d'un ADC en association aux inhibiteurs de point de contrôle (IPCIs) dans l'espoir d'induire une réponse immunitaire antitumorale pour lever la résistance des cellules cancéreuses aux IPCIs. Nous avons également exploré la capacité de bioconjugaison d'un inhibiteur de topoisomérase I de type foldamère sur le format IgG et scFv via notre technologie de bioconjugaison ainsi que l'évaluation de son internalisation cellulaire et de ces capacités antiprolifératives. Les résultats de ces expérimentations permettront de diriger les travaux futurs vers des essais en recherche clinique de phase I, pour des patientes réfractaires ou résistantes, qui ne répondent pas ou plus aux traitements actuels.Mots clefs : Bras espaceur = Linker ; molécule cytotoxique = Drug ; ADC = anticorps armé de format IgG ; FDC = format d'anticorps armé, dont le format est de type scFv, minibody et diabody ; DAR (drug-to-antibody ratio) = nombre de molécules cytotoxiques greffées sur l'anticorps.