BLI vs SPR : Choisir le bon outil pour la découverte d’anticorps

Le Bio-Layer Interferometry (BLI) et le Surface Plasmon Resonance (SPR) sont devenues des outils indispensables pour la caractérisation à haut débit des interactions protéine-protéine. Elles permettent aux chercheurs d’étudier, en temps réel, la manière dont les molécules interagissent, par exemple, lorsqu’un anticorps reconnaît son antigène ou lorsque deux protéines recombinantes forment un complexe. Les deux technologies reposent sur la détection de minuscules variations de la lumière réfractée à l’interface du capteur, afin de capter les événements de liaison sans nécessiter de marquage. Malgré ce principe commun, elles diffèrent sur plusieurs points importants qui influencent leurs applications et leurs performances. 

Surface Plasmon Resonance (SPR) 

Le SPR est une technique optique qui permet de mesurer les interactions moléculaires en temps réel, sans nécessiter de marquage. Elle repose sur un film métallique mince, généralement en or, qui soutient des plasmons de surface (oscillations d’électrons) sensibles aux variations de l’indice de réfraction local. L’un des partenaires de liaison (le ligand) est immobilisé à la surface en or, tandis que l’autre (l’analyte) circule en solution au-dessus de celle-ci. Lorsque la liaison se produit, l’indice de réfraction à la surface change, ce qui entraîne un décalage mesurable du signal de résonance. Ce décalage est suivi en continu, fournissant des informations cinétiques détaillées sur les phases d’association et de dissociation.

Biolayer Interferometry (BLI) 

Le BLI est une technique optique qui permet de suivre les interactions biomoléculaires à l’aide de pointes de biocapteurs jetables. L’un des partenaires de liaison, par exemple un anticorps, est immobilisé à la surface du capteur, puis la pointe est plongée dans des puits contenant l’analyte. Les événements de liaison modifient le motif d’interférence de la lumière réfléchie, ce qui permet de mesurer en temps réel les phases d’association et de dissociation. 

Chez Immune Biosolutions, nous utilisons à la fois un Carterra LSA (HT-SPR) et un Sartorius Octet RED384, chacun étant optimisé pour des applications spécifiques. 
En général, dans la conception de nos expériences, le Carterra LSA offre un débit plus élevé et une meilleure reproductibilité technique que l’Octet RED384. Cela s’explique par le fait que les anticorps sont fixés sur la puce et exposés à la même solution de ligand pour toutes les positions. Le BLI est généralement mieux adapté aux petites et grosses molécules. Voici quelques exemples d’utilisations illustrant les forces et limites de chaque instrument.

Criblage rapide de scFvs à partir d’extraits bruts 

Dans notre laboratoire, chacun de ces instruments dispose de procédures optimisées permettant de générer des données de haute qualité, qui diffèrent légèrement l’une de l’autre.

SPR

Le système à flux continu de la technologie SPR produit des courbes cinétiques à plus haute résolution, ce qui est particulièrement important lorsque des constantes de cinétique précises sont nécessaires. La meilleure précision est obtenue lors de l’utilisation d’échantillons purifiés. Ainsi, en pratique, les extraits bruts sont idéaux pour un précriblage rapide, tandis que les candidats prometteurs sont ensuite purifiés et réanalysés afin d’obtenir une caractérisation cinétique plus granulaire.

BLI

Le format « dip-and-read » du BLI le rend particulièrement adapté aux échantillons non purifiés, puisqu’il n’utilise pas de microfluidique susceptible de s’obstruer. Cela permet un criblage simple et direct à partir de surnageants bactériens. Pour des besoins de plus faible débit, ou lorsqu’il s’agit de molécules petites ou grosses, le BLI peut s’avérer particulièrement approprié.

Analyse de la liaison des petites molécules

Les petites molécules ne provoquent que de faibles variations de l’indice de réfraction, ce qui rend la sensibilité de la méthode cruciale.

SPR 

L’instrument Carterra LSA est moins adapté à l’étude des petites molécules. Le plan expérimental doit donc être discuté spécifiquement en fonction du type et de la taille de la molécule du client. Lorsque cela est approprié, la conception à flux continu et la haute sensibilité optique de l’appareil le rendent particulièrement adapté à la détection de signaux faibles et transitoires.

BLI

Les petites molécules sont analysées à l’aide de notre plateforme BLI, pour laquelle nous avons mis au point des protocoles optimisés permettant de capturer avec précision les données à ces échelles. Le BLI permet de détecter les signaux faibles, caractéristiques de ce type d’essais. Le plan expérimental sera discuté en détail en fonction de la taille et de la nature spécifique de la molécule d’intérêt.

Criblage de ligands pour un complexe protéique

Les grands complexes peuvent poser des défis pour les systèmes basés sur la microfluidique, tant en termes de stabilité que de risques d’obstruction.

SPR 

Bien que le SPR puisse mesurer les interactions avec des complexes, la conception à flux continu de notre Carterra LSA peut compliquer les expériences impliquant des analytes de grande taille. Pour cette raison, selon la taille du complexe, le BLI peut s’avérer plus approprié.

BLI

Le format « dip-and-read » du BLI est particulièrement tolérant pour les espèces moléculaires de grande taille. En l’absence de microfluidique, les problèmes tels que l’obstruction sont évités. Cela fait du BLI la plateforme privilégiée pour le criblage de ligands ciblant des complexes protéiques ou les grosses molécules, où la robustesse et la simplicité de l’essai priment sur la résolution cinétique ultra-fine.

Cartographie d’épitopes (Epitope Binning)

La cartographie d’épitopes (ou epitope binning) est essentielle pour regrouper les anticorps qui reconnaissent des régions se chevauchant ou distinctes sur un même antigène.

SPR 

La cartographie d’épitopes à haute résolution peut être réalisée à l’aide de la SPR, qui offre souvent une meilleure sensibilité et des courbes cinétiques à plus haute résolution. Elle permet d’obtenir une vision plus détaillée des sites liaison et des phénomènes de compétition entre anticorps.   

BLI 

Le BLI est particulièrement adapté aux expériences de cartographie d’épitopes en parallèle impliquant de grandes molécules. Dans notre configuration, nous pouvons effectuer jusqu’à 16 essais de binning simultanément, ce qui le rend efficace pour le regroupement d’anticorps. L’inconvénient est que la résolution est légèrement inférieure à celle obtenue avec le SPR, ce qui signifie que des épitopes rapprochés peuvent ne pas être entièrement distingués.  

En conclusion, les technologies BLI et SPR offrent toutes deux des atouts puissants et complémentaires pour faire progresser la découverte moléculaire. Combinées, elles permettent aux chercheurs d’explorer les interactions biomoléculaires, depuis le criblage précoce jusqu’à la caractérisation à haute résolution. 
Elles assurent ainsi une approche globale, efficace et fiable, favorisant l’accélération de la découverte de biomédicaments. 

Pour plus d’informations sur les services en découverte d’anticorps et en bioproduction offerts par Immune Biosolutions, visitez notre site web ou contactez directement notre équipe pour en savoir davantage.

À propos d’Immune Biosolutions  

Immune Biosolutions est une entreprise de biotechnologie de stade clinique spécialisée dans la découverte et l’ingénierie d’anticorps aviaires et humains pour des applications thérapeutiques. Utilisant des technologies de pointe, nous développons des agents immunothérapeutiques sur mesure. Notre plateforme de découverte permet de cibler efficacement des protéines complexes et de générer des anticorps puissants, spécifiques et novateurs. De plus, notre capacité de production d’anticorps nous permet de faire progresser nos propres programmes de découverte sur le cancer et les maladies auto-immunes vers les premières phases de développement clinique.