Un anticorps est une protéine en forme de Y qui se fixe sur un antigène précis, et sur lui seul : on dit qu'il est spécifique. Un antigène est une molécule que ton organisme reconnaît comme étrangère. Par exemple, pour savoir si quelqu'un a rencontré un virus, on dépose son sérum (la partie liquide du sang) sur une protéine de ce virus : s'il contient les anticorps correspondants, ils s'y accrochent, et une réaction colorée le révèle.
La molécule d'anticorps
Les plasmocytes, des lymphocytes B (une sorte de globule blanc) transformés après avoir rencontré leur antigène, sécrètent les anticorps, qu'on appelle aussi immunoglobulines. Chaque anticorps est fait de quatre chaînes de protéine reliées entre elles : deux chaînes lourdes identiques et deux chaînes légères identiques.
Au bout des deux bras du Y, la suite des acides aminés change d'un anticorps à l'autre : c'est la partie variable. Sa forme est complémentaire d'un petit morceau de l'antigène : c'est le site de fixation. Le reste, la partie constante, ne dépend pas de l'antigène visé.
Un anticorps a donc deux sites de fixation identiques, et il peut relier deux molécules d'antigène. Comme un antigène porte souvent plusieurs motifs reconnus, il retient plusieurs anticorps. De proche en proche se forme un réseau de complexes immuns (des anticorps fixés sur leur antigène), trop gros pour rester dissous : il précipite.
Piège classique : un antigène n'est pas un microbe, c'est une molécule. Un virus porte plusieurs antigènes, et chacun fait produire ses propres anticorps : ceux dirigés contre une protéine de l'enveloppe ne reconnaissent pas une protéine de l'intérieur du virus. L'exercice 3 repose là-dessus.
Des millions d'anticorps avec peu de gènes
Avec un gène par anticorps, le génome humain ne suffirait pas à reconnaître tous les antigènes possibles. La solution est la combinatoire, sur laquelle insiste le programme de SVT de première.
Pendant la formation d'un lymphocyte B, chaque gène de partie variable est assemblé au hasard à partir de segments : un segment V, un segment D et un segment J pour la chaîne lourde, un V et un J pour la chaîne légère. Chaque choix se combine avec tous les autres, donc les nombres se multiplient : avec 3 segments V et 2 segments J, on obtient $3 \times 2 = 6$ chaînes possibles.
Formule : avec $n_V$, $n_D$ et $n_J$ segments pour la chaîne lourde, $m_V$ et $m_J$ pour la chaîne légère, les nombres de chaînes lourdes $L$, de chaînes légères $\ell$ et d'anticorps $A$ valent :
$$L = n_V \times n_D \times n_J \qquad \ell = m_V \times m_J \qquad A = L \times \ell$$
Chaque lymphocyte B ne garde qu'une combinaison et produit un seul type d'anticorps. Lors d'une infection, les rares lymphocytes B qui reconnaissent l'antigène se multiplient en un clone : des cellules issues d'une même cellule, qui fabriquent toutes le même anticorps.
Repérer les anticorps au laboratoire
Pour repérer des anticorps dans un sérum, on rend visible le complexe immun.
Le test d'Ouchterlony se fait dans un gel, la gélose, creusé de petits puits. Le sérum va dans le puits central, des solutions d'antigènes dans les puits autour, et les molécules diffusent lentement. Là où un anticorps rencontre son antigène, le réseau de complexes immuns précipite : un arc de précipitation apparaît entre les deux puits. Pas d'arc, pas d'anticorps détectable contre cet antigène.
Le test ELISA, plus sensible, se fait dans des puits en plastique et se lit à la couleur.
Étape 1 : on fixe l'antigène au fond du puits.
Étape 2 : on ajoute le sérum, puis on rince : seuls restent les anticorps accrochés à l'antigène.
Étape 3 : on ajoute un anticorps de détection, qui reconnaît les anticorps humains et porte une enzyme (une protéine qui accélère une réaction chimique), puis on rince.
Étape 4 : on ajoute une molécule incolore, le substrat, que l'enzyme transforme en produit coloré.
La couleur n'apparaît que si l'anticorps de détection est resté, donc si des anticorps du sérum tenaient sur l'antigène. Dans les deux tests, des témoins positif et négatif prouvent que le test fonctionne.
Vaccins et anticorps monoclonaux
Rappel : un vaccin préventif fait produire par ton organisme, avant toute rencontre avec le microbe, ses propres anticorps et des cellules mémoire. Certains vaccins protègent ainsi, indirectement, contre des cancers.
Une infection par un papillomavirus humain (HPV) peut évoluer vers un cancer, le plus souvent du col de l'utérus ; en France, le vaccin est recommandé aux filles et aux garçons dès 11 ans (Vaccination Info Service). Celui contre l'hépatite B protège de certains cancers du foie.
Quand le cancer est déjà là, on peut aussi soigner en mobilisant l'immunité : c'est l'immunothérapie. Un vaccin thérapeutique pousse les défenses du malade à attaquer ses cellules cancéreuses ; un anticorps monoclonal, lui, est fabriqué hors du corps puis injecté.
Pour l'obtenir, on injecte l'antigène voulu à une souris, puis on fusionne ses lymphocytes B avec des cellules cancéreuses qui se divisent sans fin. Chaque cellule hybride, un hybridome, fabrique l'anticorps de son lymphocyte d'origine et se multiplie sans limite. On cultive celle qui produit l'anticorps voulu : ses descendantes forment un clone et sécrètent toutes le même anticorps, d'où le nom « monoclonal ».
Exemple : le trastuzumab est un anticorps monoclonal dirigé contre HER2, une protéine présente en grande quantité à la surface des cellules tumorales dans environ un quart des cancers du sein. En s'y fixant, il bloque les signaux de croissance envoyés par HER2 et active des cellules immunitaires qui détruisent ces cellules. On vérifie donc d'abord que la tumeur porte beaucoup de HER2 (Agence européenne des médicaments).
Piège classique : un anticorps monoclonal n'est pas un vaccin. Le malade reçoit des anticorps produits en culture : ses propres lymphocytes B ne sont pas sollicités, et le traitement ne laisse pas de cellules mémoire. Ces anticorps disparaissent peu à peu, c'est pourquoi le trastuzumab se redonne chaque semaine ou toutes les trois semaines.
Exercices corrigés
Exercice 1 : Chez un mammifère (données fictives), la partie variable des anticorps est codée par 30 segments V, 20 segments D et 5 segments J pour la chaîne lourde, et par 35 segments V et 4 segments J pour la chaîne légère. Combien d'anticorps différents la combinatoire permet-elle ? Compare au nombre total de segments.
Correction :
Chaînes lourdes : $L = 30 \times 20 \times 5 = 3\,000$. Chaînes légères : $\ell = 35 \times 4 = 140$.
Anticorps : $A = L \times \ell = 3\,000 \times 140 = 420\,000$ anticorps différents.
Ils viennent de $30 + 20 + 5 + 35 + 4 = 94$ segments seulement : les choix se multiplient au lieu de s'additionner.
Exercice 2 : On injecte une protéine A à un lapin et, trois semaines plus tard, on prélève son sérum (données fictives). Dans une gélose, on le place au centre, avec autour la protéine A (puits 1) et une protéine B (puits 2). Une seconde gélose reçoit les mêmes protéines, mais au centre le sérum d'un lapin qui n'a reçu aucune injection. Résultats : dans la première, un arc face au puits 1 seulement ; dans la seconde, aucun arc. Interprète.
Correction :
L'arc face au puits 1 signale des complexes immuns : le sérum contient des anticorps qui reconnaissent A.
Rien face au puits 2 : ces anticorps ne reconnaissent pas B, ils sont spécifiques de A.
La seconde gélose sert de témoin : sans injection, pas d'anticorps anti-A. Les anticorps anti-A de la première viennent donc de l'injection.
Exercice 3 : Un virus V (données fictives) porte une protéine d'enveloppe E et, à l'intérieur, une protéine C. Son vaccin ne contient, comme antigène, que E. Un laboratoire teste par ELISA le sérum de trois personnes, dans des puits garnis de E ou de C. Inès : puits E colorés, puits C incolores. Hugo : puits E et C colorés. Sami : tous ses puits incolores. Les témoins donnent le résultat attendu.
1. Qui a été vacciné, qui a été infecté ? 2. Que se passerait-il si l'on oubliait de rincer après l'anticorps de détection ?
Correction :
1. Une infection met l'organisme en contact avec le virus entier, donc avec E et C ; le vaccin, avec E seulement.
Hugo a des anticorps anti-C : il a été infecté. Le test ne dit pas s'il a aussi été vacciné, car l'infection fait aussi produire des anticorps anti-E. C'est le piège : un puits E coloré ne prouve pas une vaccination.
Inès n'a que des anticorps anti-E : seul le vaccin l'explique. Sami n'a aucun anticorps détectable contre V : rien ne montre qu'il ait été vacciné ou infecté.
2. L'anticorps de détection resterait partout : son enzyme colorerait tous les puits, même sans anticorps du sérum, témoin négatif compris.
À retenir
À retenir :
- Un anticorps : deux chaînes lourdes, deux légères, et deux sites de fixation identiques au bout des parties variables.
- Les complexes immuns forment un réseau qui précipite : c'est l'arc du test d'Ouchterlony.
- La combinatoire des segments multiplie les possibilités : $A = L \times \ell$.
- ELISA : couleur seulement si des anticorps du sérum tiennent sur l'antigène, témoins à l'appui.
- Un vaccin fait fabriquer tes propres anticorps et laisse une mémoire ; un anticorps monoclonal est produit en culture et ne laisse aucune mémoire.
Sources
- Programme de SVT de première générale (Bulletin officiel), partie « Le fonctionnement du système immunitaire humain » : texte sur eduscol.
- Agence européenne des médicaments, résumé public de l'évaluation de Herceptin (trastuzumab), 2013 : texte sur ema.europa.eu.
- Vaccination Info Service, « Infections à papillomavirus humains (HPV) », page mise à jour le 1er janvier 2026 : texte sur vaccination-info-service.fr.