Plusieurs anomères β ont été synthétisés par différents groupes. En 1997, l’équipe de Taniguchi a vérifié l’activité du composé β-GalCer qui s’est révélé être beaucoup moins réactif que l’anomère α sur la stimulation des iNKTs.[20] A ce jour, les anomères β sont toujours considérés comme inactifs, car ils n’ont pas montré d’activité significative.
Néanmoins, Morshed et al. ont tout de même cherché à utiliser la forme β, et c’est ainsi qu’on l’utilisenotamment dans le cas du traitement de maladie auto-immune comme le lupus. L’injection de la forme β-GalCer seule (figure I.19 : molécule Q) ne provoque presque aucune activité. Si on administre l’α-GalCer, on remarque que la forme β contrôle l’activité de la forme α (baisse du taux de cytokines Th1 responsable du lupus), conduisant à une amélioration de la maladie. [93]
Une autre modification sur la position anomérique consiste en la substitution de l’oxygène par un méthylène, dans le but de limiter la dégradation in vivo par les glycosidases. En 2002 les premiers tests biologiques apparaissent, mettant en jeu une molécule appelée α-C-KRN et qui montre une très forte activité pro-Th1, en comparaison du KRN7000, contre les cellules de mélanomes B16.[94] A partir de 2003, l’équipe de Moriya Tsuji a synthétisé l’α-C-GalCer (figure I.19 : molécule R) et a effectué des tests biologiques plus détaillés.[95-97] On découvre ainsi que cette molécule a effectivement un fort potentiel pro-Th1, avec des doses
d’IFN-γ produites supérieures à celles obtenues avec le KRN7000, et des doses d’IL-4 très largement inférieures. L’α-C-GalCer est ainsi 1000 fois plus protecteur contre la malaria que le KRN7000 et est aussi efficace à des doses 100 fois plus faible que le KRN7000. En effet, 1 ng d’α-C-GalCer est tout de suite très efficace, lorsque 10 ng de KRN7000 sont nécessaire pour une protection partielle et 100 ng pour une protection similaire au C-GalCer. Le ratio IFN-γ / IL-4 calculé est ainsi de 1,64 pour le KRN7000, et de 4,42 pour l’α-C-GalCer. Ce même groupe a montré de manière surprenante, que le dimère de CD1d humain chargé avec l’α -C-GalCer n’interagit quasiment pas avec les cellules iNKT humaines.[89] La conséquence est évidemment un faible taux de sécrétion de cytokines par les iNKTs, mais il semblerait dans une étude récente, que ce soit les différences entre les TCRs invariants des iNKTs qui moduleraient l’activité de l’α-C-GalCer, plutôt que l’intéraction avec la molécule CD1d.[98] En 2006, Bittman et al.[99] ont remis en cause l’activité du C-galactocéramide, en montrant que les doses de cytokines induites par la molécule étaient plus faibles que le KRN7000. Ils ont eux même synthétisé un analogue avec un méthylène en moins entre la position anomérique et la céramide (figure I.19 : molécule S), qui s’est avéré être très peu actif. Mais ils montrent tout de même que les ratios de l’α-C-GalCer et de la molécule S sont bien supérieurs au KRN7000. Cela montre tout de même le caractère prometteur de ces molécules dans le cadre d’une lutte anti-tumorale.
L’oxygène en position anomérique, a aussi été remplacé par un atome de soufre (figure I.19 : molécule T). Deux équipes ont ainsi synthétisé des analogues identiques, mais suivant des
protocoles différents.[100, 101] L’utilisation de l’atome de soufre s’est justifiée par le fait que, comme l’analogue α-C-GalCer, la liaison S-osidique est plus stable car moins sensible aux coupures enzymatiques. Dans une étude menée par Chang et al.[102] sur la stimulation des cellules iNKTs par différents analogues d’α-GalCer, l’α-S-GalCer s’est montré très peu actif, ce qui laissait penser que ce type d’analogues n’avait que très peu d’intérêt. Mais une étude plus récente a montré une activité comparable au KRN7000 sur l’activation des cellules iNKTs humaines in vitro.[103] L’α-S-GalCer induit aussi de manière équivalente la maturation des DCs en présence de cellules iNKTs, et donc permet la sécrétion de cytokines. Par contre, les cellules iNKTs de souris n’ont pas montré de signes d’activation, ce qui confirme les résultats de Chang et al. sur ce point. Néanmoins, vu les résultats, l’α-S-GalCer pourrait être un futur candidat dans le cadre d’une stimulation immunitaire chez l’Homme.
La molécule U (figure I.19 : molécule U) a été synthétisée récemment.[104] Elle possède une modification sur la partie anomérique, avec un NH à la place de l’O, mais également un méthylène qui remplace l’O pyranosique. Les équipes de Castano et Llebaria ont synthétisé deux analogues possédant un cycle « aminocyclitol », mais seule la molécule U a montré un intérêt. Les résultats des tests in vitro ne se sont pas révélés très intéressants, car les taux de cytokines IFN-γ et IL-4 sont très bas et nettement inférieurs au KRN 7000. Les tests in vivo ont montré un profil nettement plus intéressant. Des mesures de cytokines ont été effectuées à 2 et 24h. La molécule U induit un taux de sécrétion d’IFN-γ quasi nulle à 2h, et un taux d’IL-4 très faible. A 2d’IL-4h, le taux d’IL-d’IL-4 a encore baissé, pour être quasi nul, alors que le taux d’IFN-γ est presque deux fois plus important que pour le KRN7000. On observe donc que la molécule U induit un profil pro-Th1 beaucoup plus important que le KRN7000. Les auteurs n’expliquent pas vraiment pourquoi les résultats in vitro et in vivo sont tellement opposés, mais ils supposent que l’absence d’oxygène anomérique permet à la molécule U d’avoir un temps de demi-vie plus long dans l’organisme. Les glycosidases ne peuvent le dégrader, ce qui confère à cette molécule une plus grande biodisponibilité in vivo.
O HO HO OH O OH HN OH O Q: -GalCer O HO OH H2C OH HN OH OH O O HO OH OH HN OH OH O HO HO R : -C-GalCer S H2C O HO OH S OH HN OH OH O HO T : -S-GalCer HO OH HN OH HN OH OH O HO U
Figure I.19 : Analogues du KRN7000 avec modification de la position anomérique.