A polypeptide is disclosed that binds tumor-associated antigens (TAA) on the surface of cancer cells and a NKG2D receptor. The NKG2D receptor is expressed on the surfaces of killer cells such as natural killer cells, T cells, natural killer T cells, and gamma delta T cells. In some cases, the TAA is CS-1 or EGFRvIII. Also disclosed are polynucleotides encoding the disclosed polypeptides, vectors comprising the disclosed polynucleotides, and host cells comprising the disclosed vectors. Also disclosed are bivalent antibodies comprising the disclosed polypeptides. Also disclosed are pharmaceutical compositions comprising the disclosed antibodies. Also disclosed are methods of treating cancer in a subject using the disclosed bi-specific antibodies.La présente invention concerne un polypeptide qui se lie à des antigènes associés à une tumeur sur la surface de cellules cancéreuses et un récepteur NKG2D. Le récepteur NKG2D est exprimé sur les surfaces de cellules tueuses telles que des cellules tueuses naturelles, des lymphocytes T, des lymphocytes T tueurs naturels et des lymphocytes T gamma delta. Dans certains cas, lantigène associé à une tumeur est CS-1 ou EGFRvIII. Linvention porte également sur des polynucléotides codant pour les polypeptides selon linvention, des vecteurs comprenant les polynucléotides selon linvention, et des cellules hôtes comprenant les vecteurs selon linvention. Linvention concerne également des anticorps bivalents comprenant les polypeptides selon linvention. Linvention a également trait à des compositions pharmaceutiques comprenant les anticorps selon linvention. Linvention concerne par ailleurs des méthodes de traitement du cancer chez un sujet au moyen des anticorps bi-spécifiques selon linvention.