Winning projects and candidates

Titre du projet : Caractérisation des sites d’intégration du génome du VIH-2 dans le génome humain

L’intégration du génome du VIH sous sa forme ADN proviral dans le génome des cellules cibles infectées constitue un réservoir viral persistant à vie, capable de réactiver en quelques jours la réplication virale en cas de baisse de la pression thérapeutique. De façon remarquable, l’infection par le VIH-2, dont l’épidémie concerne principalement l’Afrique de l’Ouest, est caractérisée par une évolution naturelle atténuée par rapport au VIH-1 et environ 70% des patients présentent spontanément une charge virale plasmatique indétectable en absence de traitement antirétroviral, avec des niveaux d’ADN proviral réservoir très faibles.

L’infection par le VIH-2 constitue donc un modèle d’infection rétrovirale naturellement atténuée, dont la maîtrise des déterminants viraux et immunologiques de la latence et du contrôle de la réplication virale serait d’une grande valeur dans la lutte contre la pandémie. Or dans l’infection par le VIH-1, une récente publication chez 13 patients Elite Controllers, qui maintiennent une charge virale indétectable sans antirétroviraux, a décrit une distribution très particulière des sites d’intégration virale, orientée vers les régions non ou peu exprimées du génome humain.

Objectif principal : Mise au point de l’approche expérimentale de séquençage des sites d’intégration (capture-enrichissement/NGS et amplification ciblée PCIP-Seq LTR-linker) adaptée au contexte de faible charge provirale du VIH-2 dans les échantillons cliniques.

Objectifs secondaires : cartographie des sites d’intégration du VIH-2 dans le génome humain à partir d’infections de cellules mononucléées du sang périphérique (PBMC) in vitro et d’échantillons cliniques de la cohorte française ANRS I MIE CO5 VIH-2 ; comparaison des sites d’intégration aux données disponibles pour le VIH-1 ; reconstruction des génomes viraux associés aux sites d’intégration.

Type d’étude et population : L’approche technique sera validée en deux temps : d’abord sur cellules infectées in vitro, puis sur des échantillons cliniques de PBMC. Dans la cohorte ANRS I MIE CO5 VIH-2, l’étude sera transversale rétrospective pour caractériser les sites d’intégration virale et la séquence provirale dans des échantillons de PBMC conservés chez des participants non traités avec une charge virale indétectable (nous inclurons 10 infections VIH-2 de groupe A + 10 infections VIH-2 de groupe B).

La cohorte nationale ANRS I MIE CO5 VIH-2, mise en place depuis 1994 est coordonnée au plan virologique par le service de virologie de l’hôpital Bichat-Claude Bernard (Pr Diane Descamps) et représente une opportunité unique de travail sur cette thématique grâce à une large collection d’échantillons biologiques (PI : Pr Jade Ghosn).

Résultats attendus : la mise en place de ces techniques au laboratoire permettra de décrire pour la première fois les sites d’intégration du VIH-2 dans le génome humain, de les comparer aux sites d’intégration du VIH-1 et de rechercher une distribution particulière dans les zones non-géniques, non-codantes ou réprimées. La valorisation des cellulothèques de la cohorte CO5 VIH-2 permettra d’inclure un nombre significatif d’échantillons cliniques et ces nouvelles approches moléculaires associées au séquençage en NGS permettront de coupler les données de site d’intégration et de séquence virale. L’analyse de ces éléments permettra une meilleure compréhension des mécanismes pouvant participer au caractère atténué de l’infection VIH-2.

La thérapie antirétrovirale (ART) supprime efficacement la réplication du VIH mais ne permet pas d’éradiquer les cellules infectées, entraînant un rebond viral rapide lors de l’interruption du traitement. Toutefois, un sous-groupe d’individus est capable de maintenir un contrôle viral durable en l’absence de traitement, démontrant que la rémission du VIH peut être obtenue grâce aux mécanismes immunitaires de l’hôte plutôt que par une élimination complète du virus. De nombreuses données issues de l’étude des contrôleurs du VIH et des modèles d’infection par le virus de l’immunodéficience simienne (SIV) impliquent les lymphocytes T CD8⁺ spécifiques du VIH-1 comme des médiateurs clés de ce contrôle. De manière importante, l’immunité protectrice est associée aux caractéristiques qualitatives des lymphocytes T CD8⁺, telles que la capacité proliférative, la fonction effectrice cytotoxique et la différenciation de type mémoire, plutôt qu’à l’ampleur globale de la réponse. Ces cellules sont capables de se multiplier tout en réacquérant des fonctions effectrices.

Des travaux récents de nos équipes montrent que, chez une fraction des personnes vivant avec le VIH (PVVIH), y compris les contrôleurs post-traitement ou les individus sous ART à long terme, les lymphocytes T CD8⁺ spécifiques du VIH acquièrent des propriétés de type « stem-like », suggérant que le destin des lymphocytes T CD8⁺ demeure malléable dans certaines conditions. Ces observations suggèrent que certaines PVVIH pourraient conserver la capacité de générer ou de reprogrammer des réponses effectrices de lymphocytes T CD8⁺ spécifiques du VIH si elles sont stimulées de manière appropriée. Notre projet vise à apporter une preuve de concept pour l’induction interventionnelle de lymphocytes T CD8⁺ spécifiques du VIH-1 efficaces chez des PVVIH traitées, en adaptant les stratégies à différents contextes immunologiques, avec un potentiel translationnel direct pour le contrôle du VIH-1 après interruption de l’ART.

Les objectifs de ce projet sont triples. Premièrement, nous caractériserons de manière systématique le paysage fonctionnel des lymphocytes T CD8⁺ spécifiques du VIH-1 chez des PVVIH sous ART, stratifiées selon le moment d’initiation du traitement et sa durée. À partir de cellules mononucléées du sang périphérique (PBMC) issues de cohortes cliniques bien caractérisées, les lymphocytes T CD8⁺ spécifiques du VIH seront quantifiés et analysés fonctionnellement ex vivo par expansion induite par peptides et par cytométrie en flux multiparamétrique.

Deuxièmement, nous mettrons en œuvre des approches d’immunomonitoring approfondies chez des PVVIH traitées afin d’identifier des biomarqueurs associés à des réponses efficaces de lymphocytes T CD8⁺ spécifiques du VIH. Ces travaux permettront d’apporter de nouveaux éclairages sur les mécanismes impliqués dans l’induction et le maintien d’une immunité T CD8⁺ capable de contrôler le virus, et faciliteront l’identification et la stratification des PVVIH éligibles à des interventions immunitaires personnalisées.

Troisièmement, nous définirons, au moyen d’expérimentations in vitro, des stratégies de priming et de boosting dépendantes d’adjuvants, adaptées à différents scénarios immunologiques, notamment la présence, l’absence ou la dysfonction de lymphocytes T CD8⁺ spécifiques du VIH préexistants. Des systèmes de stimulation in vitro basés sur différents scénarios seront utilisés pour disséquer les exigences nécessaires au priming de novo ou aux réponses de rappel, notamment par l’utilisation d’agonistes de l’immunité innée tels que des ligands de STING et des récepteurs Toll-like (TLR). Nous évaluerons également des plateformes vaccinales cliniquement pertinentes à base d’ARNm encapsulé dans des nanoparticules lipidiques (ARNm-LNP) codant des antigènes du VIH, avec ou sans composants immunomodulateurs, afin d’analyser leur capacité à induire des réponses efficaces de lymphocytes T CD8⁺ spécifiques du VIH.

Dans son ensemble, ce projet vise à établir un cadre rationnel pour la conception d’immunothérapies de nouvelle génération destinées à favoriser une rémission durable du VIH chez des PVVIH sous ART bien caractérisées.