Winning projects and candidates

Contexte. L’hépatite D chronique est la forme la plus sévère d’hépatite virale chronique. Elle est causée par le virus de l’hépatite D (VHD), petit virus satellite du virus de l’hépatite B, responsable d’une aggravation et d’une accélération de la maladie hépatique chez les patients souffrant d’hépatite B chronique, ainsi qu’un risque accru de développer un carcinome hépatocellulaire. Le virus n’est que partiellement sensible aux thérapies basées sur l’interféron, et à l’heure actuelle, aucun traitement ne permet l’élimination du virus chez les patients chroniquement infectés. Si le cycle viral est bien décrit, Les interactions entre le VHD et les facteurs hépatocytaires sont encore assez mal connus, bien que ceux-ci représentent des cibles pertinentes pour le développement de nouveaux traitements curatifs contre ces infections.

Méthodes. Nous avons appliqué une double approche de criblage génomique fonctionnelle et chimique et identifié de nouveaux facteurs cellulaires impliqués dans le cycle viral du VHD, dont la triple enzyme CAD jouant un rôle clé dans la biosynthèse des pyrimidines. Son inhibiteur spécifique, le PALA, et un antiviral puissant contre le VHD et un candidat aux études précliniques. Par ailleurs, un total de 33 gènes candidats potentiellement importants pour le cycle viral a été validé à partir du criblage génomique primaire.

Objectifs spécifiques. Le but de ce projet est la caractérisation de ces candidats dans des modèles physiologiques, hépatocytes primaires et modèles murins, afin de comprendre leur implication dans le cycle viral du VHD et d’évaluer leur potentiel thérapeutique. Par ailleurs, étant donné le succès de notre première approche de criblage, nous souhaitons tester de nouvelles banques chimiques et appliquer des méthodes fonctionnelles alternatives pour l’identification de nouveaux candidats. Les objectifs spécifiques sont les suivants :

• Valider et caractériser de nouveaux facteurs hépatiques impliqués dans l’infection par le VHD

a/ Validation des genes candidats issus du criblage génomique

b/ Identification et caractérisation de facteurs cellulaires intéeragissant avec l’antigène delta (HDAg)             

• Caractérisation du PALA en modèles précliniques (modèles murins)
• Identification de nouvelles molecules antivirales par criblage chimique à haut debit.

Résultats attendus et conclusion. Les résultats de ce programme feront progresser notre compréhension du cycle viral du VHD et fourniront de nouvelles cibles thérapeutiques pour le développement de nouvelles stratégies de traitement contre cette infection majeure du foie.

L’hépatite virale fulminante (HVF) est une maladie extrêmement grave, survenant suite à une infection par les virus de l’hépatite, en particulier le virus de l’hépatite A (VHA) ou B (VHB), ou plus rarement par un herpès virus. Bien que très rare, l’HVF est une maladie dévastatrice avec moins de 20% de chance de survie sans transplantation hépatique. Aucune épidémie de HVF n’a été reportée, excluant l’émergence d’une souche virale avec une virulence accrue. Malgré l’observation de la destruction massive du foie, la pathogénie reste encore incomprise. Nous formulons l’hypothèse que l’HVF peut être la conséquence d’une prédisposition génétique de l’hôte due à des mutations rares touchant la réponse immunitaire spécifique du foie. Nos résultats préliminaires sont très prometteurs avec l’identification de mutations rares dans deux gènes candidats, CERS5 et IL18BP, dans deux familles indépendantes. Ces observations confortent fortement notre hypothèse de travail d’une prédisposition génétique mendélienne à l’HVF, au moins pour certains patients.

Méthodologie : Nous utilisons une stratégie qui nous a déjà conduit à l’identification de plusieurs maladies génétiques dans des pathologies infectieuses rares et sévères et qui combine une approche génétique avec le séquençage de l’exome et une validation fonctionnelle approfondie. Ces expériences fonctionnelles associent de façon synergique des études in vitro sur des cellules humaines, et in vivo dans un modèle murin en collaboration avec l’équipe de M. Samson, expert dans l’étude de l’immunité du foie chez la souris. La faisabilité du projet est excellente, s’appuyant sur des données préliminaires très encourageantes, et sur l’expertise considérable des 2 laboratoires concernés.

Conséquences attendues de la recherche : L’identification des premiers gènes associés à l’HVF va permettre une meilleure compréhension de la réponse antivirale hépatique et fournit des informations importantes pour l’investigation de la prédisposition génétique aux autres formes d’hépatite fulminante, notamment toxique médicamenteuse, ou d’hépatite chronique. Ces découvertes devraient également conduire au développement de nouvelles approches thérapeutiques basées sur une meilleure compréhension de la physiopathologie de cette maladie extrêmement sévère.

La distribution mondiale et régionale du VIH-1 dépend de nombreux facteurs, tels que la prévalence du VIH-1, la mobilité des populations, les facteurs socio-économiques, les différentes souches virales et les différences d’accès au traitement antirétroviral et aux soins cliniques. Il est important de mieux comprendre la dynamique de l’épidémie de VIH-1, car elle sert de support aux recherches sur l’évolution du profil de l’épidémie et sur les implications potentielles pour le diagnostic, la prise en charge clinique et la santé publique.

Notre objectif est de retracer l’origine géographique de l’acquisition du VIH-1 pour les migrants en Europe du Sud, en utilisant les méthodes d’épidémiologie moléculaire les plus récentes. Nos objectifs sont:

– Réaliser des analyses phylogénétiques et phylogéographiques de l’acquisition du VIH-1 parmi les migrants de chaque pays participant (France, Grèce, Italie, Espagne et Portugal),

– Effectuer une analyse phylogénétique et phylogéographique globale de l’acquisition du VIH-1 chez les migrants au niveau européen,

– Évaluer les caractéristiques de la dynamique de transmission à travers la valeur ajoutée du séquençage à haut débit dans des chaînes de transmission spécifiques.

L’étude sera menée en utilisant toutes les données de séquences VIH-1 disponibles auprès des principaux centres de référence pour le VIH dans cinq pays européens participants et toutes les données accessibles au public dans le monde entier pour les sous-types et les formes recombinantes les plus répandus infectant les migrants. L’analyse sera basée sur des méthodes moléculaires pouvant fournir des estimations précises de l’origine la plus présumée de l’acquisition du VIH-1. Une combinaison de méthodes sera utilisée afin de tracer avec précision les caractéristiques spatiales de l’acquisition du VIH-1. Grâce au grand nombre de patients (n = 47039) qui seront inclus dans cette étude et provenant de pays à prévalence élevée du sud de l’Europe et compte tenu du nombre croissant de réfugiés en provenance d’Afrique du Nord et du Moyen-Orient, qui présentent l’une des plus fortes augmentations de nouvelles infections par le VIH au cours des dernières années, les résultats issus de ce projet fourniront de nouvelles informations sur les caractéristiques d’acquisition et de dispersion de l’infection VIH-1 parmi les migrants. Ces données obtenues grâce à des outils innovants auront un impact sur la prévention, les stratégies de dépistage et la prise en charge clinique du VIH.

CALENDRIER: juillet 2020 – décembre 2020: collecte des séquences et des données cliniques; janvier 2021 – décembre 2021: analyse phylogénétique; janvier 2022- décembre 2022: séquençage UDS, analyse phylogénétique et statistique UDS; janvier 2023 – juin 2023: valorisation des résultats (soumission de résumé aux congrès, publication).

L’infection par le virus de l’hépatite B est la cause majeure de cirrhoses et de cancers primaires du foie responsables d’environ 800000 morts par an dans le Monde. Les traitements actuels reposent sur l’administration tout au long de la vie de composés antiviraux aux limitations reconnues. Un changement thérapeutique majeur est en cours dans le domaine du VHB avec le développement de nouvelles thérapies visant à la perte de l’antigène HBsAg (guérison fonctionnelle). Néanmoins, d’importantes questions demeurent quant à la meilleure façon d’administrer ces thérapies qui seront combinées avec les traitements antiviraux actuels. Cela justifie un effort concerté de Recherche taclant des questions clés relatives au virus lui-même ainsi qu’à la réponse immunitaire de l’hôte afin de surmonter les obstacles à une guérison fonctionnelle.

            Ce projet vise à une évaluation détaillée de nouveaux marqueurs viraux combinée à une analyse en profondeur des réponses immunitaires globale et spécifique au virus. Le compartiment périphérique sera étudié chez tous les patients et, lorsque cela est possible, des échantillons de foie seront interrogés. Nous identifierons ainsi des signatures virologiques et/ou immunologiques facilitant la prédiction du contrôle du virus et donc, la perte de HBsAg.

            Cette étude sera la première dans son genre à utiliser les dernières techniques, comme l’aspiration à l’aiguille fine (FNA) du foie, pour accroître notre compréhension des événements immunitaires et du réservoir viral au niveau du site infectieux. Cette recherche est primordiale pour casser les barrières à une guérison fonctionnelle and révélera définitivement le meilleur moyen d’administrer ces nouvelles thérapies anti-VHB.        

La pandémie de COVID-19 continue de s’étendre, notamment en Afrique, et une augmentation rapide des cas dans de nombreux pays africains est à craindre. Le 11 avril, plus de 12 000 cas confirmés et 700 décès répartis sur 52 pays ont été recensés sur le continent africain. En Afrique de l’Ouest, tous les pays sont touchés avec plus de 3000 cas et 70 décès déclarés. Le Burkina Faso, la Côte d’Ivoire, le Gabon, le Mali et le Sénégal comptent parmi les pays les plus touchés. Afin de contrôler l’épidémie, il est nécessaire d’intervenir à tous les niveaux de la prise en charge médicale en incluant les soins primaires et les cliniciens non infectiologues qui sont parmi les acteurs les plus importants de la réponse épidémique. Cependant, les praticiens de soins primaires exercent souvent dans des structures isolées sans accès facile aux recommandations nationales, lorsqu’elles existent. Il a été montré que des outils numériques peuvent aider les praticiens dans leurs décisions diagnostiques et thérapeutiques lors de la prise en charge des malades. Cependant, selon l’OMS, la diffusion des outils de santé digitale ou numérique est encore très limitée en Afrique. Ce projet a pour objectif d’améliorer la prise en charge clinique des patients COVID-19 en Afrique de l’Ouest. Pour cela, nous proposons de créer, et mettre à disposition, un outil électronique gratuit et indépendant d’aide à la décision clinique (Clinical Decision Support System, CDSS) pour la prise en charge des patients d’Afrique de l’Ouest suspects ou confirmés de COVID-19 : Aphroclic. Aphroclic permettrait aux cliniciens de soins primaires d’obtenir en quelques « clics » des recommandations personnalisées de prise en charge diagnostique et thérapeutique adaptées à chaque situation clinique. Il permettrait également de les conseiller sur les aspects de prévention (organisation de leur lieu de consultation), et sur les conseils à donner aux patients. Plusieurs étapes sont indispensables à l’aboutissement et au succès de ce projet : (i) développement d’un outil électronique d’aide à la prise en charge clinique des patients en s’appuyant sur l’architecture d’Antibioclic qui utilise une méthode systématique de traduction des recommandations cliniques en arbres décisionnels (ii) adaptation au contexte de l’Afrique de l’Ouest dans 5 pays différents en tenant compte du contexte local, de l’organisation du système de soins et de la diversité des structurés de santé et de la formation des prescripteurs (iii) implémentation du CDSS guidée par l’utilisation de cadres théoriques et de stratégies systématiques en sciences de l’implémentation afin d’optimiser les chances de succès (iv) diffusion de l’outil en s’appuyant sur les réseaux des porteurs du projet et notamment de la structure PAC-CI en Côte d’Ivoire, de la Société Africaine de Pathologie Infectieuse et de REACTing (v) monitoring et mise à jour d’Aphroclic afin qu’il fournisse une aide à la décision adaptée aux recommandations en vigueur. Ce projet sera associé à un projet de recherche qui visera à évaluer le processus de mise en œuvre, par des méthodes tirées des sciences de l’implémentation. Les sciences de l’implémentation se définissent comme « l’étude scientifique de méthodes visant à promouvoir l’adoption systématique des résultats de recherche et autres pratiques fondées sur des preuves dans les pratiques de routine et, ainsi, d’améliorer la qualité et l’efficacité des soins ». Ces méthodes sont basées sur une évaluation du contexte local, la définition d’interventions adaptées à ce contexte, et l’évaluation du processus de mise en œuvre. Cette méthodologie visera à optimiser l’outil d’aide à la décision par son adaptation, son utilité, son efficacité, et son coût (de développement et de mise en place, l’outil étant gratuit), et surtout son utilisation durable par les cliniciens en soins primaires en Afrique de l’Ouest. Les informations scientifiques recueillies lors de ce projet alimenteront les connaissances sur l’implémentation d’outils électroniques d’aide à la décision (i) en soins primaires (ii) en Afrique de l’Ouest et (iii) en contexte pandémique.

Contexte : L’infection chronique par le virus de l’hépatite B (VHB) est une cause majeure de maladies hépatiques dans le monde, dont la cirrhose, l’insuffisance hépatique et le carcinome hépatocellulaire. Plus de 250 millions de personnes sont chroniquement infectées par le VHB dans le monde. Les traitements actuels permettent de contrôler la réplication du virus sans l’éradiquer. La réplication du VHB est caractérisée par la formation d’un intermédiaire de réplication, l’ADNccc, minichromosome viral servant de matrice pour la transcription des ARNm viraux et qui n’est pas ciblé par les traitements actuels. Un petit nombre de copies d’ADNccc est suffisant pour réactiver la production de virus après arrêt du traitement ou immunodéficience. Par conséquent, l’éradication du VHB passe par l’élimination de l’ADNccc. La formation de l’ADNccc et notamment l’implication des facteurs hépatocytaires dans le passage de la forme relâchée de l’ADN génomique (rcDNA) du VHB à l’ADNccc restent largement méconnues. Cependant, il est probable que les gènes de réparation de l’ADN jouent un rôle clé dans ce processus. L’identification de nouveaux facteurs hépatiques impliqués dans la formation de l’ADNccc ouvrira la voie au développement de nouvelles stratégies thérapeutiques pour l’éradication du virus.

Méthodes : Nous avons développé une lignée cellulaire rapportrice (HA2/3) qui permet la quantification de l’activité de l’ADNccc dans les cellules. Nous avons soumis cette lignée à un criblage perte de fonction à l’aide d’une banque de shRNA ciblant les gènes de la réparation de l’ADN, et avons identifié une liste de candidats dont la diminution d’expression est associée à une inhibition de la formation de l’ADNccc. L’identification, des gènes POLK, FEN1 et TDP2, codant pour trois facteurs de réparation de l’ADN connus pour être impliqués dans la formation de l’ADNccc conforte notre approche pour l’identification de facteurs liés à la formation ou au maintien de l’ADNccc du VHB.

Objectifs : Le but de ce projet est de caractériser ces candidats à l’aide de stratégies alternatives, comme des lignées KO CRISPR/Cas9 dans des modèles d’infection du VHB. De plus, nous souhaitons évaluer le potentiel clinique de ces cibles, en analysant l’expression et le polymorphisme de ces gènes chez les patients chroniquement infectés par le VHB et leur association avec le développement de la maladie hépatique viro-induite. Les objectifs sont les suivants :

(1) Valider et analyser la fonction des candidats du criblage primaire dans la formation de l’ADNccc du VHB

1. Valider le rôle fonctionnel de ces candidats dans des modèles d’infection VHB (lignées cellulaires et hépatocytes primaires, modèles animaux).
2. Comprendre les mécanismes d’action dans la formation de l’ADNccc et valider les cibles lors dans des modèles murins d’infection

(2) Caractériser la pertinence clinique des candidats chez les patients.  

1. Analyser l’expression des gènes candidats chez les patients infectés par le VHB à la recherche de nouveaux biomarqueurs de la maladie viro-induite.
2. Analyser l’association entre le polymorphisme des gènes et les marqueurs de l’infection virale et de la maladie hépatique chez les patients.

Résultats attendus et perspectives: Collectivement, nous estimons que notre stratégie “perte de fonction” permettra une avancée significative de notre compréhension des interactions entre l’ADNccc du VHB et les hépatocytes. L’identification de nouveaux facteurs impliqués dans la formation de l’ADNccc du VHB permettra le développement de nouvelles stratégies antivirales pour l’éradication du virus et de nouveaux biomarqueurs pour comprendre et lutter contre le développement de la maladie viro-induite.