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Mycobacterium tuberculosis (Mtb), la bactérie responsable de la tuberculose (TB), et le virus de l’immunodéficience humaine (VIH-1), l’agent du syndrome de l’immunodéficience acquise (SIDA), accélèrent leurs progressions mutuelles chez les patients co-infectés. Alors que de nombreuses données cliniques rapportent une augmentation de la charge virale dans les sites anatomiques co-infectés, tels que les poumons, les mécanismes qui en sont responsables restent insuffisamment décrits. Nous avons fait l’hypothèse que les macrophages pourraient être importants puisqu’ils sont la cible commune de Mtb et du VIH-1, en particulier dans l’environnement pulmonaire. Nous avons montré que la formation des nanotubes membranaires (« Tunneling NanoTubes » en anglais, TNT) dans les macrophages infectés par le VIH-1 dans un environnement associé à la TB était fortement induite, ce qui favorise le transfert du VIH-1 entre les macrophages et ainsi la production virale (Souriant et al., Cell Reports, 2019). Ces mécanismes peuvent expliquer pourquoi la charge virale est augmentée chez les patients co-infectés. Tout récemment, nous avons réalisé un transcriptome de ces macrophages (qui forment des TNT) dans un environnement tuberculeux et révélé la surexpression de Siglec-1/CD169. Cette lectine, spécifique des cellules myéloïdes, est connues pour s’attacher de manière très forte au VIH-1 et être impliquée dans le transfert du virus en trans vers les lymphocytes T CD4. De plus, non seulement l’inhibition de Siglec-1 diminue l’exacerbation du VIH-1 induite par la TB dans les macrophages, mais aussi Siglec-1 est associée aux TNT qui contiennent du virus. L’objectif de ce projet est donc d’étudier le rôle de Siglec-1 dans le transfert du VIH-1 entre les macrophages et en particulier dans le cadre du transfert dépendant des TNT.

Dans une première partie, nous utiliserons des modèles in vitro de transfert viral entre les macrophages pour évaluer la contribution de Siglec-1 induite par la TB dans (i) la capture du VIH-1, (ii) la formation des compartiments intracellulaires contenant le virus (VCC), (iii) les mécanismes de transfert viral et (iv) la fusion des macrophages en cellules géantes multinucléées. Dans le deuxième objectif, nous étudierons les interactions de Siglec-1 and son ligand principal, le ganglyoside GM3, dans les processus de transfert cellulaire, notamment ceux identifiés dans la première partie. De plus, nous rechercherons de nouveaux ligands de Siglec-1 par une approche de spectrométrie de masse. Dans la troisième partie du projet, nous nous focaliserons sur le rôle de Siglec-1 dans la biologie des TNT : nous étudierons la dynamique des TNT et leur fonction in vitro, ainsi que la localisation du complexe Siglec-1/GM3 par de la microscopie super-résolutive et la tomographie cryo-électronique. Enfin, la relevance physiologique des TNT positifs pour Siglec-1 et du transfert du VIH-1 dépendant des TNT sera analysée in vivo chez la souris, en utilisant la microscopie intravitale dans des souris wt et déficientes en Siglec-1, co-infectées ou non avec Mtb.

Les résultats qui découleront de ce projet apporteront des connaissances fondamentales sur la pathogénèse de la co-infection VIH-1/TB, notamment sur les mécanismes de transfert du VIH-1 dans un contexte tuberculeux, et potentiellement sur l’établissement des réservoirs viraux chez les patients co-infectés. A plus long terme, ce projet permettra de proposer de nouvelles cibles

La prophylaxie pré-exposition (PrEP) du VIH consiste à administrer à des personnes séronégatives à risque d’infection par le VIH un traitement antirétroviral pour réduire le risque d’acquisition du virus.

En combinaison avec les mesures classiques de prévention du VIH, son utilisation généralisée pourrait permettre de réduire l’incidence du VIH dans des groupes particulièrement à risque comme les hommes ayant des relations sexuelles avec des hommes (HSH).

L’association d’emtricitabine et de ténofovir disoproxil fumarate (F/TDF) est actuellement le régime de référence pour la PrEP. Après la démonstration de son efficacité en une prise par jour, des essais ont montré qu’un schéma à la demande avec F/TDF pris seulement lors d’activité sexuelle à risque est aussi très efficace. Cela a permis de diminuer le nombre de comprimés et le coût du traitement mais sa relative complexité (2 comprimés à prendre 2 à 24h avant un rapport sexuel à risque, suivi d’un comprimé par jour les deux jours suivants) demeure un problème.

Le développement de nouveaux médicaments antirétroviraux permet d’envisager une simplification de cette méthode.  Comparé au TDF, l’administration orale de ténofovir alafénamide (TAF), produit plus rapidement, et pendant plus longtemps, des concentrations plus élevées de ténofovir diphosphate dans les cellules mononuclées cibles de l’infection par le VIH. En association avec l’emtricitabine, cette nouvelle prodrogue du ténofovir (F/TAF) s’est avérée très efficace pour prévenir une infection par un virus chimère simien-humain (SHIV) inoculé par voie rectale chez le singe macaque.  

Nous proposons un essai clinique randomisé pour évaluer l’efficacité d’un schéma de PrEP avec du FTC 200 mg + TAF 25 mg (F/TAF) par voie orale chez les HSH par rapport au schéma de PrEP à la demande recommandé actuellement. Le schéma proposé est simplifié :  un comprimé à prendre 2 à 24h avant chaque rapport sexuel à risque suivi d’un comprimé 24h après la première prise. Ce nouveau régime de PrEP devrait fournir une protection rapide et prolongée tout en facilitant l’observance des usagers. Cette approche pourrait également permettre de réduire la toxicité, le nombre de comprimés et leur coût en utilisant des génériques, de faciliter les explications à donner aux usagers et leur compréhension, et de possiblement permettre aux usagers de continuer cette méthode de protection pendant plus longtemps.

L’efficacité du F/TAF sera comparée à celle du régime de référence F/TDF, utilisé à la demande. L’objectif principal de l’étude est de démontrer que le nombre d’infections par le VIH évitées durant l’essai clinique avec le F/TAF n’est pas significativement inférieur au nombre d’infections évitées par le F/TDF.  Les objectifs secondaires viseront à évaluer l’acceptabilité, la tolérance, l’adhérence à la prescription et la rétention dans l’étude. Des données pharmacocinétiques seront également recueillies.

Nous prévoyons d’inclure dans l’étude en 2 ans 522 HSH (261 par groupe) à risque d’infection par le VIH qui seront suivis pendant 1 à 3 ans.  L’étude sera mise en œuvre en Thaïlande (60% des participants) et en France (40%) afin de juger de la pertinence de l’approche proposée dans des contextes différents.

L’efficacité de ce nouveau schéma de PrEP simplifié permettra d’augmenter l’attractivité, l’efficience, la faisabilité et le déploiement des programmes de PrEP dans des contextes variés et de contribuer à mettre fin à l’épidémie de VIH.

Problématique et situation du sujet : La grossesse est une opportunité de dépistage du VIH qui ne profite actuellement qu’aux femmes, malgré les recommandations d’étendre le dépistage prénatal aux deux conjoints. En région parisienne, où l’incidence du VIH et la prévalence de l’épidémie cachée sont 2 à 10 fois supérieures aux taux nationaux, un dépistage prénatal élargi aux hommes permettrait de réduire le délai entre contamination et diagnostic des hommes hétéro ou bisexuels, de prévenir la survenue de primo-infections gravidiques et de lutter contre la stigmatisation qui pèse sur les femmes qui découvrent leur séropositivité pendant leur grossesse. La maternité du centre hospitalier intercommunal André Grégoire réalise plus de 4100 accouchements annuels, dont une trentaine chez des femmes séropositives pour le VIH ; environ 10 nouvelles séropositivités y sont découvertes chaque année par le biais du dépistage prénatal. Une intervention de dépistage ciblant les partenaires de ces femmes compléterait l’offre existante de dépistage volontariste, car elle permettrait d’atteindre des hommes qui ne font pas la démarche active d’une consultation au CeGIDD. 

Objectifs : L’objectif de cette première phase est d’évaluer la faisabilité et l’acceptabilité de l’offre de dépistage prénatal aux futurs pères, dans un contexte hospitalier. L’objectif de l’intervention sera ensuite de dépister un maximum d’hommes à l’occasion du moment symbolique de l’arrivée d’un enfant, en garantissant à la fois la confidentialité du statut sérologique de la femme enceinte et celle du résultat du test paternel.

Méthodes : Pendant 12 mois, nous allons proposer à tous les partenaires de femmes enceintes vues en consultation prénatale à la maternité de Montreuil un dépistage du VIH, selon trois modalités possibles : consultation au centre de santé sexuelle (CeGIDD), prise de sang au centre de prélèvements externes de l’hôpital, dépistage au sein de la maternité par un test rapide à orientation diagnostique (TROD).

Échéancier des travaux : début de la première phase en juin 2018 ; premier bilan à 12 mois en juin 2019.

Résultats attendus : L’intervention a vocation à s’étendre à d’autres centres avec, à terme, l’objectif d’un dépistage orienté vers le couple, systématiquement proposé par les praticiens de premier recours, en prénatal ou en début de grossesse.

Introduction : Les infections sexuellement transmissibles (IST) sont un facteur de risque pour l'acquisition du virus de l'immunodéficience humaine de type 1 (VIH-1). Le virus de l'herpès simplex de type 2 (VHS-2) y contribue le plus, tandis que le rôle du VHS-1 transmis sexuellement reste largement inexploré. Les VHS-1/2 infectent principalement les cellules épithéliales lors de la partie infectieuses lytique du cycle virale. Ces virus atteignent ensuite les neurones périphériques sensoriels transmettant la douleur, appelés nocicepteurs, et y établissent une latence à vie. Lors de leur transmission sexuelle, le VHS-1/2 et le VIH-1 ciblent également les cellules de Langerhans (CL), cellules présentatrices d'antigènes des muqueuses. En étudiant les interactions neuro-immunes dans les muqueuses pendant les infections virales, nous avons montré que le neuropeptide « calcitonin gene-related peptide » (CGRP) qui est sécrété par les nocicepteurs innervant tous les épithéliums génitaux inhibe l’infection des CL par le VIH-1 et le VHS-1/2.

Résultats obtenus : Les modèles expérimentaux actuels des muqueuses ne parviennent pas à reproduire complètement le réseau tissulaire neuro-immunitaire. Par conséquent, grâce à un financement antérieur de l'ANRS, nous avons développé un modèle microfluidique de "muqueuse sur puce", intégrant des nocicepteurs murins CGRP+ avec des lignées de cellules épithéliales génitales humaines et/ou des CL et nous avons constaté que : i) les CL induisent la croissance axonale des nocicepteurs ; ii) les CL infectées par le VHS-2 relaient le virus aux axones des nocicepteurs ; iii) le VHS-2 induit une dégénérescence axonale accompagnée d'une réduction de la teneur en CGRP. Nous avons également constaté que le VHS-1/2 augmente l'infection des CL par le VIH-1 in vitro et que le CGRP inhibe le VIH-1 dans de tels contextes de co-infection.

Hypothèse de travail : Nous supposons que le mécanisme par lequel la co-infection du VIH-1 avec le VHS-1/2 augmente l'acquisition du VIH-1 implique une réduction de la sécrétion de CGRP dans les muqueuses par le VHS-1/2, contrecarrant ainsi les actions protectrices anti-VIH-1 du CGRP.

Objectifs et objectifs spécifiques (WPs) : Notre objectif est d'explorer les rôles antiviraux du CGRP pendant la co-infection VHS-1/2 et VIH-1 dans un contexte de muqueuse neuro-immune et de démontrer que la réduction du CGRP médiée par VHS-1/2 facilite le transfert du VIH-1 des CL aux cellules T CD4+. Nos objectifs spécifiques sont les suivants : WP1) améliorer le modèle de "muqueuse sur puce" en intégrant des nocicepteurs humains et des cellules épithéliales génitales primaires ; WP2) déterminer les effets des CL et/ou du VHS-1/2 sur la croissance et la dégénérescence axonales des nocicepteurs et suivre le relais et l'établissement de la latence du VHS-1/2 associé aux CL ; WP3) étudier la capacité du VHS-1/2 lytique/latent à réduire le CGRP dans les nocicepteurs, facilitant ainsi le transfert du VIH-1 des CL vers les cellules T CD4+.

Importance : Ces expériences devraient permettre de montrer que les VHS-1/2 contrecarrent un mécanisme neuro-immunitaire antiviral endogène impliquant la CGRP, ce qui favorise l'acquisition du VIH-1. Ces études apporteront de nouvelles informations sur la contribution du VHS-1 transmis sexuellement à la co-infection génitale et révéleront des similitudes et des différences entre le VHS-2 et le VHS-1. De plus, nos études identifieront un mécanisme potentiel expliquant comment VHS-1/2 atteint les nocicepteurs, via un relais direct médié par les CL vers les nocicepteurs et/ou le maintien du réseau épidermique de nocicepteurs, soulignant le rôle crucial et méconnu des CL dans la promotion de l'établissement de la latence de VHS-1/2. Enfin, nous proposons que la dérégulation de la sécrétion de CGRP médiée par le VHS-1/2 puisse être contournée par l'utilisation de formulations topiques à base de CGRP. Cette approche neuro-immune alternative offre une stratégie originale et potentiellement avantageuse de prévention de la co-infection. 

L’hépatite B chronique (HBC) est un problème majeur de santé publique affectant 300 millions d’individus de par le monde et est la cause majeure de l’insuffisance hépatique, de la cirrhose et du carcinome hépatocellulaire. En raison de la persistance de l’ADN circulaire clos de façon covalente (ADNccc) du virus de l’hépatite B (VHB), une guérison complète par les traitements actuels n’est pas possible. De nouvelles stratégies sont requises pour le traitement du VHB, incluant l’identification de biomarqueurs sériques représentatifs de l’activité de la molécule d’ADNccc intrahépatique, afin d’améliorer la prise en charge des patients et le développement de nouveaux traitements antiviraux. De nombreuses données convergent vers l’idée que les ARN circulant du VHB (cirB-ARN) pourraient servir de biomarqueurs sériques de l’infection par le VHB, de son traitement et de son pronostic. En revanche, la nature de ces ARNs et des particules les contenant in vivo et in vitro font actuellement l’objet de débat.

            Ce projet, destiné à financer la thèse de doctorat associée, ambitionne de profiler les protéines associées aux vésicules extracellulaires sécrétées dans des hépatocytes infectés ou non par le VHB, dans des échantillons de patients chroniquement infectés, et d’évaluer l’effet de traitements par analogues de nucléot(s)ides sur le protéome sécrété. Cela permettra la génération d’un jeu de donnée sans précédent qui orientera le choix de protéines cibles pour une analyse mécanistique en profondeur. Une meilleure connaissance des mécanismes contrôlant la sécrétion des ARNs d’HBV selon les phases de l’hépatite B chronique aidera à comprendre la valeur diagnostique du biomarqueur et participera au développement d’outils de diagnostic dédiés.

L’absence d’un modèle animal pertinent pour étudier le virus de l’hépatite C (VHC) entrave les recherches sur la persistance et la pathogénèse de l’infection par ce virus. Les hepacivirus animaux homologues pourraient fournir chez leur hôte naturel des modèles de substitution utiles, dans la mesure où ce sont des modèles immunocompétents présentant une infection virale robuste. Récemment, l’équipe du Dr Ian Lipkin a isolé un hepacivirus chez des rats sauvages (Rattus norvegicus), nommé RHV-rn1. Le RHV-rn1 partage avec le VHC plusieurs caractéristiques clés : hépatotropisme, forte propension à persister sous la forme d’une infection chronique à long terme et capacité à induire des lésions hépatiques progressives, telle que la stéatose.

Nous développons actuellement des travaux sur l’induction d’une stéatose hépatique non alcoolique (NASH) chez le rat, basée sur l’utilisation de régimes riches en graisses et sucres chez les animaux. Ce modèle de NASH chez le rat pourra ainsi être mis à profit à terme pour étudier les rôles cumulés de l’infection chronique du foie par cet hepacivirus et de régimes riches en graisses et sucres dans le développement d’une stéatose hépatique et de perturbations multiples du métabolisme lipidique. L’efficacité sur ce modèle de rat d’antiviraux à action directe (AAD), actuellement prescrits chez les patients infectés par le VHC, sera testée. Ceci permettra de proposer un modèle in vivo de foie infecté, puis débarrassé du virus, modèle très utile pour étudier les altérations potentielles induites par l’hepacivirus sur son organe hôte et particulièrement sur le métabolisme lipidique. Une telle étude de ces aspects physiopathologiques de l’infection virale par le virus de l’hépatite C n’a jamais été réalisée jusqu’alors à l’aide d’un modèle animal, et le projet est donc très original.

Ce nouveau modèle animal a suscité l’attention des groupes de travail « HCV et métabolisme lipidique » et « Interactions virus/cellules » de l’AC42 de l’ANRS, autour de l’intérêt de ce modèle pour développer des travaux de recherche originaux sur la perturbation du métabolisme lipidique induit par le VHC, et tout particulièrement la stéatose hépatique.

L’objectif de ce contrat d’initiation est donc de mettre en place le modèle de l’hepacivirus de rat en France et de mettre en évidence l’intérêt de ce modèle animal de substitution pour une meilleure compréhension de la pathogenèse de l’hépatite C chronique.

Les hypothèses de travail reposent sur le fait que ce modèle animal original pourrait constituer à terme un excellent modèle de substitution pour étudier les perturbations du métabolisme lipidique induites par le virus de l’hépatite C, et encore plus particulièrement des perturbations engendrées par l’association du virus avec des co-facteurs tels que des régimes alimentaires riches en graisse et en sucres, et/ou la consommation d’alcool.

Le modèle sera développé dans des rats Spague Dawley males inoculés par injection intrahépatique d’ARN synthétique de RHV rétrotranscrit à partir du clone moléculaire RHC-rn1. Les animaux seront suivis pour leur charge virale sérique et hépatique et des analyses histologiques et biochimiques seront effectuées sur tissus hépatiques, avec une attention particulière pour les perturbations du métabolisme lipidique. Une partie des rats inoculés sera traitée par des antiviraux à action directe.

A terme, ce modèle sera mis à disposition de la communauté ANRS et pourra être utilisé pour développer des travaux de recherche collaboratifs originaux.