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Introduction : La majorité des nouvelles infections par le virus de l’immunodéficience humaine de type 1 (VIH-1) surviennent lors de rapports sexuels non protégés. Après l’exposition de l’épithélium stratifié (tel que du prépuce interne) à du sperme contenant des cellules infectées par le VIH-1, le virus envahit rapidement l’épithélium et cible les cellules immunitaires résidentes ; en particulier le virus cible les cellules de Langerhans (CL) présentatrices d’antigènes, lesquelles transfèrent ensuite le VIH-1 infectieux aux cellules T CD4+. Plusieurs protéines du liquide séminal (LS) peuvent diminuer ou augmenter la transmission muqueuse du VIH-1. De plus, nous avons découvert que le transfert du VIH-1 est inhibé par le « calcitonin gene-related peptide » (CGRP), un neuropeptide sécrété par les neurones périphériques innervant tous les épithéliums muqueux.

Justification du projet : En combinant transcriptomique, protéomique et tests fonctionnels, nous avons identifié trois protéines associées à l’inhibition de l’infection muqueuse par le VIH-1 : i) la thrombospondine 1 (TSP1) dont la sécrétion est stimuler par le traitement des CL par le CGRP, ii) la thrombine, l’inducteur de TSP1 et, iii) CD47, un récepteur de TSP1. La thrombine et CD47 sont respectivement augmentée et diminué dans des échantillons de liquide séminal (LS) d’individus infectés par le VIH-1 sous traitement antiviral (VIH-1+/ART) qui inhibent l’infection muqueuse par le VIH-1. Le TSP1 neutralise le VIH-1 en se liant à sa glycoprotéine d’enveloppe gp120 et affecte l’activation des intégrines lors de sa liaison au CD47. De plus, l’infection par le VIH-1 réduit l’expression de CD47 dans les lymphocytes T CD4+.

Modèle de travail et hypothèses : La thrombine induirait la sécrétion de TSP1 à partir des CL et cellules épithéliales, ce qui entrainerait l’inhibition du transfert du VIH-1 des CL et l’infection des lymphocytes T CD4+. De plus, les interactions TSP1-CD47 favoriseraient la formation de synapses virales dont le nombre seraient réduit par la diminution du CD47 dans les lymphocytes T CD4+ induite par le VIH-1. Cette diminution serait associée au relargage d’exosomes CD47low dans les LS. Ces exosomes ne permettraient plus de contrecarrer l’augmentation de TSP1 induit par une thrombine élevée.

Résultats préliminaires : Nous avons récemment découvert que ; i) les CL humaines sécrètent du TSP1 après un traitement à la thrombine et au CGRP ; ii) le prétraitement des CL par la thrombine et l’ajout de TSP1 lorsque les CL sont cultivées avec des lymphocytes T CD4+ inhibent tous les deux le transfert du VIH-1 des CL vers les lymphocytes T CD4+ ; iii) la thrombine induit la sécrétion de TSP1 à partir d’explants de tissus du prépuce interne ; iv) la thrombine est détectée dans les échantillons LS VIH-1+/ART qui inhibent la translocation du VIH-1, suite à la formation de synapses virales impliquant CD47, dans des modèles de prépuce interne.

Objectifs et approches expérimentales : Nous caractériserons les fonctions muqueuses anti-VIH-1 de l’interactome TSP1, à l’aide d’essais / modèles complémentaires que nous avons déjà établis : 1) Nous déterminerons les mécanismes permettant à la thrombine d’induire la sécrétion de TSP1 à partir des CL/cellules épithéliales, et au TSP1 d’inhiber le transfert du VIH-1 des CL et l’infection des lymphocytes T CD4+ ; 2) Nous évaluerons la contribution des interactions TSP1-CD47 à la formation de synapses virales, et déterminerons la capacité du LS VIH-1+/ART à limiter la production et entrée du VIH-1 dans les reconstructions muqueuses, ainsi que la formation des conjugués cellulaires CL-T et l’infection de lymphocytes T CD4+ dans les explants de tissus du prépuce interne.

Perspectives : Ces études élargiront notre compréhension des mécanismes endogènes fondamentaux contrôlant la transmission sexuelle du VIH-1 et décriront des nouveaux rôles régulateurs anti-VIH-1 joués par l’interactome de TSP1. Comme TSP1 a déjà servi de base pour le développement de peptides antiangiogéniques, nos études pourraient ouvrir la voie à la conception de formulations à base de TSP1 pour la prévention clinique de l’infection muqueuse par le VIH-1.

En France, l’allaitement maternel au sein est contre-indiqué en cas d’infection maternelle par le VIH en raison du risque de transmission postnatale, ceci malgré les bienfaits de l’allaitement.  Avec les  thérapeutiques désormais disponibles (Treatment as Prevention, Pre-Exposure Prophylaxis), cette contre-indication est rediscutée. En Suisse, l’allaitement maternel sécurisé est autorisé depuis 2018 (Wagner N. et al, 2020). Il est envisagé que les prochaines recommandations nationales françaises du groupe d’experts du VIH proposeront l’allaitement maternel au sein aux mères vivant avec le VIH sous certaines conditions. Toutefois, très peu de données sont disponibles à ce jour pour confirmer un risque nul. La plupart des publications sont issues de pays à ressources limitées, où l’allaitement est recommandée pour toutes les femmes vivant avec le VIH, y compris en l’absence de contrôle virologique optimal. Les experts, les praticiens et les associations de personnes vivant avec le VIH en France souhaitent que l’ouverture à l’allaitement s’accompagne d’une surveillance de la sécurité de cette pratique. Nous proposons de mettre en place un observatoire national avec un recueil exhaustif des cas d’allaitement maternel au sein. L’objectif principal sera d’évaluer la sécurité de l’allaitement maternel au sein par des mères allaitantes vivant avec le VIH en France. Le critère de jugement principal sera la survenue d’éventuelles infections par le VIH chez des enfants allaités au sein par des mères vivant avec le VIH, avec un recul de 3 mois après le sevrage complet. La population d’étude sera constituée des mères allaitantes vivant avec le VIH résidant en France Métropolitaine et dans les DROM-COM. L’observatoire proposera une déclaration simplifiée des cas d’allaitement maternel au sein par les professionnels de santé qui seront en contact avec des mères allaitantes vivant avec le VIH. Les comptes rendus de consultation et d’hospitalisation (CRH) de la mère allaitante vivant avec le VIH seront téléversés, par le professionnel de santé qui aura vérifié la non-opposition de la patiente, sur une plateforme sécurisée, certifiée Hébergement des Données de santé et respectant la conformité RGPD. Un technicien d’études cliniques (TEC) centralisé du Centre de méthodologie et de gestion de Bichat sera habilité et aura accès aux données téléversées. Ces informations seront ensuite transcrites dans un eCRF qui aura été créé par le TEC et qui permettra la constitution de la base de données de l’observatoire. Le TEC centralisé appelera par la suite les praticiens qui font le suivi clinique pour recueillir des données de suivi nécessaires à l’observatoire. Il n’y aura donc pas de déplacement physique du TEC vers les centres sur le territoire français entraînant donc un gain de temps, un gain financier et une réduction de l’empreinte carbonne pour l’étude. La déclaration des cas d’allaitement maternel au sein se fera sur 3 ans et la dernière patiente  sera suivie dans l’observatoire jusqu’à 9 mois après sa déclaration d’allaitement.

Tout en visant l’exhaustivité des cas d’allaitement maternel au sein, nous estimons un nombre annuel de l’ordre de 300 à 500 cas de mères allaitantes vivant avec le VIH. Des analyses descriptives seront faites sur les données de l’observatoire et les méthodes statistiques habituelles seront utilisées pour des comparaisons éventuelles entre sous-groupes.

Les résultats de cet observatoire pourront permettre l’optimisation des politiques de santé dans le domaine du VIH.

Les co-infections HBV/HDV représentent la forme d’hépatite virale la plus agressive. La plupart des études expérimentales ont été réalisées avec des virus HBV de génotype D et HDV de génotype I. Cependant, les données épidémiologiques indiquent que certains génotypes sont associés à un risque plus élevé de chronicité et/ou d’évolution vers les maladies hépatiques. Afin d’étudier le rôle de la variabilité génétique d’HBV dans la réplication virale, l’interaction avec HDV et la réponse aux traitements, nous avons généré huit lignées de cellules HepaRG chacune exprimant de façon stable une séquence intégrée d’HBV de génotypes A à H (HepaRG-HBVy-intégré). La première partie de ce projet sera consacrée à la caractérisation des huit lignées de cellules en mesurant les paramètres HBV dans différentes conditions de culture pouvant influencer les niveaux de réplication. La seconde partie du projet permettra de déterminer si ces cellules HepaRG-HBVy-intégré peuvent être un outil utile pour tester l’effet de molécules antivirales (ciblant le virus ou des facteurs cellulaires) contre différent génotypes d’HBV. La troisième partie du projet permettra de déterminer si ces cellules HepaRG-HBVy-intégré peuvent être utile à l’étude de l’interférence négative de HDV (observée chez des patients) sur différent génotypes d’HBV, un projet que nous développons actuellement dans notre équipe.

La surinfection par le virus de l’Hépatite Delta (HDV) de patients chroniquement infectés par le virus de l’Hépatite B (HBV) induit une des formes les plus agressives d’hépatite virale chronique. Plus de 40 ans après sa découverte, cette surinfection reste énigmatique à la fois pour les chercheurs et les cliniciens. En particulier, en plus d’induire des effets secondaires sévères, l’efficacité des traitements à base d’IFN-α est limitée est limitée et les mécanismes liés à ces échecs ne sont pas connus. Si plusieurs gènes stimulés par l’interferon (ISGs) ont déjà été décrit pour inhiber HBV, le set complet d’ISGs nécessaire à l’effet de l’IFN-α n’a pas été décrit. De plus, le mode d’action et les ISGs responsables de l’effet antiviral de l’IFN-α sur HDV sont complétement inconnues.

Objectif. A partir de données préliminaires solides obtenues après séquençage ARN de cellules HepaRG et HuH7.5-NTCP différenciées (dHepaRG et dHuH7.5-NTCP), notre objectif est d’établir une carte complète des facteurs de restrictions pour HBV et HDV induit par l’IFN-α afin d’évaluer de nouvelles stratégies antivirales basée sur le remplacement de l’IFN-α.

Partie 1. Identification des sets d’ISGs responsable de l’effet antivirale de l’IFN-α sur HBV et/ou HDV. Après validation des données de notre analyse transcriptomique par nanostring et RTqPCR, des expériences de pertes et gain de fonction seront menées dans des cellules dHepaRG et dHuH7.5-NTCP pour identifier les sets complets d’ISGs responsable de l’effet antivirale de l’IFN-α sur HBV et/ou HDV. Des expériences seront ensuite effectuées dans des hépatocytes primaires humain (PHH) pour déterminer le mode d’action sur HBV et/ou HDV des ISGs identifiées.

Partie 2. Test de l’effet antiviral des ISGs identifées en combinaison avec des traitements anti-HDV. Des vecteurs AAV recombinants exprimant les ISGs les plus efficaces pour inhiber HBV et/ou HDV (identifiées en partie 1) seront produits et leur profil de toxiccité ainsi que leur efficacité antivirale seront testés dans des PHH, dHepaRG et souris humanisées pour le foie (HuHep). Des combinaisons seront effectuées avec des molécules approuvées ou en développement pour le traitement de l’hépatite comme le Bulevirtide ou le Lonafarnib. L’effet antiviral de ces combinaisons sera comparé à des combinaison avec l’IFN-α.

Perspectives. Notre programme permettra d’avancer sur notre compréhension des interactions entre les ISGs et les co-infections par HBV et HDV tout en identifiant des nouveaux facteurs de restrictions de l’hôte. La liste complète de ces ISGs ouvrira la voie vers le développement de nouvelles stratégies antivirales basées sur le remplacement de l’IFN-α. Nos résultats pourraient aussi permettre d’identifier des biomarqueurs de réponses aux traitements actuels chez les patients.

            Le virus de l’hépatite B (VHB) est un virus enveloppé à ADN circulaire partiellement double brin de 3.2 kb qui appartient à la famille des Hepadnaviridae. Les traitements disponibles sont fondés sur l’utilisation d’interféron alpha et d’analogues de nucleos(t)ides (aujourd’hui entecavir ou tenofovir). Ces agents thérapeutiques ont significativement amélioré la prise en charge des maladies hépatiques associées à l’infection chronique par le VHB. Cependant, aucun traitement ne permet encore l’élimination complète du virus par les cellules infectées. Le développement de nouveaux agents anti-VHB, ciblant différentes étapes du cycle viral, reste indispensable pour envisager l’élimination de l’antigène HBs (AgHBs), voire à terme la guérison de l’infection.

Les Cyps sont une famille de protéines chaperonnes présentes dans le règne animal et végétal. Chez l’homme, les 17 Cyps connues possèdent un domaine commun d’environ 109 acides aminés, appelé CLD (pour « Cyclophilin-Like Domain »). Les Cyps sont dotées d’une activité enzymatique peptidyl-prolyl cis-trans isomérase (PPIase) puisqu’elles catalysent, en amont d’un résidu amino-acidique proline, l’interconversion cis-trans de la conformation de la liaison peptidique. Un grand nombre de virus semblent dépendant des cyclophilines pour accomplir leur cycle de vie mais leur rôle précis dans l’infection par le VHB reste mal compris et pourrait être multifactoriel.

Les structures tridimensionnelles compactes des cyclophilines en font des cibles très complexes pour le « drug design ». Afin d’apporter de nouvelles solutions thérapeutiques et cognitives, nous avons utilisé une approche complexe de FBDD (pour « Fragment-Based Drug Design ») fondée sur la résonance magnétique nucléaire et la cristallographie au rayons X pour générer une nouvelle famille de petites molécules non peptidiques inhibitrices des cyclophilines (SMCypI). Ces nouvelles molécules, sans parenté chimique avec la CsA, sont dépourvues d’activité immunosuppressive et possèdent une efficacité antivirale à large spectre, comme nous l’avons récemment publié dans Nature Communications

Dans ce cadre, notre hypothèse est qu’à l’instar de nombreux virus, une ou plusieurs cyclophilines pourraient être impliquées dans le cycle de vie du VHB. Les cyclophilines représenteraient donc une cible potentielle d’intervention antivirale et nos SMCypI pourraient être utilisées pour comprendre les mécanismes impliqués tout en représentant de nouvelles molécules anti-VHB à fort potentiel thérapeutique.

Ce contrat d’initiation nous permettra d’apporter la preuve de concept de l’efficacité anti-VHB des SMCypI et d’envisager ainsi le développement thérapeutique de ces molécules

Le projet proposé garantit des retombés majeurs puisqu’il pourrait ouvrir la voie à la validation des cyclophilines comme nouvelle cible anti-VHB, permettre la mise en évidence de nouvelle molécules anti-VHB et aider à la compréhension du mécanisme d’action antiviral des différentes familles d’inhibiteurs de cyclophilines (dépendant et/ou indépendant de NTCP).