Winning projects and candidates

L’inflammation chronique est un processus pathologique auquel le foie est particulièrement sensible. Il est connu que les infections par les virus des hépatites, notamment HBV et HCV, déclenchent une inflammation chronique, qui représente l’un des principaux problèmes de la maladie hépatique viro-induite, notamment du fait de l’absence de traitement dans la plupart des cas. L’inflammation n’est pas un phénomène univoque et l’identification de nouveaux facteurs, même s’ils sont limités à la pathogénèse d’une espèce virale, est donc d’intérêt.

Les netrins (ou nétrines) sont des facteurs neurotrophiques mais aussi pléiotropes, régulés lors du développement, et réexprimés en contexte pathologique. Nous avons déjà fourni de nombreuses données sur le rôle de la netrin-1 dans le foie malade, infecté ou non par un virus, et identifié son statut proinflammatoire. 
La netrin-4 est impliquée en biologie du développement et différents travaux récents ont identifié son rôle régulateur de l’inflammation, en particulier en ophtalmologie. Sa fonction dans le foie, un organe dans lequel elle est facilement détectée, est en revanche inconnue.

Comme le montre la section des données préliminaires du présent projet, nous avons constaté que la netrin-4 était spécifiquement inductible par HCV in vitro et en clinique. Ni HBV ni HDV n’induisent la netrin-4 ni ne corrèlent avec son expression accrue dans des échantillon humains. Nous avons montré que la protéine core de HCV occupe le promoteur de la netrin-4 in vitro. Ce phénotype corrèle avec un ensemble de données préliminaires additionnelles indiquant l’induction transcriptionelle de netrin-4 lors de l’incubation d’agents induisant une réponse aux protéines mal repliées (UPR) sur des cellules hépatocytaires. Enfin, en accord avec les données extra-hépatiques citées plus haut, nous avons récemment montré que la netrin-4 était capable d’atténuer l’inflammation dans le modèle de la tranche de foie parenchymateuse totale coupée avec précision (PCLS), suggérant sa forte pertinence pour une meilleure compréhension de la pathogenèse induite par HCV.

Dans ce contexte, ce projet vise à :

– une dissection approfondie des mécanismes utilisés par HCV pour induire la transcription du gène de la netrin-4, soit par des voies modifiées par l’infection virale dans son ensemble, comme l’UPR, soit par l’implication transcriptionnelle directe des protéines HCV core et NS5A. Cette section utilisera des réseaux (‘arrays’ de criblage) de facteurs de transcription, des essais de complémentation des protéines (PCA) et des validations par RNAi et petites molecules.

– identifier l’impact potentiel de la netrin-4 sur l’inflammation associée à HCV en utilisant des milieux conditionnés dérivés de cellules infectées par HCV, appauvries ou non en netrin-4 par des anticorps bloquants. Un criblage transcriptomique ciblé sur les effecteurs de l’inflammation (méthode Nanostring) sera effectué sur les PCLS exposées aux milieux conditionnés afin de caractériser cinétiquement cet effet dans des échantillons provenant d’au moins 12 patients. Cette caractérisation sera complétée par une cartographie de la voie de transduction médiée par le récepteur de la nétrine 4 (NEO) et relayée par les MAPK, conduisant à l’activation de AP-1 ou de p65 en utilisant un modèle HepaRG Luciferase et une validation en hépatocytes humains primaires (PHH).

Nous prévoyons de fournir une description approfondie des étapes moléculaires déterminant l’induction de la netrin-4, une protéine de fonction inconnue dans le foie, par HCV.
Ce projet permettra également d’identifier le rôle physiopathologique de cette protéine dans le foie inflammatoire humain, dans un contexte dans lequel nous avons montré dans des travaux antérieurs que son homologue netrin-1, induite par HCV, amplifie l’inflammation hépatique murine.

L’utilisation de traitements antirétroviraux (ARV) constitue un outil majeur pour contrôler l’épidémie de VIH. L’efficacité de ces traitements peut toutefois être limitée par un défaut d’observance. Afin de diversifier les modalités d’administration de ces traitements, des stratégies innovantes sont actuellement en cours d’évaluation, voire d’implémentation, parmi lesquelles : les traitements ARV par voie Injectable et à Libération Prolongée (ARV-ILP).

Des essais cliniques ont montré qu’une combinaison de deux molécules – le cabotégravir et la rilpivirine – administrées par voie injectable en intramusculaire, toutes les huit semaines, pourrait être une alternative aux comprimés, acceptable et efficace chez les Personnes Vivant avec le VIH (PVVIH) traitées, avec une charge virale indétectable et sans résistance connue ou suspectée aux deux molécules. Ces traitements sont, depuis fin 2021, autorisés en France et prescrits en routine. Pour autant, il existe encore peu de données probantes sur leur implémentation. En plus des questions d’efficacité, de tolérance et d’acceptabilité de ces traitements en vie réelle, se pose la question de leur accessibilité ainsi que du contexte, des modalités et des effets de leur implémentation. Cette nouvelle option thérapeutique ne peut faire l’économie d’une réflexion sociale et politique sur les conditions et les enjeux de son implémentation. Ces préoccupations seront renouvelées et évolueront avec l’avènement prochain d’autres traitements ARV-ILP.

Quelles que soient l’association de molécules utilisées, les traitements ARV-ILP ont un potentiel de transformations : médicales, organisationnelles, associatives, sociales, etc. Leur introduction en routine laisse présager d’une nouvelle régulation médicale et pharmaceutique de la prise en charge du VIH, de nouvelles dynamiques dans la vie des personnes concernées et dans la lutte contre le VIH. Ils revêtent une diversité d’enjeux qu’il convient d’identifier rigoureusement et collectivement. Dans cette perspective, nous proposons de mettre en place un pré-projet associant un état des connaissances et un processus inclusif de participation des personnes concernées par les ARV-ILP, pour formuler des questions de recherche adaptées et co-construire un projet de recherche interdisciplinaire.

L’objectif principal du contrat d’initiation est de fournir des bases scientifiques et partenariales solides pour définir et co-construire un projet de recherche interdisciplinaire, permettant d’accroître les connaissances et de soutenir l’accès et l’implémentation d’options thérapeutiques répondant à la diversité des besoins des PVVIH. Pour ce faire, il s’agira de : (1) produire un état actuel des connaissances scientifiques et expérientielles, afin de mieux comprendre la diversité des enjeux liés aux ARV-ILP en traitement de l’infection à VIH, et fournir des pistes de réflexion sur lesquelles s’appuyer pour construire la suite ; (2) mettre en dialogue des professionnels de santé, patients, chercheurs en sciences sociales et acteurs associatifs, dans une démarche inclusive et participative, et co-construire un dispositif de recherche basé sur les connaissances scientifiques existantes et les expertises réunies.

Ce dispositif alliant connaissances scientifiques et partage de pratiques et savoirs expérientiels sera réalisé sur 12 mois consécutif. Il permettra de : (1) produire un état des connaissances sur l’implémentation des ARV-ILP en traitement de l’infection à VIH ; (2) identifier des questions de recherches ; (3) Construire des alliances solides entre associatifs, patients, professionnels de santé et chercheurs en sciences sociales ; (4) Ecrire et soumettre un projet de recherche pluridisciplinaire, innovant et pertinent au regard des connaissances scientifiques et des besoins de connaissances pratiques des acteurs concernés.

L’importance de la modulation du métabolisme central du carbone (CCM) dans l’activation des cellules immunitaires a été établi. Cependant, l’impact de cette modulation par les virus sur la réponse innée des cellules infectées et des cellules immunitaires du microenvironnement reste largement inconnu. Lors de l’hépatite C chronique, l’inflammation du foie de bas grade et la stéatohépatite contribuent à la fibrose et au développement du carcinome hépatocellulaire (CHC). Le VHC induit la glycolyse et réoriente le métabolisme hépatocytaire vers la lipogenèse nécessaire à sa réplication mais favorise également la stéatohépatite. La façon dont cette reprogrammation métabolique affecte la réponse immunitaire innée est mal comprise.

Dans ce projet, nous étudierons comment la protéine NS5A du VHC, reprogramme le CCM en ciblant la glycolyse et interfère avec l’immunité innée et les signaux inflammatoires à la fois dans les hépatocytes et les cellules immunitaires de proximité, telles que les cellules NK, les macrophages et les cellules dendritiques (DCs). Nos travaux antérieurs ont montré l’impact du métabolisme des hépatocytes sur l’activation de l’immunité innée (Perrin-Cocon et al. Commun.Biol., 2021). Nous avons récemment découvert que le domaine 2 de NS5A (NS5A-D2) est un activateur allostérique de GCK, l’hexokinase spécifique du foie qui contrôle de la glycolyse. NS5A-D2 seule reprogramme le CCM vers un phénotype plus glycolytique et lipogénique, ce qui correspond aux besoins réplicatifs du VHC (Perrin-Cocon et al. IJMS, 2022). Des données préliminaires indiquent que la NS5A-D2 induit l’IL-8, plusieurs enzymes impliquées dans la synthèse des eicosanoïdes et la sécrétion de lipoprotéines. De plus, dans des cultures organotypiques de foie de souris (OLiCs), nous avons observé que l’expression de NS5A-D2 induit l’IFNγ, une cytokine sécrétée par les cellules NK dans le foie. Ceci suggère que la reprogrammation métabolique induite par NS5A-D2 dans les hépatocytes, à travers la sécrétion de cytokines, d’eicosanoïdes et de lipoprotéines, pourrait avoir un impact sur le recrutement, l’activation et la fonctionnalité des cellules immunitaires dans le foie.

Notre premier objectif est de caractériser l’impact de NS5A-D2 sur le CCM et le lipidome en utilisant des approches métabolomiques. Nous testerons l’effet de l’expression de NS5A-D2 sur l’induction de l’immunité innée dans les hépatocytes. Nous ciblerons les voies métaboliques activées par NS5A-D2 en utilisant des inhibiteurs, des siRNA et la surexpression d’enzymes pour restaurer une réponse immunitaire normale dans les hépatocytes et comprendre comment la reprogrammation métabolique associée à l’expression de NS5A-D2 module l’immunité innée. Ceci sera fait dans un premier temps dans des cellules hépatocytaires exprimant GCK, développé par l’équipe A, et ensuite validé dans des PHH. Le second objectif de ce projet est d’analyser les conséquences fonctionnelles de la reprogrammation métabolique induite par NS5A sur la fonction des cellules immunitaires infiltrant le foie. Nous cocultiverons des hépatocytes exprimant ou non NS5A-D2 avec des cellules NK, des macrophages ou des DCs, et suivrons l’activation de ces cellules immunitaires en utilisant des méthodes d’immunologie standard. Nous analyserons la contribution des facteurs solubles, notamment les lipides altérés et les eicosanoïdes induits par NS5A-D2, dans ce cross-talk. Enfin, nous utiliserons les OLiCs développées par l’équipe B pour étudier l’effet de l’expression de NS5A-D2 dans un système intégré. Dans ce dernier modèle, qui maintient les populations cellulaires et l’intégrité du tissu hépatique, nous déterminerons l’impact de l’expression de NS5A-D2 sur l’activité les cellules immunitaires résidentes du foie.

En résumé, ce projet vise à améliorer notre compréhension de la pathogenèse de l’hépatite virale chronique, mais aussi à comprendre l’interaction entre reprogrammation métabolique et immunité innée dans le foie. Ces travaux devraient permettre d’identifier de nouvelles approches thérapeutiques pour combattre la stéatohépatite et l’inflammation chronique, et ultimement pour prévenir le développement du CHC.

Le VIH responsable de la pandémie de SIDA trouve son origine dans des transmissions inter-espèces de lentivirus simiens (SIV). L’identification des interfaces VIH-cellules qui sont importantes in vivo est un objectif majeur pour la lutte contre le VIH/SIDA. Deux gènes, SAMD9 et SAMD9L, étaient des candidats intéressants parce qu’ils (i) appartiennent à la même famille de gènes, qui a évolué dans une “course aux armements” moléculaire chez les mammifères, (ii) sont des facteurs de restriction des poxvirus et ont été trouvés dans un screen CRISPR-VIH, et (iii) sont impliqués dans des maladies génétiques inflammatoires (SAAD/ATXPC). Dans des travaux récents et en cours, nous avons découvert que SAMD9L restreint la réplication du VIH et des lentivirus, tandis que SAMD9 a un effet proviral sur le VIH-1 (Legrand et al bioRxiv 2023). Nous avons identifié que l’inhibition par SAMD9L se situe au niveau de l’étape de traduction des protéines virales, avec une forte restriction des souches Transmitted/Founders de personnes VIH-1+. Nous avons également montré que SAMD9L inhibe les lentivirus, mais pas le rétrovirus MLV, ni deux virus à ARN (MOPV, VSV). En outre, nous avons identifié un site actif de type Schlafen (SLFN) nécessaire à l’activité anti-VIH de SAMD9L. En testant un variant SAMD9L de patients SAAD/ATXPC, nous avons déterminé que les fonctions cellulaires et délétères dépendent également de ce site actif. Enfin, nous avons proposé un modèle dans lequel la répression traductionnelle de SAMD9L dépendrait du biais d’usage des codons, reliant sa fonction cellulaire et l’immunité spécifique au virus.

Dans d’autres analyses préliminaires, nous avons réalisé des analyses génomiques et évolutives, aux niveaux inter- et intra-espèces, mettant en évidence des adaptations exceptionnelles et des pertes de gènes dans les populations d’hominidés proches de l’homme et qui sont dépourvues d’infections naturelles par le SIV. Nos premiers tests fonctionnels de ces variants naturels suggèrent que ces polymorphismes pourraient potentialiser l’effet antiviral de SAMD9L, constituant des “super-restricteurs” du VIH-1.

Pendant ce financement, nous caractériserons la fonction, ainsi que l’évolution génomique et fonctionnelle, de SAMD9/9L chez les primates en ce qui concerne le VIH. Tout d’abord, nous identifierons et caractériserons les déterminants et mécanismes responsables des effets opposés de SAMD9/9L vis-à-vis du VIH-1, en (i) identifiant les domaines de l’hôte qui sous-tendent ces différences, (ii) déterminant si, et comment, le VIH-1 a évolué en adaptation à SAMD9/9L, et (iii) identifiant les différences dans les fonctions intrinsèques de SAMD9/9L. Par ailleurs, nous caractériserons les “courses aux armements” moléculaires anciennes et modernes et déterminerons comment la composition génétique actuelle de SAMD9/9L chez les primates constituerait une barrière naturelle aux lentivirus, et comment cela résulte d’anciennes épidémies. Pour ce faire, nous combinerons des tests génomiques, phylogénétiques et fonctionnels afin de caractériser l’évolution fonctionnelle du locus au niveau inter- et intra-espèce, en nous concentrant sur les hominidés.

En parallèle et en combinant des techniques de biologie moléculaire, biochimie et biophysique, nous allons déterminer la fonction moléculaire exacte de SAMD9L en mesurant sa liaison avec l’ATP et autres nucléotides triphosphates. Nous déterminerons aussi sa capacité de liaison, ou processing, de substrats d’acides nucléiques (tRNA, rRNA, viral RNAs). Aujourd’hui, seule la structure d’une portion N-ter de SAMD9 (AlbA) a été résolue. Nous utiliserons ici différentes techniques de biologie structurale intégrative (cristallographie aux rayons X et Cryo-EM) pour résoudre la structure de SAMD9/9L et des domaines isolés, apportant une compréhension nécessaire de sa fonction et son organisation architecturale en tant que “hub” moléculaire.

Ces découvertes ouvriront des voies importantes pour la compréhension de la fonction et de l’évolution de ces protéines modulant la réplication du VIH, ainsi que leur importance contre les infections lentivirales et dans les maladies génétiques.

Dans le monde, 115 millions de personnes sont infectées par le virus de l’hépatite C (VHC), dont 80% sont atteints d’une infection chronique. En outre, le fardeau du VHC est porté essentiellement par les pays à ressources limitées. L’arrivée des antiviraux à action directe (AAD) en 2014 rend possible l’objectif d’élimination du VHC.

Le Vietnam est l’un des pays avec la plus forte prévalence du VHC, celle-ci étant particulièrement élevée chez les patients infectés par le VIH et chez les usagers de drogues injectables (UDI). Il reste des obstacles pour l’accès aux outils diagnostics et au traitement dans certains contextes. Toutefois, avec la contribution du Fonds Mondial, l’accès aux AAD est gratuite pour les patients coinfectés par le VIH et le VHC, mais uniquement dans certains sites cliniques présélectionnés. Le projet MOVIDA Hep 2 (financé par l’ANRS-MIE) est une étude de cohorte implémentée au Nord du Vietnam, évaluant l’accès au traitement par DAA chez les patients coinfectés par le VIH et le VHC, et utilisant les prélèvements de sang sur papier buvard (DBS ou dried blood spots) pour permettre la mesure de la charge virale VHC en routine. L’objectif principal de l’étude MOVIDA Hep 2 est de comparer la compliance au traitement par AAD entre les sujets qui sont suivis dans les sites cliniques avec et sans accès aux AAD.

Le succès du traitement par AAD nécessite une bonne compliance aux soins et une bonne observance au traitement, ainsi que l’adoption de mesures de prévention pour éviter la réinfection par le VHC. Les études récentes en science sociale ont porté sur le cout et les bénéfices du traitement du VHC, et sur l’évaluation de modèles d’intégration des soins pour les UDI. Peu d’étude qualitative ont exploré les programmes implémentés en zones rurales décentralisées au Vietnam. 

La présente étude est l’opportunité d’ajouter une composante qualitative au projet MOVIDA Hep 2 afin de mieux appréhender l’expérience et la perception des soins et du traitement du VHC par une population coinfectée par le VIH et le VHC en zone décentralisée au Vietnam. Une meilleure compréhension des relations synergiques entre la perception de la maladie (hépatite C, les comorbidités, le VIH), le corps et la guérison peut aider à la préparation ou amélioration des programmes d’accès aux soins et au traitement contre le VHC dans ce contexte au Vietnam, où l’accès aux soins peut rester difficile. Cette évaluation qualitative ne s’intéressera pas seulement aux patients, mais aussi au personnel médical pour mieux comprendre comment les soins du VHC a modifié leurs activités, et possiblement comment mieux intégrer ces activités dans leur quotidien.