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L’infection chronique par le virus de l’hépatite B (VHB) est l’un des facteurs de risque majeur du développement du carcinome hépatocellulaire (CHC). Chez des porteurs chroniques du VHB, la sévérité des lésions hépatiques varie considérablement, allant de lésions hépatiques minimes à une hépatite chronique active qui peut évoluer vers une cirrhose et le développement d’un CHC. Nos précédents travaux ont mis en évidence l’existence d’un épissage alternatif des transcrits viraux et sa régulation en fonction du degré de l’atteinte hépatique. Cette régulation par épissage alternatif contribue à la synthèse de la protéine HBSP que nous avons identifié au laboratoire. Nos travaux antérieurs ont montré que l’expression de cette protéine module la voie de signalisation du TNFα, entrainant une inhibition de l’inflammation et la fibrogenèse hépatique dans un modèle de souris transgénique. Par contre in vitro, l’extinction ou la surexpression de cette protéine virale n’a pas mis en évidence d’impact sur la transcription virale. L’avènement récent des modèles d’infection par le VHB in vitro et l’exploration de l’ensemble du cycle viral a révélé un impact de l’expression de la protéine HBSP sur les étapes post-transcriptionnelles du VHB. 

Notre projet de recherche a pour but d’une part de caractériser l’impact de la protéine HBSP sur la réplication virale et au cours de la pathogenèse hépatique et d’autre part d’identifier les mécanismes impliqués.

            Ces travaux seront réalisés à l’aide de particules virales sauvages (HBSP+) et mutés (HBSP-) recombinantes du VHB dans des modèles d’infection in vitro et des modèles de souris transgénique exprimant la protéine HBSP ou le génome complet du VHB. Des résultats préliminaires obtenus à l’aide de ces modèles expérimentaux mettent en évidence que la protéine HBSP contribue d’une part à la réplication virale et à l’expression des protéines du VHB et d’autre part module la carcinogenèse hépatique. Une approche protéomique quantitative et comparative de cellules infectées par le VHB exprimant ou non cette protéine nous permettra d’évaluer l’impact de la protéine HBSP sur les étapes post-transcriptionnelles du cycle viral et de préciser les mécanismes impliqués. Un de ces mécanismes pourrait résulter de la capacité d’interaction de la protéine HBSP avec la protéine d’échafaudage Rack1, son principal partenaire, récemment identifié. Nous explorerons le statut de Rack1 in vitro et in vivo. Nous développerons également des outils capables d’interférer sur cette interaction protéique et évaluerons l’impact de cette interférence à la fois sur la réplication virale et durant de la pathogenèse hépatique.

L’ensemble de nos travaux permettra de mieux comprendre du rôle de la protéine HBSP du VHB au cours de l’histoire naturelle de l’infection virale et pourrait conduire au développement d’une  nouvelle approche thérapeutique de la pathogenèse hépatique.

Contexte : En Afrique sub-saharienne (SSA), la mortalité liée à la cirrhose et au carcinome hépatocellulaire (CHC) est l’une des plus élevées au monde. Les patients sont diagnostiqués à un stade très avancé faute de programme de diagnostic précoce et de surveillance de la cirrhose.

But de l’étude : L’étude CIRCA a pour objectif d’évaluer la faisabilité d’une stratégie basée exclusivement sur des tests rapides pour le dépistage précoce et décentralisé de la cirrhose et du CHC en Gambie.

Objectifs : L’objectif principal de l’étude sera d’évaluer la cascade des soins dans une population adulte de plus de 30 ans se présentant dans des structures de santé primaires. Les objectifs secondaires seront l’évaluation de : i) l’adhérence au programme de dépistage du CHC ; ii) la prévalence de la cirrhose compensée, iv) des causes de la cirrhose (virales et non virales) ; ii) l’incidence du CHC et de la décompensation hépatique ; iii) la mortalité toute cause confondue et la mortalité hépatique.

Méthodes : étude interventionnelle pilote avec suivi longitudinal dans deux structures de santé primaires en Gambie. Population étudiée: adultes de plus de 30 ans, sans épisode infectieux aigu ou autre condition menaçant le pronostic vital immédiat. La stratégie proposée comprendra deux phases précédées d’une phase de formation et de validation d’un échographe portatif innovant: Phase 1: dépistage de la cirrhose parmi les patients consécutifs se présentant dans les deux structures de santé de l’étude. Phase 2: suivi regulier des patients cirrhotiques ainsi que programme de surveillance du CHC. Alors que le dépistage de la cirrhose sera proposé à tous les patients fréquentant les structures de santé de l'étude, le programme de surveillance du CHC sera mis en place chez les patients diagnostiqués avec une cirrhose. L'intervention proposée sera basée sur des outils diagnostiques décentralisés à partir d’un algorithme de diagnostic et de surveillance simplifié. Deux infirmiers gambiens seront formés à l’utilisation du Fibroscan. Deux cliniciens juniors gambiens effectueront des stages de formation à l’échographie abdominale dans un hôpital de référence en France et seront régulièrement supervisés par une équipe experte (hépatologue, radiologue interventionnel). Nous dépisterons 7500 patients, et 150 patients diagnostiqués avec une cirrhose seront inclus dans la cohorte.

Retombées attendues : Notre étude devrait démontrer la faisabilité d’un programme simplifié de dépistage précoce de la cirrhose et de surveillance du CHC en Afrique. En travaillant en étroite collaboration avec les structures de santé et les autorités de santé nationales, notre programme renforcera les capacités de prise en charge de la cirrhose et du CHC et sensibilisera les équipes locales à la prise en charge d’une maladie jusque là largement négligée en Afrique.

La tuberculose (TB) infantile reste sous-diagnostiquée au niveau mondial, avec moins de 50% de notification à l'OMS en 2022 parmi les 1,25 million de cas chez l'enfant. La faible détection, dûe en majorité à la faible sensibilité des tests microbiologiques, alimente la mortalité liée à la TB, qui survient presque exclusivement chez les enfants non diagnostiqués et non traités pour la TB. Des biomarqueurs basés sur l'expression de l'ARN de l'hôte (transcriptomiques) développés pour la TB de l’adulte, ont été testés chez les enfants, avec des résultats sous-optimaux qui ne leur permettent pas d'être utilisés seuls. Des algorithmes de décision de traitement (ADT) ont été mis au point pour faciliter le diagnostic de la TB chez les enfants vivant avec le VIH (EVHIV), chez ceux souffrant de malnutrition aiguë sévère (MAS) et dans la population pédiatrique générale. Les ADT ont été recommandés conditionnellement en 2022 par l'OMS qui a aussi suggéré l'utilisation de 2 ADT et a demandé leur validation externe. Les ADT existants sont sous-optimaux en termes de spécificité et pourraient être améliorés par l'ajout de biomarqueurs, maximisant ainsi spécificité, sensibilité et détection des cas. L'objectif de TARGET est de valider des biomarqueurs transcriptomiques existants et innovant pour le diagnostic de la TB chez les enfants, en évaluant leur validité diagnostique chez les EVVIH, les enfants avec une MAS et les enfants souffrant de pneumonie sévère dans les hôpitaux tertiaires, ainsi que chez les enfants évalués pour une TB à des niveaux inférieurs de soins de santé. Les biomarqueurs d'intérêt comprennent : i) la cartouche Cepheid MTB Host-Response, ii) la signature transcriptomique RISK-6, iii) une nouvelle signature transcriptomique à 6 gènes de la TB infantile développée par l'Imperial College London (ICL, Royaume-Uni), et iv) une signature transcriptomique multi-classes (TB versus autres maladies chez l'enfant). TARGET comprendra une évaluation rétrospective de la validité diagnostique des biomarqueurs sur des échantillons précédemment collectés dans le cadre de grandes études diagnostique de la TB pédiatrique, et une évaluation de la valeur ajoutée des biomarqueurs dans les ADT sur base de données individuelles de patients des mêmes études, qui sont i) les études TB-Speed HIV, SAM, Pneumonia et Decentralization, dirigées par l'Université de Bordeaux (UBx ; France), ii) RaPaed, dirigée par l'Université Ludwig Maximilian (LMU ; Allemagne), et iii) Umoya, dirigée par l'Université de Stellenbosch (SU ; Afrique du Sud). Nous sélectionnerons au hasard des échantillons de 610 enfants issus des études participantes (360 TB dont 110 confirmés et 250 non-TB). Nous testerons le sang total conservé en biothèque dans les laboratoires TB-Speed au Mozambique, en Ouganda et en Zambie, et les laboratoires LMU et SU par les tests Cepheid MTB-HR et RISK-6, dans le laboratoire d’ICL pour la signature TB 6 gènes ICL, et dans le laboratoire BioMérieux (Lyon, France) pour la signature multi-classe. Nous évaluerons la validité diagnostique des biomarqueurs et nous évaluerons leur valeur ajoutée dans les modèles de développement des ADT par des comparaisons d’AUROC et des tests de McNemar. Les résultats de l'étude seront examinés par le conseil scientifique. Les ADT optimisés seront développés une fois les biomarqueurs sélectionnés sur la base de leur valeur ajoutée, de leur rapport coût-efficacité et de leur potentiel de déploiement à des niveaux de soins de santé peu élevés. L'étude durera deux ans. TARGET innove en exploitant des collections d’échantillon et bases de données existantes d'enfants bien phénotypés provenant d'études antérieures afin d'évaluer les biomarqueurs dans des populations très vulnérables et d'intégrer les biomarqueurs dans les ADT. Par l’apport de données probantes sur la validité diagnostique de biomarqueurs de la TB basés sur l'hôte dans une population d'enfants bien caractérisée et diverse et en améliorant la précision diagnostique des ADT existants, cette étude contribuera à réduire le déficit de détection des cas de TB chez l'enfant, réduisant ainsi la mortalité infantile due à cette maladie dévastatrice.

L’absence d’un modèle animal pleinement immunocompétent capable de soutenir la réplication du virus de l’hépatite C (VHC) et de reproduire la pathobiologie spécifique induite par ce virus a empêché l’étude approfondie des interactions complexes entre le virus et l’hôte, ainsi que des pathologies associées à la persistance virale tout au long de la vie.

Le présent projet tire parti d’un modèle animal de substitution basé sur l’infection de rats Sprague Dawley non consanguins par un hepacivirus de rongeur apparenté au VHC, que les équipes A, B et C ont récemment mis en place grâce au soutien du groupe de travail AC42 “métabolisme lipidique” et d’un contrat d’initiation attribué par ANRS|MIE. Les résultats préliminaires ont montré un taux élevé d’infections chroniques dans un petit groupe de rats et ont révélé des troubles métaboliques marqués 30 semaines après l’infection, notamment des troubles du métabolisme lipidique dans le foie des animaux présentant une infection chronique.

L’objectif de ce projet est d’utiliser ce modèle animal de substitution pour caractériser de façon approfondie ces troubles métaboliques induits par les hepacivirus au cours de l’infection chronique avec un groupe de rats plus important, et évaluer comment une combinaison de l’infection chronique par un hepacivirus et un régime riche en matières grasses et sucres (régime occidental) peut aggraver ces pathologies.

Ce projet est original car de telles études n’ont jamais été possibles avec le VHC. Le RHV-rn1 présente de nombreux atouts qui étayent sa pertinence en tant que modèle de substitution efficace pour le VHC chez l’homme, comme nous l’avons montré, ainsi que d’autres équipes. De plus, les collègues qui ont établi ce modèle d’infection par le RHV-rn1 en premier lieu aux États-Unis et qui ont généreusement partagé l’ADNc viral avec nous ne poursuivent pas d’études de pathobiologie utilisant ce modèle.

En collaboration avec deux autres équipes apportant une expertise complémentaire, nos objectifs spécifiques sont les suivants :

• Décrire les troubles du métabolisme des lipides survenant dans le foie des rats infectés chroniquement grâce à des investigations histologiques et biochimiques des sections/extractions de tissu hépatique, ainsi que par des analyses lipidomiques/métabolomiques détaillées et non ciblées des foies infectés par rapport aux foies non infectés. [WP1]
• Déterminer l’incidence du régime occidental en combinaison avec l’infection par l’hepacivirus sur le développement des troubles métaboliques du foie. [WP2]
• Identifier les voies hépatiques fortement dérégulées en réponse à l’infection par le RHV en utilisant le séquençage ARN haut débit comparatif des foies infectés par rapport aux foies non infectés. Utiliser la fluxomique pour comprendre comment le virus détourne le métabolisme des cellules hôtes. [WP3]
• Prédire la meilleure combinaison de molécules antivirales à action directe (AAD) du VHC qui soit susceptible d’être efficace contre la réplication du RHV par le biais d’analyses in silico, et évaluer son efficacité d’abord dans des modèles de culture cellulaire, puis in vivo, afin de préparer le terrain pour une analyse ultérieure de la persistance putative des troubles métaboliques après la guérison. [WP4]

Certains aspects de ces questions seront également étudiés, le cas échéant, en parallèle dans des cellules d’hépatomes de rat infectées par le RHV ou dans des hépatocytes primaires de rats infectés ex vivo.

Il est attendu que ce projet fournisse des informations précieuses sur les mécanismes moléculaires et les signatures des troubles du métabolisme lipidique associés aux hepacivirus et à la stéatose hépatique non alcoolique, ainsi que sur la possibilité que de telles comorbidités mixtes puissent se potentialiser. De plus, en utilisant ce modèle de substitution in vivo / ex vivo hautement pertinent, ce projet ouvrira la voie à d’éventuelles études ultérieures sur l’évolution de la pathologie hépatique dans le contexte de l’élimination de l’hepacivirus par les antiviraux actuellement prescrits, lorsqu’ils sont utilisés à un stade avancé de la maladie.

Problématique et contexte

Selon le rapport 2021 de l’OMS sur la résistance du VIH aux antirétroviraux, sur les 38,4 millions de personnes qui vivent avec le VIH dans le monde, 27,5 millions recevaient un traitement antirétroviral (TAR). Ceci représente une augmentation significative de 25% à 75% de toutes les personnes vivant avec le VIH qui ont eu accès au traitement entre 2010 et 2021. L’accès à la thérapie antirétrovirale hautement active (HAART) a été le plus impressionnant en Afrique subsaharienne. Ainsi, le nombre de personnes vivant avec le VIH et recevant une multithérapie est passé de 0,1 à 1,3 million entre 2003 et 2006, ce qui correspond à une multiplication par 13 en seulement 3 ans. Sur les 44 pays/territoires africains qui ont communiqué à l’OMS leurs données de couverture antirétrovirale entre 2010 et 2021, une variation géographique comprise entre 2 % et 49 % en 2010 et entre 15 % et 98 % en 2021 est observée. Cette utilisation accrue du TAR pour le traitement ou la prévention (PTME, PrEP) a conduit à une détection plus fréquente des mutations de résistance aux médicaments chez les patients non traités des pays à revenu élevé ou faible.

Madagascar est, dans la Région africaine de l’OMS, le pays où la couverture antirétrovirale est la plus faible (15 %) en 2021. En ce qui concerne la résistance du VIH aux médicaments, le rapport 2021 de l’OMS sur le sujet indique que le pays ne présente aucune donnée.

Objectifs

L’objectif principal de ce projet est donc d’estimer la proportion de mutations du VIH-1 associées à la résistance aux médicaments antirétroviraux chez les personnes vivant avec le VIH à Madagascar.

Le projet a 3 objectifs spécifiques: (1) Déterminer la proportion de mutations de résistances transmises (PDR) chez les personnes vivant avec le VIH à Madagascar; (2) Déterminer la proportion de mutations acquises chez les personnes vivant avec le VIH et sous multithérapie à Madagascar et (3) Caractériser, dans des échantillons de patients en échec virologique et sous traitement contenant un inhibiteur de l’intégrase, la séquence complète du génome pour estimer la proportion de virus porteurs de mutations dans d’autres gènes que dans la polymérase.

Méthodes

Pour atteindre rapidement ces objectifs, nous réaliserons une étude rétrospective sur des restes de plasma récemment archivés prélevés pour un test de charge virale et conservés au Centre d’Infectiologie Charles Mérieux (CICM) de Tananarive, Madagascar. Nous adapterons les recommandations de l’OMS pour les protocoles de surveillance de mutations transmises (TDR) et acquises (ADR) afin de sélectionner 300 échantillons pour chaque catégorie. Pour le génotypage, nous utiliserons le protocole PCR de ANRS pour les tests de résistance génotypique. Nous utiliserons les NGS sur les plateformes Illumina pour le séquençage. Les données obtenues seront analysées à l’aide des algorithmes ANRS et Stanford. Le projet est prévu pour une durée de 24 mois, avec les 3 premiers mois consacrés à la sélection des échantillons et les 9 mois suivants aux PCR, au séquençage et l’analyse de ces séquences. Les résultats obtenus seront rendus immédiatement aux médecins prescripteurs pour le bénéfice immédiat des patients. De 4 à 6 mois seront consacrés à la détermination des génomes complets et leur analyse. Le dernier trimestre sera consacré à la communication scientifique et au rendu des résultats aux autorités locales.

Résultats attendus

Les résultats attendus comprennent la mise en œuvre de tests génotypiques de résistance aux ARV à Madagascar grâce à la formation d’un jeune scientifique malgache et au transfert de technologie. Le projet apportera également aux autorités sanitaires et à la communauté scientifique des données fiables et récentes sur la prévalence de la résistance du VIH aux antirétroviraux à Madagascar.