Winning projects and candidates

HTLV-1 (Virus T-lymphotrope humain de type 1) est un rétrovirus ciblant les lymphocytes T CD4+, responsable d’une maladie neuro-inflammatoire TSP/HAM (paraparésie spastique tropicale/myélopathie associée à HTLV-1) et d’un cancer agressif, l’ATL (leucémie/lymphome T aiguë de l’adulte). Bien que génétiquement différent du HIV, ces 2 rétrovirus partagent des caractéristiques communes pendant leur cycle réplicatif, comme l’export nucléaire d’une version non épissé de leur ARN (ARNv) par l’exportine CRM1. Jusqu’à l’achèvement de ce cycle viral, l’ARNv est constamment ciblé par des senseurs antiviraux et de multiples mécanismes de contrôle-qualité que tout ARN cellulaire doit subir au cours de sa vie. En conséquence, l’ARNv doit s’assembler en une vRNP (particule ribonucleique virale) avec des protéines chaperonnes et des enzymes qui favorisent ou soutiennent les différentes étapes de ce cycle.

                       Dans ce projet transdisciplinaire, réunissant un consortium composé de cliniciens, d’immunologistes/biologiqtes cellulaires, de biophysiciens et de biochimistes spécialistes des rétrovirus humains, nous aborderons de nouveaux aspects du détournement de l'export nucléocytoplasmique par HTLV : Nous étudierons tout d’abord la capacité de CRM1 à favoriser la mise en contact de son interactome avec l’ARNv, en coordination avec le transporter rétroviral Rex, pour former la vRNP, support d’une particule virale infectieuse. Pour cela nous réaliserons de la spectrométrie de masse sur les partenaires de CRM1 et Rex dans les cellules infectées ainsi que sur les composants de la vRNP. Nous porterons un intérêt particulier à leur localisation subcellulaire (noyau, cytoplasme et particule virale) et nous analyserons le rôle de CRM1 en utilisant des inhibiteurs sélectifs et des mutants ponctuels. Si ces résultats suivent la tendance observée en analyse préliminaire sur des jeux de données publiques provenant d’HIV, nous nous attendons à identifier une proportion importante d’hélicases recrutées sur la vRNP par CRM1, car elles se trouvent à la fois à l’interface entre CRM1 et l’ARNv et dans les particules virales. Nous avons déjà obtenu des données solides et convaincantes montrant que, pour HTLV-1, l’hélicase ARN UPF1 suit ce schéma. Dans un second temps, nous étudierons donc la fonction des hélicases ainsi recrutés sur l’ARNv et la façon dont CRM1 et Rex régulent ces activités. Nous approfondirons en particulier 2 rôles d’UPF1 mis en évidence soulignés par nos données préliminaires: (1) par des approches de Biochimie et de biophysique de pointe, nous questionnerons la capacité d’UPF1 à modifier la topologie spécifique des ARNv  et son importance pour leur faire passer le pore nucléaire ; pour cela nous developerons notamment un modèle reconstitué/simplifié mimant le passage d'un pore;  (2) par des approches de biologie moléculaire et cellulaire, nous caractériserons le mécanisme par lequel UPF1, du fait de sa présence sur l’ARNv, supporte la maturation de la particule virale. En parllèle, nous créerons des modèles cellulaires primaire infectés, physiologiquement pertinents pour valider ces différents résultats. Un effort particulier sera apporté pour valider les données de biophysique. 

Ce projet de virologie moléculaire apportera de nouvelles connaissances sur les diverses étapes du cycle rétroviral et proposera de nouvelles fonctions à l’export nucléaire; nos résultats devraient aussi renforcer la convergence d’HIV-1 et HTLV-1 autour de CRM1. 

Malgré des décennies de progrès, le VIH continue d'infecter plus d'un million de personnes chaque année, et un vaccin reste insaisissable. Cependant, l'approbation récente du Lénacapavir (LEN), un injectable offrant six mois de protection avec une seule dose, apporte un nouvel espoir. Désigné comme la percée scientifique de l’année par le magazine Science, le succès du LEN découle de recherches fondamentales menées à une époque où la capside virale était considérée comme une cible thérapeutique inaccessible en raison de sa désintégration rapide après la fusion membranaire.

Notre laboratoire a été parmi les premiers à mettre en évidence le rôle de la capside du VIH dans l'import nucléaire, démontrant son interaction directe avec les nucléoporines (Di Nunzio et al., 2013) et sa capacité à pénétrer dans le noyau pour la transcription inverse (Rensen et al., 2021). Bien que le LEN représente une avancée thérapeutique majeure, son mécanisme d'action précis, en particulier aux doses physiologiques, reste mal compris. En nous appuyant sur notre expertise et des technologies d'imagerie avancées, nous étudierons les effets du LEN sur la stabilité de la capside, les étapes post-entrée nucléaire et la distribution des sites d'intégration. Nos recherches permettront également de mieux comprendre le rôle des HIV-MLOs contenant les cores viraux dans la persistance de l’infection. Ces compartiments nucléaires, qui concentrent les composants viraux et des facteurs cellulaires, pourraient être impliqués dans la latence et la réactivation. Afin d’approfondir ces mécanismes, nous comparerons ces processus entre le VIH-1 et le VIH-2. En élucidant comment le LEN affecte ces structures, nous espérons révéler des aspects jusqu’ici méconnus de la biologie du VIH, ouvrant ainsi la voie à de nouvelles cibles thérapeutiques.

Au-delà de la virologie, les études sur le VIH ont considérablement enrichi nos connaissances sur la séparation de phases (Scoca et al., 2023), l’immunité innée (Ay et al., 2025) et le transport nucléaire (Blanco-Rodriguez et al., 2020 ; Di Nunzio et al., 2012 ; Lelek et al., 2015 ; Zila et al., 2021). Par ailleurs, des outils dérivés du VIH sont aujourd’hui la utilisés en thérapie génique (Di Nunzio et al., 2008 ; Morgan et al., 2021). 

En exploitant des technologies de pointe, notre projet vise à disséquer les interactions du LEN avec les HIV-MLOs et les cores viraux, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives thérapeutiques pour l’éradication du VIH.

Le carcinome hépatocellulaire (CHC) est l’une des principales causes de décès par cancer dans le monde. Malgré les progrès considérables réalisés dans le traitement du CHC par des thérapies ciblées et des immunothérapies combinées, ces traitements ont les bénéfices cliniques limités, voire nuls, chez les patients atteint de CHC à un stade avancé. Ainsi, des approches thérapeutiques innovantes sont nécessaires pour offrir de nouvelles opportunités de traitement aux patients. L'infection par le virus de l'hépatite B (VHB) est le premier facteur de risque de l'hépatocarcinogenèse. Dans le CHC lié au VHB, ∼85 % des tumeurs portent soit de l'ADN viral épisomal, soit des intégrations d'ADN viral dans le génome de l'hôte. Il est désormais reconnu que les antigènes du VHB peuvent être utilisés comme cibles pour une immunothérapie du CHC associé au VHB. Les vecteurs lentiviraux (LV) présentent de nombreux avantages en thérapie génique, vaccination et immunothérapie du cancer car ils sont très immunogènes, non cytopathiques et faiblement inflammatoires. De plus, les versions non intégratives des LV sont sans danger et dépourvues de toute génotoxicité. Nous proposons ici un projet visant à explorer une nouvelle immunothérapie pour le CHC lié au VHB avec des vecteurs anti-VHB basés sur les LV. Nous avons conçu et produit deux vecteurs, à savoir « Lenti-HBc » et « Lenti-HBs », qui codent respectivement pour les protéines de la capside (HBc) et de l’enveloppe (HBs) du VHB. Nos résultats préliminaires montrent que les Lenti-HBc et Lenti-HBs sont hautement immunogènes chez la souris. Comme modèle pour le CHC lié au VHB, des cellules hépatiques murines exprimant individuellement les antigènes HBc et HBs seront utilisées en vue de modéliser des tumeurs sous-cutanées et un CHC orthotopique lié au VHB. Pour étudier les effets antitumoraux de chaque vecteur Lenti-HBV, les souris seront greffées avec ces clones cellulaires murins exprimant les antigènes HBc et HBs, puis immunisées avec les vecteurs Lenti-HBV correspondants. Le potentiel thérapeutique des LV sera évalué par l’inhibition de la croissance tumorale. Afin de mieux caractériser l'immunité antitumorale induite par les Lenti-HBc et Lenti-HBs, l'environnement tumoral immunitaire sera déterminé après l'immunisation par le suivi de l'expansion et du recrutement cellulaire au site tumoral, par l'infiltration de cellules T spécifiques des antigènes HBc et HBs, ainsi que par les changements dans les populations myéloïdes. L’analyse du profil transcriptomique sera réalisée sur les leucocytes infiltrant la tumeur à l'aide du NanoString nCounter Immunology Panel, ce qui fournira des informations sur les modifications transcriptionnelles des cellules immunitaires intra-tumorales en réponse aux Lenti-HBc et Lenti-HBs. Les inhibiteurs de points de contrôle immunitaires sont désormais le traitement standard de première intention pour le CHC. Nous étudierons l'efficacité antitumorale et l'activité immunomodulatrice des Lenti-HBc ou Lenti-HBs combinés à l’inhibiteur anti-PD-1 dans nos modèles expérimentaux pour le CHC. Certains patients atteints de CHC lié au VHB ont une réplication virale active dans le foie. Nous évaluerons l'effet antiviral des Lenti-HBc et Lenti-HBs dans un modèle murin d'infection chronique par le VHB sur la réplication virale et étudierons la réponse des cellules T aux vecteurs Lenti-HBV dans le contexte de l’hépatite B chronique. Nous espérons que cette étude fournira une preuve de concept préclinique des effets antitumoraux des vecteurs anti-VHB basés sur les LV pour l'immunothérapie du CHC, mettra en lumière les mécanismes d’action des approches vaccinales et ouvrira de nouvelles possibilités pour la gestion future de la maladie.

Le VHE est une cause majeure d’hépatite virale aiguë, bien que la majorité des infections soient asymptomatiques. L’infection par le génotype 1 (VHE-1) est associée à une inflammation hépatique et une mortalité élevée pendant la grossesse. Nos travaux ont montré que le VHE-1 exploite l’interface maternofœtale (IMF) pour se répliquer, entraînant une inflammation accrue et des lésions tissulaires, mais les mécanismes sous-jacents restent flous. Comme d’autres pathogènes, les virus détournent souvent des voies métaboliques de l’hôte pour favoriser la réplication virale et la production de nouveaux virions. Nos données préliminaires révèlent que le VHE-1 perturbe des voies métaboliques clés dans les hépatocytes, comme le cycle de Krebs, la phosphorylation oxydative, et le métabolisme des acides gras. Ces perturbations affectent non seulement les cellules infectées mais aussi les cellules voisines, dont les cellules immunitaires. Le métabolisme des cellules immunitaires est intimement lié à leurs fonctions. Pendant la grossesse, des populations particulières de cellules NK maternelles (dNK) et macrophages (dM) ainsi que les cellules de Hofbauer (HBC), s’accumulent en grand nombre au niveau de l’IMF. Elles sécrètent une large gamme de cytokines, de chimiokines et de facteurs angiogéniques essentiels au développement placentaire, notamment en orchestrant l’invasion des trophoblastes et le remodelage tissulaire. Le maintien d’un équilibre local entre les facteurs pro- et antiinflammatoires est crucial pour la tolérance fœtale et l’intégrité de la barrière placentaire. Par conséquent, les modifications métaboliques peuvent perturber le rôle régulateur des cellules immunitaires résidentes et systémiques. Nous émettons l’hypothèse que les altérations métaboliques induites par le VHE-1 déclenchent des réponses inflammatoires, exacerbant le dysfonctionnement des cellules immunitaires et contribuant à la pathogenèse virale. Nous testerons cette hypothèse à travers trois objectifs :

1. Définir les processus métaboliques et fonctionnels modifiés par le VHE-1 dans les tissus maternels et fœtaux.
2. Analyser l’impact de ces altérations sur les mécanismes immunitaires innés des cellules dNK, dM,

et HBC.

1. Explorer comment les vésicules extracellulaires placentaires (PEV) influencent la réponse

immunitaire systémique de la mère.

Pour atteindre ces objectifs, nous utiliserons des souches cliniques du VHE, des explants

tissulaires, ainsi que des cellules primaires isolées des échantillons d’interruption volontaire de grossesse. Des techniques de biologie moléculaire et des approches métabolomiques à grande échelle nous permettront d’étudier les dysfonctionnements des cellules de l’IMP et de capturer la signature de l’infection dans les cellules immunitaires au niveau de l’IMP et en périphérie par le billet des PEV.

Notre objectif est de comprendre comment le VHE-1 perturbe l’homéostasie de l’IMF et d’identifier des biomarqueurs et cibles thérapeutiques, utiles face à un risque croissant de pandémies virales et d’infections chez les femmes enceintes.