Projets et candidats lauréats

La régulation de l’expression génique et de ses conséquences phénotypiques, telles que la survie et la prolifération cellulaires, repose étroitement sur l’organisation tridimensionnelle (3D) du génome. Les rétrovirus HTLV-1 et HIV-1 assurent leur persistance à long terme dans l’organisme par l’intégration de leur génome (provirus) dans l’ADN des cellules hôtes, combinée à l’expansion clonale des cellules infectées. Toutefois, les mécanismes précis impliqués dans ce mode de persistance provirale, en particulier le rôle des interactions chromatiniennes 3D entre le provirus et le génome hôte, restent encore mal compris. Dans ce contexte, nous avons récemment développé une approche innovante, COSMIQ-4C (Clone-specific Multi-contact Quantitative 4C), permettant d’analyser simultanément la structure 3D des interactions provirus-génome et la clonalité des cellules infectées par HTLV-1. Ce projet d’initiation vise à adapter cette technologie à l’étude des cellules infectées par HIV-1 et à en améliorer la sensibilité pour permettre l’analyse d’échantillons à faible charge provirale, tant pour HTLV-1 que pour HIV-1. Les résultats attendus fourniront une preuve de concept essentielle pour l’application de COSMIQ-4C à des échantillons cliniques, dans le but de mieux caractériser les réservoirs viraux persistants et d’identifier de nouvelles pistes pour leur contrôle ou leur élimination.

Objectifs : Les papillomavirus humains (HPV) à haut risque sont à l'origine de 5,2 % de la charge mondiale de morbidité liée au cancer, mais leur dynamique dans les populations humaines est difficile à suivre en absence de campagnes de dépistage massif. Le projet PAPILLEAU propose de suivre en temps réel la circulation des papillomavirus humains via l’analyse des eaux usées.

Situation du sujet : Plus de 200 génotypes de papillomavirus ont été identifiés qui diffèrent, notamment, selon leur tropisme et leur carcinogénicité. La contamination par les HPV à haut-risque se fait le plus souvent dans les premières années de la vie sexuelle et près de 80 % des femmes et des hommes sont exposés à ces virus au cours de leur vie. Seules les infections persistantes sont à risque d’évoluer vers des lésions précancéreuses dans les 5 à 10 ans chez près de 10 % des personnes infectées. En l’absence de campagnes de dépistage massif, notamment chez les plus jeunes, il est actuellement impossible d’évaluer la fréquence des différents HPV en circulation et d’évaluer à court terme l’effet de la pression vaccinale. Des travaux récents suggèrent notamment que les vaccins anti-HPV pourraient affecter l’écologie de ces virus et permettre l’émergence d’HPV oncogènes non couverts par la vaccination.

Problématique : Considérant que les hommes et les femmes les plus touchés par les infections à HPV ne font l’objet d’aucun dépistage virologique, il est nécessaire de développer des stratégies de surveillance alternatives permettant un suivi en temps réel des HPV. La plateforme OBEPINE+, associée à ce projet, a pour objectif de proposer et de valider des outils génomiques de détection et de suivi des infections, notamment émergentes. Les stratégies d’échantillonnage et les techniques validées dans cette plateforme seront mises à profit pour suivre les infections à HPV sur trois territoires différents, à deux échelles géographiques (régions vs campus universitaires) et sur deux pas de temps (2022/24 et 2026).

Méthodes : Le projet s’appuie sur des technologies d’analyse génomiques innovantes permettant de quantifier et de génotyper les HPV dans les eaux usées. La quantification de l’ADN humain et de bactériophages entériques ubiquitaires permettra de caractériser les populations excrétrices. Le projet sera conduit sur des échantillons déjà acquis (collection d’eaux usées réalisée sur un an en Guyane (2022) et en Ile-de-France (2024)) afin de valider les approches moléculaires et d’établir une ligne de base de la circulation des HPV en Guyane et en France métropolitaine. Une étude prospective (2026) sera conduite pendant un an sur trois régions (Guyane, Ile-de-France et Strasbourg) à deux échelles géographiques (région vs campus universitaires). Une analyse de la réponse immune globale sera conduite sur les échantillons frais collectés de façon prospective.

Echéancier : La première année sera consacrée à l’optimisation des techniques d’analyse (génomique et recherche des anticorps) sur les échantillons collectés de façon rétrospective. La seconde année permettra de réaliser les études menées dans le cadre de l’étude prospective. La dernière année sera consacrée à l’analyse des données, la comparaison avec les données épidémiologiques recueillies sur les populations humaines dans le cadre des campagnes de dépistage et d’un travail en cours (CNR papillomavirus/SPF).

Résultats attendus : PAPILLEAU permettra de proposer aux autorités sanitaires un outil, complémentaires des campagnes de dépistage, pour évaluer en temps la diversité des HPV en circulation et l’impact des campagnes de vaccination sur l’écologie virale. Le suivi de la réponse immune à l’échelle de la population permettra de suivre l’évolution de la réponse immune liée à l’infection et à la vaccination. Ce projet pourrait notamment permettre d’identifier très précocement la circulation d’HPV oncogènes qui ne seraient pas couverts par le vaccin, mais dont la circulation pourrait augmenter sous pression vaccinale.

L’étude BADASSE (BActériolical DAtura Sub StudiEs) est une sous-étude bactériologique de l’essai DATURA (Determination of Adequate TUberculosis Regimen in Adults and adolescents hospitalised with HIV-associated severe immune suppression). DATURA a pour objectif d’évaluer la possibilité de réduire la mortalité de la tuberculose chez les personnes vivant avec le VIH par grâce à une intensification du traitement antituberculeux. BADASSE vise à identifier les déterminants bactériens du succès et de l’échec du traitement antituberculeux chez les patients inclus dans DATURA. Nous allons étudier en détail la sensibilité aux antibiotiques avec une caractérisation phénotypique (mesure précise de concentrations minimales inhibitrices (CMI) des antituberculeux de première et seconde ligne) et génotypique (séquençage complet du génome et analyse par Deeplex). L’objectif principal de l’étude est d’identifier des caractéristiques bactériennes corrélées à l’issue du traitement (CMI, mutations impliqués dans le résistome ou le tolérome bactérien). L’objectif secondaire est de caractériser la sensibilité aux antituberculeux de seconde ligne du régime BPaLM (bédaquiline, prétomanide, linézolide, moxifloxacine) qui est le standard du traitement des tuberculoses à bacilles multitrésistants pour évaluer la possibilité de l’utiliser dans cette population de tuberculoses à bacilles présumés sensibles. Ainsi l’étude BADASSE permettra d’identifier des marqueurs bactériens pronostiques pour les PVVIH ayant une tuberculose et permettra d’évaluer la faisabilité du régime BPaLM pour les cas de TB à bacilles sensibles dans les pays de l’étude DATURA.

L’ONUSIDA a défini des objectifs de cascade de soins, appelé « 90-90-90 », c’est-à-dire obtenir que 90% des patients infectés soient diagnostiqués, 90% des patients diagnostiqués soient sous traitement antirétroviral et 90% des patients traités aient une charge virale (CV) durablement indétectable. Au Vietnam, le gouvernement mène actuellement une politique volontariste de dépistage et de traitement. Mais pour parvenir au dernier « 90 », le suivi de la CV est crucial : il permet la détection d’un échec virologique, de prévenir la sélection et la transmission de souches résistantes. La technique de référence est la mesure de la CV par PCR sur plasma. Dans les régions rurales, le suivi de la CV est très difficile : elle requiert un haut niveau de technicité, ainsi qu’un protocole de transport strict (chaîne du froid lorsque le prélèvement n’est pas réalisé sur le lieu de l’analyse). Des alternatives existent : les « point of care » (POC) et le papier buvard (DBS). Les POC sont des petites machines, simples d’utilisation et très fiables. Cependant, elles restent coûteuses car nécessitent, par site, un équipement, une maintenance et un certain niveau de technicité. Le DBS est une alternative intéressante. Elle consiste à déposer du sang sur des papiers buvards, qui sont envoyés par la poste vers les centres urbains et sont analysés avec les mêmes machines que pour l’analyse sur plasma. Cette technique est légèrement moins sensible mais simple, robuste et peu coûteuse comparativement à l’envoi du plasma. Elle est validée par l’OMS et le ministère de la santé vietnamien et utilisée en routine dans d’autres indications.

L’objectif de notre projet est de réaliser une étude en efficacité et en coût-efficacité des stratégies de suivi de la CV par 1) plasma, 2) DBS, ou 3) POC et DBS dans les régions rurales du Nord Vietnam. Cette étude s’appuiera sur l’utilisation d’un modèle mathématique individu-centré de type micro-simulation, déjà validé, qui modélisera l’infection par le VIH sous traitement ainsi que sa prise en charge dans le contexte vietnamien. La population modélisée représentera la population adulte infectée par le VIH en zones rurales, avec la présence de co-morbidités telles que la co-infection par le virus des hépatites B ou C.

Les paramètres cliniques du modèle s’appuieront sur les données de MOVIDA-2, une cohorte prospective multicentrique de 578 patients infectés par le VIH dans le nord rural du Vietnam, étudiant la faisabilité du suivi de la CV par DBS et sur les données de la littérature. MOVIDA-2 fournit des données détaillées de l’infection par le VIH, ainsi que sur l’accès, le délai et l’efficacité sur le terrain du DBS. Le reste des paramètres, notamment ceux de l’histoire de naturelle de la maladie ainsi que des performances du POC seront issus de la littérature. Enfin, les données de coûts seront recueillies lors d’une étude réalisée dans le cadre du projet. Les coûts étudiés couvriront : les coûts de la prise en charge habituelle, et les coûts de l’intervention qui se divisent en coûts initiaux, coûts fixes et coûts variables.

L’efficacité clinique sera mesurée par l’espérance de vie globale, la cascade de soins et le taux de succès virologique à 2 ans. Les critères d’efficacité pour l’analyse médico-économique seront exprimés en années de vie sauvées et années de vie ajustées à la morbidité (DALYs). Le coût-efficacité sera estimé par le ratio incrémental en coût-efficacité (ICER), qui est calculé par le rapport de la différence de coûts par la différence d’efficacité. Dans les pays à revenu intermédiaire, une intervention est considérée comme coût-efficace si l’ICER est compris entre 1 fois et 3 fois le PIB national/habitant (au Vietnam en 2017 : 2 343 US$).

Le développement de notre modèle permettra ainsi de réaliser la première étude en coût-efficacité de différentes stratégies de suivi de la CV dans un pays à revenu intermédiaire. Il permettra au gouvernement vietnamien d’établir la meilleure stratégie d’accès à la mesure de la CV pour l’ensemble de sa population. In fine, notre modèle et nos résultats pourront être transposés à d’autres pays avec des épidémies et économies similaires.

L'infection par le virus de l'hépatite C (VHC) peut entraîner des hépatites chroniques et des maladies hépatiques mortelles telles que la cirrhose et le carcinome hépatocellulaire. Le développement d'agents antiviraux a permis une meilleure prise en charge des patients mais ces traitements sont coûteux et ne sont pas accessibles à toutes les populations. Les protéines impliquées dans les interactions entre le virus et son hôte constituent de nouveaux candidats thérapeutiques prometteurs et nous proposons d'étudier l'une de ces protéines : HELZ2. La littérature récente relie HELZ2, un gène stimulé par l'interféron, à la réponse contre les infections virales. Ainsi, HELZ2 a été décrit comme supprimant la réplication du VHC, mais les détails de son mécanisme d'action manquent. Ce projet vise donc à décrypter le rôle de HELZ2 lors de l'infection par le VHC.

Nos analyses récentes ont révélé que HELZ2 possède des activités ribonucléase et hélicase. Ainsi, notre hypothèse de travail est que HELZ2 interfère avec le VHC en dégradant les ARN de l’hôte et/ou du virus. Nous avons généré des lignées cellulaires HeLa et Huh7 knock-out pour HELZ2 par CRISPR/Cas9 et les utiliserons pour étudier l'impact de HELZ2 sur le transcriptome cellulaire en comparant les niveaux des ARN dans les cellules sauvages ou HELZ2-/-, avec ou sans stimulation par l’interféron. Cela nous permettra d'identifier les gènes hôtes et les voies contrôlées par HELZ2 lors de son induction. Pour tester l’impact de HELZ2 sur le VHC, nous utiliserons un réplicon, dans lequel les protéines structurales virales ont été remplacées par un gène rapporteur. Puisque HELZ2 contient des domaines interagissant avec l’ARN, l’interaction entre la protéine et l’ARN viral sera étudiée biochimiquement. De même, les interactions entre HELZ2 et les protéines hôtes ou virales seront évaluées par des expériences de co-immunoprécipitation. L'inactivation de HELZ2 dans les cellules Huh7, qui peuvent supporter les infections par des réplicons basés sur le VHC, nous permettra de suivre la réplication virale en mesurant l'activité du gène rapporteur et/ou les niveaux d'ARN viral dans des cellules sauvages ou HELZ2-/-. L'induction de HELZ2 par l'accumulation d'ARN viral dans les cellules infectées sera analysée et des méthodes de séquençage des ARN à haut débit qui identifieront les ARN endogènes et viraux affectés par HELZ2.

Au total, ces expériences visent à confirmer l'implication de HELZ2 contre le VHC et donneront un aperçu du rôle de HELZ2 au cours de la réponse immunitaire innée qui pourrait être transposable à d'autres infections virales.