Projets et candidats lauréats

La trithérapie antirétrovirale n’est pas capable d’éradiquer le virus VIH-1. Elle diminue la charge virale à des seuils indétectables et prévient les complications cliniques. Ceci étant, l’arrêt de ce traitement entraine systématiquement un rebond viral. Plusieurs études mettent en évidence l’expansion clonale des cellules infectées par le VIH-1. Ce processus exponentiel, à partir du réservoir, contribue directement au rebond viral au sein des tissus sanguin et lymphoïde après l’arrêt du traitement. Encore récemment, plusieurs efforts se sont concentrés sur la définition du réservoir et de l’infection latente du VIH. Naturellement « silencieux », l’approche actuelle ce concentre sur les phénomènes de réactivation virale et d’inversion de l’état de latence. Inaccessible chez l’homme, les modèles animaux par la détection de transgène ou protéine virale identifient seulement les intégrations transcriptionelles actives. Certains modèles murins humanisés ont l’avantage d’avoir une reconstitution fidèle du système immunitaire humain avec cellules dendritiques, lymphocytes, macrophages et organes lymphoïdes secondaires. Néanmoins, en l’absence de réactivation par des test in vitro, ces techniques censurent les intégrations silencieuses du réservoir.

Il n’existe pas aujourd’hui de technique capable d’identifier les cellules ancestrales du réservoir VIH-1. Nous proposons de mettre en place une nouvelle technique permettant de visualiser ces cellules du réservoir sans réactivation ex vivo au préalable.

 C’est par la visualisation de l’intégration de l’ADN proviral in vivo que nous arriverons à définir précisément la latence du virus. Nous avons récemment développé une technologie révolutionnaire, HIV-1 ANCHOR, permettant d’identifier spécifiquement l’ADN proviral par « live imaging ». La technologie HIV-1 ANCHOR offre l’opportunité unique d’identifier un faible nombre de cellules portant l’intégration de l’ADN proviral silencieuse ou transcriptionnellement active. La caractérisation de ces états fonctionnels in vivo pourra être disséquée afin de mettre en évidence les différents mécanismes moléculaires intervenant dans l’activation de l’ADN proviral : l’étude de la chromatine et l’accumulation des facteurs de la cellule hôte au sein du locus nucléaire viral seront des éléments clés de l’étude. Notre unité a une longue expérience des étapes précoces, intra cytoplasmique et nucléaire du VIH. Nous avons un intérêt particulier à la régulation spatiotemporelle du génome virale ainsi qu’aux mécanismes de régulation transcriptionnel. Il est important de noter que ces deux aspects sont des acteurs fondamentaux de la persistance du virus. Notre étude visualisera par “ live imaging” d’une part l’intégration proviral par le système HIV-1 ANCHOR et d’autre part l’activité transcriptionnelle  par un système couplé MS2. La combinaison de ces technologies de « live imaging » permettent d’identifier au sein d’un modèle vivant, le réservoir, ainsi que son comportement sous traitement et au cours du rebond viral.

 Notre but final, sera d’apporter une meilleure compréhension du réservoir par son identification et sa localisation. Nous approfondirons également la description du microenvironnement de la chromatine dans le rebond viral et les mécanismes de latence. Ces notions fondamentales seront très importantes dans l’élaboration de nouvelles stratégies d’éradication du virus en ciblant spécifiquement le réservoir et sa latence.

Contexte. Des travaux récents montrent que les personnes vivant avec le VIH (PVVIH) nées à l’étranger reçoivent moins fréquemment des traitements ARV « allégés » (incluant les bithérapies, orales et injectables, et les trithérapies administrées de manière intermittente – 5 ou 4 jours sur 7) que les PVVIH nées en France, malgré une situation immunologique et virologique comparable. L’hypothèse principale expliquant ces disparités dans les prescriptions est que les représentations sociales, pour les prescripteurs, diffèrent en fonction de l’origine des patients. Ces représentations pourraient intégrer des biais de racisme implicite. Néanmoins, de nombreux autres facteurs entrent en jeu dans les décisions de prescription et tous n’ont à ce jour pas été correctement évalués.

Objectifs. L’étude BABEL a pour but de : i) comparer les proportions de PVVIH recevant un traitement ARV « allégé » en fonction du pays de naissance (France vs. étranger), ii) déterminer les facteurs associés à la prescription d’un traitement ARV « allégé », incluant le pays de naissance, les conditions socio-économiques des patients, les paramètres immuno-virologiques, dont la résistance virale, et les caractéristiques du prescripteur, et iii) interroger, explorer et analyser les logiques psycho-sociales sous-tendant les pratiques de prescription auprès des médecins et auprès des patients. Nous avons choisi une approche interdisciplinaire combinant des méthodes quantitatives et qualitatives pour aborder ces questions complexes.

Méthodes. Cette étude s’articule autour de deux axes. L’axe 1 (volet quantitatif) est fondé sur un recueil de données cliniques et biologiques à partir des dossiers médicaux, sur un questionnaire administré aux participants, et sur la collecte de données succinctes portant sur les médecins prescripteurs des participants inclus ; il est prévu d’inclure 1500 PVVIH en succès thérapeutique (charge virale <50 copies/mL depuis au moins 12 mois) suivies dans 15 centres en France ; le questionnaire sera disponible en 5 langues ; l’analyse statistique permettra de comparer la proportion de traitements ARV « allégés » dans les deux groupes, et de déterminer les facteurs associés à la prescription de ces traitements. L’axe 2 (volet qualitatif) est fondé sur des entretiens non directifs et semi-directifs avec des médecins prescripteurs, qui exploreront les dynamiques socio-représentationnelles à l’œuvre dans les pratiques de décision du traitement ARV, et avec des PVVIH nées à l’étranger, qui exploreront les réticences potentielles au changement de traitement ; 40 entretiens sont prévus avec des médecins exerçant dans les centres associés à l’étude et ailleurs, pour élargir et diversifier l’échantillon, et 20 entretiens avec des patients ; ils seront retranscrits et analysés thématiquement.

Enjeux. L’étude BABEL fait suite à des premières publications ayant révélé des disparités de prescription du traitement ARV en fonction du pays de naissance des patients. Ce champ de recherche est très récent en France, et dans le domaine du VIH, nous sommes les seuls à nous y intéresser. L’étude est construite pour répondre à toutes les limites des rares travaux précédemment publiés sur ce thème, et novatrice par son approche double, quanti- et qualitative, indispensable pour comprendre en profondeur les déterminants de la prescription en consultation, et la manière dont l’origine des patients peut interférer avec les choix. La diffusion de cette recherche dans le milieu médical devrait permettre d’interroger et d’améliorer nos pratiques.

La coévolution entre les lentivirus et les primates au cours de millions d’années a entrainé une « course aux armements » entre les deux entités. En particulier, les protéines aux interfaces virus-hôtes et essentielles pour la survie de chaque protagoniste ont évolué rapidement et portent les traces de ce conflit génétique, comme des accumulations de mutations non-synonymes ou des variations de nombre de copies de gènes. Ces signatures sont typiques des gènes de primates codant pour les facteurs de restriction et les cofacteurs essentiels du VIH et autres lentivirus. Notre objectif général est ainsi de caractériser de nouvelles protéines cellulaires interagissant avec le VIH et engagées dans une course aux armements évolutive avec les lentivirus de primates (dénotant donc de leur importance in vivo). De façon originale, nous utilisons des analyses évolutives et des tests fonctionnels afin d’identifier de tels candidats et caractériser de nouvelles interfaces virus-hôte.

Grâce à un financement précédent de l’ANRS, nous avons notamment développé un pipeline de bioinformatique automatisé et extrêmement flexible, appelé DGINN, destiné à la Détection des INNovations Génétiques. Nous avons validé de manière robuste notre méthode sur des gènes connus et divers, y compris sur des facteurs de restriction anti-lentiviraux portant des signatures de « course à l’armement moléculaire » (un manuscrit est en préparation et la méthode sera librement disponible). Dans des travaux préliminaires supplémentaires, nous avons utilisé DGINN pour cribler 76 gènes candidats, issus de la signalisation interferon et uprégulés dans des macrophages résistants à l’infection par le VIH (à partir d’une expérience transcriptomique). À partir de ce « double criblage » transcriptomique et évolutif, nous avons identifié treize gènes d’intérêt, dont SAMD9. SAMD9 et son paralogue SAMD9L sont des gènes stimulés par l’interféron, suppresseurs de tumeur, à l’origine d’immunodéficiences rares (MIRAGE), et décrits comme des facteurs de restriction des poxvirus. Cependant, leur rôle cellulaire est peu connu et leur implication dans la réplication lentivirale n’a encore jamais été décrite. Ici, nous avons trouvé (i) que SAMD9 et SAMD9L portent des signatures de conflit génétique notables chez les primates (indépendamment des poxvirus), (ii) que SAMD9 est un cofacteur des lentivirus/VIH dans les phases tardives de réplication, et ce de manière spécifique de lignées lentivirales, alors que (iii) SAMD9L inhibe l’infectivité lentivirale.

Le projet est donc de, tout d’abord, caractériser le rôle fonctionnel de SAMD9 et SAMD9L dans la réplication lentivirale et de déterminer comment les lentivirus ont influencé l’évolution de ces gènes chez les primates (Objectif 1). Nous combinerons tests bioinformatiques/phylogénétiques et expérimentations pour avoir un regard bidisciplinaire sur ces protéines potentiellement impliquées dans le cycle lentiviral. Ensuite, nous identifierons d’autres gènes de la voie interféron qui influencent la réplication lentivirale et qui sont évolutivement pertinents (Objectif 2) : d’abord, parmi les douze candidats restants de notre « double crible » transcriptomique et évolutif, puis en criblant l’Interferome à l’aide de notre nouvelle méthode DGINN.

Ce projet est très novateur dans son approche, et sa faisabilité est soutenue par des méthodes et des résultats préliminaires clés. Il est également très significatif, car il permettra l’identification de nouvelles interfaces VIH-cellules essentielles et révèlera notamment comment le VIH usurpe même les gènes de la voie interféron à son propre avantage.

La thérapie antirétrovirale ne guérit pas l'infection du VIH : une fois le traitement interrompu, la réplication du virus redémarre à partir des cellules infectées qui maintiennent le virus dormant pendant le traitement (appelées réservoir du VIH), permettant ainsi l’évolution de l’infection vers l'immunodéficience (SIDA) soulignant l’urgence de développer des stratégies ciblant et éradiquant spécifiquement ces réservoirs. La délivrance de médicaments par nanoparticules offre des solutions potentielles ; cependant, les nanoparticules conventionnelles se heurtent à des limites de spécificité, à une clairance rapide et à des préoccupations liées à leur compatibilité et à leur biodistribution. . Pour surmonter ces limitations, des systèmes biomimétiques sont conçus visant à recouvrir la surface de nanoparticules synthétiques porteuses de médicaments avec des membranes cellulaires qui préservent leurs récepteurs.Cette stratégie est appelée biointerfacing ou cloaking (masquage). Les plaquettes sanguines, des éléments anucléés du sang, se révèlent être une source de “biointerfacing” d’intérêt croissant, du fait de leurs rôles naturels dans l’intégrité vasculaire, la modulation immunitaire et l’adhésion spécifique aux sites.

Le projet proposé vise à établir une preuve de concept pour des nanoparticules de type Metal-Organic Framework (MOF), recouvertes de membranes plaquettaires et chargées en agents de réactivation de la latence (Latency reversal agents, LRA), comme stratégie de réactivation puis d’élimination des réservoirs du VIH. Les MOF, nanoparticules hybrides inorganiques-organiques poreuses, présentent une capacité de chargement élevée et des propriétés de libération modulables adaptées aux LRAs. Comme molécule modèle de LRA, nous nous concentrerons sur le SMAC AZD5582, ayant démontré un potentiel de réactivation in vivo.

Ce projet s’appuie sur une collaboration interdisciplinaire entre le CIIL, Centrale Lille et l’EFS, et soutient le travail de thèse d’Anaïs Dardaillon, financée par une bourse ANRT-CIFRE (2024-2027). Il s’agit d’une resoumission du projet ECTZ355260 AO 2025-2, restructuré sous la forme d’un contrat d’initiation de 12 mois, conformément aux recommandations du rapporteur A. Nous évaluerons la faisabilité, la sécurité et l’efficacité à deux étapes clés :

1. i) Des essais ex vivo étendront l’évaluation des MOF chargés en SMAC et recouvertes des membrane plaquettaire (PT-MOF-SMAC) sur des cellules mononucléées du sang périphérique (PBMCs) de personnes vivant avec le VIH sous traitement antirétroviral (PVVIH) afin d’assurer leur pertinence biologique. Ces tests seront réalisés en conditions statiques et en systèmes hémodynamiques (fluidiques) et constitueront des points de décision critiques avant de passer à des systèmes plus complexes.
2. ii) Des essais de biodistribution et d’hémostabilité seront réalisés in vivo sur des modèles murins et ex vivo dans le système hémodynamique. Ces tests permettront d’évaluer la thrombogenicité et la biodistribution des PT-MOF-SMAC afin de caractériser les effets indésirables potentiels. Des techniques de manipulation génétique des plaquettes, maîtrisées par les porteurs du projet, seront ensuite employées pour modifier les membranes plaquettaires utilisées dans la fabrication des PT-MOF-SMAC, dans l’objectif de contourner les effets indésirables détectés.

À l’issue de cette première phase, et sous réserve de sa réussite et validation, la recherche évoluera vers un projet plus ambitieux, s’inscrivant dans la continuité de nos précédentes soumissions à l’agence. En cas de succès, et après validation de la sécurité et de l’efficacité sur les PBMCs de PVVIH, cette approche de nanoparticules plaquettaires pourrait être développée dans des modèles précliniques de latence du VIH-1 et ouvrir la voie à des stratégies innovantes d’éradication ou de contrôle viral en contexte clinique.

Contexte

L’histoplasmose, la talaromycose et la cryptococcose sont des infections fongiques invasives (IFI) graves chez les patients vivants avec le VIH à un stade avancé. Bien que ces agents pathogènes soient probablement endémiques au Cambodge, peu ou pas de données sont disponibles, en particulier pour l’histoplasmose et la talaromycose. La méconnaissance de ces infections et la disponibilité insuffisante de méthodes diagnostiques fiables conduisent à un retard de diagnostic et donc de traitement spécifique, responsable d’une mobi-mortalité excessive. Ces dernières années, les méthodes antigéniques et moléculaires sont apparues comme des outils prometteurs pour le diagnostic rapide des infections fongiques invasives. Notre objectif principal est d’évaluer, à l’aide de ces nouvelles méthodes, la prévalence de ces infections chez les patients atteints d’une maladie VIH avancée au Cambodge. Ce travail de recherche sera associé à un renforcement des capacités cambodgiennes en termes de transfert de compétence d’outils diagnostic simple des IFI et de formations clinique des acteurs de soins locaux sur les IFI.

Méthodes

C’est une étude rétrospective avec analyses sur une biobanque. Nous utiliserons les échantillons de l’étude STATIS, une étude sur la prise en charge diagnostique de la tuberculose menée chez 199 patients cambodgiens vivants avec le VIH avec des avancé (lymphocytes T CD4+ <100/mm3). Nous réaliserons d’abord des tests antigéniques spécifiques pour chaque pathogène. Comme la réactivité croisée de ces tests entre l’histoplasmose et la talaromycose est inconnue, nous confirmerons les résultats positifs par une PCR quantitative spécifique. Nous organiserons un atelier de formation au laboratoire pour initier l’équipe à l’utilisation du test et pour mettre en place un programme de formation, ainsi qu’un atelier de formation clinique pour les cliniciens en charge de patients à risque de mycoses invasives dans les hôpitaux de Phnom Penh.

Résultats attendus et perspectives

Ce projet fournira les premières données sur la prévalence de l’histoplasmose et de la talaromycose chez les patients vivants avec le VIH à un stade avancé au Cambodge. Cette étude permettra également de sensibiliser les acteurs locaux à ces diagnostics différentiels de la tuberculose ainsi qu’à l’existence de coinfections. La formation des équipes locales aux nouvelles méthodes diagnostiques permettra de poursuivre les recherches sur ce problème de santé publique, notamment par des études prospectives sur les infections fongiques invasives au Cambodge.