Projets et candidats lauréats

La capside du VHB formée par la protéine core est un élément central de l’infection, et ses interactions hétérologues, c’est-à-dire avec les protéines d’enveloppe, jouent un rôle crucial dans la sécrétion des particules virales. Dans ce contexte, notre objectif est de décrypter, au niveau moléculaire, ces interactions de la capside avec ses protéines partenaires. Nous voulons donc étudier, d’un point de vue moléculaire, les mécanismes qui sous-tendent l’enveloppement de la capside, en étudiant des capsides qui présentent un comportement de sécrétion altéré, soit par des mutations, soit par des génotypes naturels aux propriétés divergentes. Ce projet fait suite à un projet précédemment financé, dans lequel nous avons étudié les interactions homologues entre les protéines de capside, et qui a donné lieu à plusieurs publications, dont une dans Nature Communications. Au cours de ce projet précédent, nous avons également recueilli de nombreuses données préliminaires sur les interactions entre la capside de type sauvage et le domaine preS de la protéine d’enveloppe L. Un nouveau rapport du laboratoire Loeb lors de la conférence sur le VHB qui s’est tenue à Paris en septembre 2002 nous amène aujourd’hui à nous concentrer sur le mutant F97L, dont ils ont montré qu’il était enveloppé sous sa forme totalement immature, contenant l’ARN pré génomique. Nous avons immédiatement testé cela in vitro, et nos données montrent en effet une augmentation d’un ordre de grandeur de l’affinité entre les capsides F97L et preS par rapport aux capsides WT. Nous allons donc orienter nos études dans ce projet vers ce mutant comme référence pour l’enveloppement réussi de capsides contenant du pgRNA, et étudier les mécanismes moléculaires, ainsi que les changements induits par d’autres mutants ou variants. Nous atteindrons cet objectif en utilisant en première ligne d’attaque la résonance plasmonique de surface (SPR), méthode très sensible, pour déterminer les affinités ; dans une deuxième approche, la co-expression acellulaire sur des paires qui interagissent ; et en troisième ligne la RMN à l’état solide pour dériver les détails moléculaires des interactions. Cela nous permettra de caractériser en détail les propriétés structurales modulant la sécrétion de la capside. Notre recherche devrait fournir la base structurale pour le développement de nouveaux antiviraux ciblant les interactions hétérologues de l’enveloppe avec la capside.

La persistance de l’ADN viral dans les cellules est le principal obstacle à l’éradication du VIH. Les traitements antirétroviraux actuels inhibent uniquement l’initiation de nouveaux cycles complets de réplication, empêchant la production de virus par les cellules. Bien qu’ils soient capables de rendre le virus non infectieux, ils ne peuvent éliminer l’ADN viral.

Au cours d’un cycle normal de réplication du VIH, l’ADN linéaire non intégré (ULD) est synthétisé par transcription inverse de l’ARN génomique viral. Une fraction des ULD est importée dans le noyau où ils pourront soit s’intégrer dans le génome de la cellule, soit être sujets à des phénomènes de ligation, recombinaison et réparation formant des ADN circulaires qui ne contribuent que très peu à la réplication virale.

Lors de l’initiation d’un traitement antirétroviral sans inhibiteur de l’intégrase, la virémie plasmatique décroit selon deux phase. Une première rapide montrée comme étant due à des cellules productrices de virus à demi-vie courte et une seconde plus lente dont l’origine n’est à ce jour pas démontrée expérimentalement. En revanche, si le régime thérapeutique inclus un inhibiteur de l’intégrase virale, cette seconde phase n’est pas visible, suggérant alors qu’elle est en lien avec l’intégration.

Nous posons l’hypothèse qu’une proportion non négligeable des cellules infectées par le VIH héberge une ou plusieurs copies d’ULD avant l’initiation du traitement, une situation appelée latence pré-intégrative. Dans ces cellules, la production active d’ARN et de protéines du VIH doit attendre l’intégration de l’ADN viral, un processus qui peut se produire plusieurs jours ou plusieurs semaines après l’infection, selon la capacité de l’ULD à conserver son intégrité dans le temps. Cette intégration progressive serait à l’origine de la seconde phase de décroissance de la virémie chez les patients initiant un traitement ne comprenant pas d’inhibiteurs de l’intégrase.

Grâce au développement d’une nouvelle technologie ultra-sensible et à haut débit de quantification des ADN, (appelée DNA Ultra-Sensitive Quantification) nous avons récemment mis en évidence au laboratoire que les ULD ont une capacité de persistance bien supérieure à celle suggérée dans la littérature pouvant aller jusqu’à 3 mois dans des lymphocytes T CD4 quiescents. Nous proposons, chez des patients infectés par le VIH-1 diagnostiqués dès la primo-infection et initiant un traitement antirétroviral (essai national randomisé OptiPrim2), de suivre ex vivo l’effet du régime thérapeutique sur la dynamique des ULD au cours du temps (quantifiés par la technologie DUSQ) et, par une modélisation mathématique, de la corréler à la décroissance de la charge virale plasmatique mais également aux autres formes d’ADN viral (ADN VIH intégré, ADN VIH à 2-LTR, ADN total).

Cette étude pilote nous permettra pour la première fois d’initier une meilleure compréhension du rôle des ULD dans la dynamique de décroissance de la charge virale chez les patients initiant un traitement antirétroviral incluant ou non un inhibiteur d’intégrase. Par ce contrat d’initiation, nous pourrons donc obtenir des données sur 20 patients de chaque bras de l’essai Optiprim 2. Ces données seront de première importance et, en fonction des résultats générés, pourront permettre d’initier un projet de plus grande ampleur incluant plus de patients pour élaborer un modèle mathématique robuste.

Ces données préliminaires pourraient être de première importance pour initier un protocole chez le primate non humain pour identifier les sites et les cellules à l’origine d’une réplication virale résiduelle. De plus, les données accumulées dans ce contrat d’initiation pourront également être une base préliminaire à l’utilisation des ULD comme marqueur précoce du rebond viral dans les essais d’interruption de traitement antirétroviral, nécessaire dans les recherches de stratégies de cure.

La tuberculose infantile est globalement sous-diagnostiquée et non traitée, en raison de la faible performance diagnostique des tests existants, de la faible spécificité des caractéristiques cliniques et radiologiques et de la difficulté à collecter des échantillons bactériologiques adéquats chez les enfants. Les tests basés sur la détection de l’antigène mycobactérien lipoarabinomannan (LAM) dans l’urine répondent à la nécessité de développer et/ou d’utiliser des tests basés sur des biomarqueurs utilisant des échantillons autres que les expectorations pour le diagnostic et le contrôle de la tuberculose. Il existe deux principaux tests basés sur les LAM, l’Alere Determine TB-LAM Ag (AlereLAM), recommandé par l’OMS, et le Fujifilm SILVAMP TB LAM (FujiLAM). L’AlereLAM est actuellement utilisé pour le diagnostic actif de la tuberculose chez les personnes vivant avec le VIH, principalement chez les adultes. Ces tests n’ont pas été inclus dans les études TB-Speed VIH et SAM qui ont validé en externe et développé des algorithmes de decision thérapeutique (TDA) spécifiques pour les enfants vivant avec le VIH et les enfants atteints de malnutrition aigüe sévère au Mozambique, en Côte d’Ivoire, en Ouganda et en Zambie. Parallèlement, en 2022, l’OMS a recommandé sous conditions l’utilisation d’un TDA pour améliorer le diagnostic de la tuberculose pulmonaire chez les enfants de moins de 10 ans et a demandé la validation externe de deux TDA suggérés pour la population pédiatrique générale. Dans le cadre de notre projet EDCTP Horizon 2020 Decide-TB, nous validerons en externe dans des centres de santé primaire et des hôpitaux de district au Mozambique et en Zambie, les TDA recommandés par l’OMS pour les enfants ainsi que les TDA développés par d’autres études cliniques telles que les TDA PAANTHER et TB-Speed SAM pour les enfants les plus vulnérables. L’objectif général de ce contrat d’initiation est d’évaluer la valeur ajoutée des tests diagnostiques basés sur les LAM dans les TDA PAANTHER et TB-Speed SAM en vue d’une intégration future dans l’approche intégrée Decide TB basée sur l’utilisation des TDA. Pour atteindre cet objectif, nous proposons d’analyser des échantillons d’urine, collectés dans les deux études et stockés dans des biobanques locales, avec AlereLAM et FujiLAM et d’évaluer leur précision diagnostique par rapport aux normes de référence microbiologiques et composites dans chaque étude. Nous concentrerons également les LAM dans les échantillons d’urine afin d’augmenter la sensibilité du test AlereLAM et nous mesurerons sa précision diagnostique. Les tests de laboratoire seront effectués dans les pays qui ont collecté et stocké des échantillons d’urine pour TB-Speed. Les résultats des tests basés sur le LAM seront introduits dans les TDA PAANTHER et TB-Speed SAM en tant que prédicteurs et leur valeur ajoutée sera évaluée. Dans un second temps, nous discuterons avec les équipes nationales et les principales parties prenantes (y compris les programmes nationaux de contrôle de la tuberculose) impliquées dans le projet Decide-TB de l’intérêt d’intégrer les résultats des tests basés sur les LAM dans l’approche basée sur les TDA développée par le projet. Enfin, les résultats générés seront utiles pour le développement futur d’une plus grande cohorte diagnostique d’enfants présomptifs TB qui évaluera la précision diagnostique des tests basés sur les biomarqueurs utilisant des échantillons non expectorés (y compris les tests LAM), ainsi que l’avantage des méthodes de laboratoire pour augmenter la sensibilité de ces tests.

Le bourgeonnement du VIH-1 à partir de la membrane plasmique et l’étape terminale de la division cellulaire, appelée cytocinèse, mettent en jeu des évènements de scission membranaire topologiquement similaires. Une des avancées majeures de ces dernières années a été la découverte de l’implication de la machinerie ESCRT (Endosomal Sorting Complex Required for Transport) à la fois pour le bourgeonnement du virus mais aussi lors de la cytocinèse. L’approche originale de ce projet de recherche repose sur l’étude du parallèle entre la cytocinèse et le bourgeonnement du VIH-1. Nous exploiterons les connaissances sur la cytocinèse pour découvrir de nouvelles machineries cellulaires détournées par le virus pour bourgeonner à partir de la membrane plasmique et ainsi se disséminer dans l’organisme.

Alors que le rôle du cytosquelette d’actine est très bien décrit lors des étapes précoces du cycle de réplication du VIH-1, son rôle dans le bourgeonnement et la libération des particules virales est controversé. Il est donc essentiel de déterminer précisément quel est le rôle du cytosquelette d’actine lors des étapes tardives du cycle de réplication du VIH-1. Nous avons récemment montré que lors de la cytocinèse, les filaments d’actine du pont connectant les deux cellules filles doivent être dépolymérisées, ce qui est essentiel au recrutement de la machinerie ESCRT et ainsi à la coupure de ce pont. Nous avons démontré que l’oxydoréductase MICAL1 est une enzyme clé pour la cytocinèse car elle induit la dépolymérisation des filaments d’actine du pont intercellulaire. Par analogie, nous émettons l’hypothèse que les filaments d’actine doivent être dépolymérisés localement au site de bourgeonnement du virus pour permettre le recrutement de la machinerie ESCRT nécessaire à la scission du bourgeon viral. Cette hypothèse est renforcée par des résultats préliminaires solides sur des cellules infectées par le VIH-1.

Ce programme de recherche s’articule autour de deux axes principaux. (1) Rôle de l’oxydoréductase MICAL1 dans la scission des particules virales à la surface cellulaire par la régulation locale du cortex d’actine au site de bourgeonnement du virus. (2) Étude exploratoire du rôle d’autres protéines régulatrices du cytosquelette d’actine dans le bourgeonnement du VIH-1.

Ce projet de recherche devrait ainsi révéler le rôle de nouvelles protéines impliquées lors des étapes finales de réplication du virus.

Résumé

Avec les thérapies antirétrovirales actuellement disponibles, les personnes vivant avec le VIH (PvVIH) ont une espérance de vie plus longue. Cependant l’exposition prolongée au VIH et aux antirétroviraux peut favoriser les comorbidités, accélérer le vieillissement et donc augmenter la prévalence de la fragilité prématurée dans la population la plus âgée.

Il existe peu de données sur la prévalence de la fragilité et des syndromes gériatriques chez les personnes âgées vivant avec le VIH (PaVIH) en Afrique subsaharienne (ASS) et sur les outils de dépistage et de diagnostic permettant de les identifier.

Le contrat d’initiation financé par l’ANRS-MIE en 2021 dont l’objectif était de réaliser un état des lieux et d’évaluer la faisabilité d’un suivi des PaVIH au Burkina-Faso, en Côte d’Ivoire et au Togo et de sélectionner les outils adaptés au dépistage des syndromes gériatriques chez les PaVIH a permis de mettre en évidence que : (i)  La collecte des données sur les états et syndromes gériatriques est quasi inexistante dans la pratique de soins et de prise en charge au quotidien ; (ii) 10,6% des PVVIH ont plus de 60 ans dans les files actives des centres de prise en charge des PvVIH ayant participé à l’enquête ; (iii) Des outils de dépistage des syndromes gériatriques ont été sélectionnés.

Ce projet de recherche, qui fait suite à ce contrat d’initiation, permettra de disposer de données issues de l’évaluation gériatrique, d’identifier les spécificités des PaVIH en les comparant à une population non infectée par le VIH et de proposer une prise en charge gériatrique adaptée aux PaVIH.

600 participants, âgés de 60 ans et plus (300 vivant avec le VIH et 300 ne vivant pas avec le VIH), répartis dans trois pays de l’Afrique de l’Ouest (Burkina Faso, Côte d’Ivoire, Togo) seront inclus dans cette étude dont l’objectif principal est de comparer la prévalence de la fragilité chez les personnes âgées de 60 ans et plus (PA60) selon le statut VIH ; Un appariement en population sera effectué sur le sexe et la classe d’âge (seuil 70 ans), lors du recrutement des PA60 VIH-.

Il s’agira d’une étude mixte associant :

• Un volet “clinique” comportant une étude transversale stratifiée, comparative, internationale, multicentrique. Le bilan comporte : examen clinique, bilan biologique, tests fonctionnels, questionnaires de dépistage de la fragilité et des principaux syndromes gériatriques.
• Un volet “renforcement des systèmes de santé” combinant une enquête transversale quantitative et une enquête qualitative ;
• Un volet socio-anthropologique qualitatif comportant des entretiens individuels et des focus group avec un sous-groupe de participants, leurs aidants et des soignants.

La plupart des recherches menées sur le vieillissement avec le VIH dans le contexte de l’ASS sont restées très ciblées sur l’aspect clinique (par exemple, fragilité ou troubles cognitifs). Cette recherche offrira une approche plus globale prenant en compte les différents niveaux de facteurs influençant la santé (individuels, système de santé, environnement social). Cette étude permettra de documenter les besoins et les ressources pour une prise en charge globale et holistique des personnes âgées de plus de 60 ans selon le statut VIH.