Projets et candidats lauréats

L’immunodéficience observée chez les patients infectés par le VIH-1 est principalement due à la mort des lymphocytes T CD4 non infectés (cellules « bystander »). Les glycoprotéines de l’enveloppe (Env) de ce virus, exprimées à la surface des cellules infectées, ont un rôle majeur dans ce processus  puisqu’elles ont la capacité d’induire la mort par apoptose des cellules T CD4 non infectées voisines.

L’autophagie est une voie catabolique majeure impliquée dans de nombreuses fonctions cellulaires comme l’homéostasie et l’immunité. Notre équipe a montré que l’autophagie est nécessaire au déclenchement de l’apoptose induite par Env dans les lymphocytes T CD4 non infectés, suggérant que la dégradation de composés cellulaires par ce processus pourrait être responsable de l’apoptose.

Nos résultats préliminaires montrent qu’Env induit un stress oxydatif dans les cellules cibles non infectées et que ce stress est impliqué dans leur mort par apoptose. De plus, nous avons observé que plusieurs marqueurs des peroxysomes sont dégradés dans les mêmes conditions et que cette dégradation se réalise par voie autophagique. Les peroxysomes sont des organelles chargées de maintenir un état d’oxydation compatible avec la survie cellulaire. L’hypothèse que nous souhaitons étudier dans ce projet est que l’autophagie, induite par Env, conduise à la dégradation sélective des peroxysomes, appelée pexophagie, entraînant l’accumulation d’espèces réactives oxygénées dans les cellules cibles, et ainsi leur mort par apoptose.

Pour ce faire, nous étudierons l’effet de Env sur la dynamique d’expression des protéines du peroxysome (suivi par plusieurs techniques de biochimie) ainsi que leur co-localisation avec des protéines de la machinerie autophagique (microscopie à fluorescence confocale et électronique). Nous identifierons également les récepteurs de l’autophagie sélective impliqués dans ce processus et nous confirmerons le rôle de la pexophagie dans la survenue de l’apoptose induite par Env dans les lymphocytes T CD4 bystanders. Enfin, nous étudierons la capacité de différentes enveloppes, issues de patients infectés par le VIH-1, à induire la pexophagie et l’apoptose dans les cellules T CD4 bystanders. A plus long terme, nous souhaitons réaliser un crible protéomique afin de déterminer quelles sont les autres cibles sélectives de la dégradation autophagique induite par Env dans ces cellules.

Les résultats que nous obtiendrons permettront de progresser dans la compréhension des évènements conduisant à la déplétion des cellules T CD4 bystanders en réponse à l’enveloppe du VIH.

L'étude de phase 2 intitulée " Étude de phase 2 visant à évaluer l'efficacité, l’innocuité d’emploi et la tolérance de Vonafexor en association avec PEG-IFNa comparé au PEG-IFNa seul, chez des participants atteints d’une infection chronique par le virus de l'hépatite D (VHD) (Numéro de protocole : ANRS-VONAFEXOR-204) examine le Vonafexor, un agoniste FXR, pour le traitement de l'infection par le virus de l'Hépatite D chronique (VHD). Cet essai multicentrique, randomisé et en ouvert compare le Vonafexor en association avec l'interféron pegylé (Peg-IFNα) à la monothérapie par Peg-IFNα sur 48 semaines, suivi d'une évaluation post-traitement de 24 semaines pour évaluer la réponse virale soutenue (SVR).

Conception de l'essai : L'étude utilise une randomisation 1:1 dans deux bras : Vonafexor avec Peg-IFNα et Peg-IFNα seul. La conception facilite la collecte de données enrichies pour le bras de traitement combiné, attendu comme étant plus efficace malgré un risque plus élevé de poussées d'ALT/AST.

Rationnel de l'étude : L'infection par le VHD conduit à une hépatite virale chronique sévère sans traitement approuvé par la FDA. Le Vonafexor a montré des promesses dans des essais antérieurs pour son potentiel à réduire HBsAg, réduire l'inflammation hépatique, arrêter la progression de la fibrose, et à supprimer la réplication du VHD dans des modèles non cliniques, le rendant un candidat pour cette étude.

Évaluation bénéfice/risque : Le profil de sécurité du Vonafexor est établi, avec les effets indésirables les plus courants étant un prurit léger à modéré et d'autres événements non graves. Ses bénéfices potentiels dans l'amélioration des enzymes hépatiques et de la fonction rénale, aux côtés d'un effet favorable sur le foie et les reins observé chez les agonistes FXR, soutiennent son exploration plus approfondie dans le traitement du VHD.

Objectifs et critères de jugement : L'objectif principal est d'évaluer l'efficacité du Vonafexor avec Peg-IFNα comparé au Peg-IFNα seul dans la réduction des niveaux d'ARN du HDV, avec des objectifs secondaires se concentrant sur la sécurité et la tolérance.

Justification de la dose : Une dose quotidienne fixe de 200 mg de Vonafexor a été choisie en fonction de son efficacité à réduire les niveaux de HBsAg et à améliorer les paramètres hépatiques et rénaux dans un essai précédent sur l'hépatite B chronique.

Caractéristiques des participants à l'étude : Les adultes âgés de 18 à 70 ans avec une co-infection chronique HBV/HDV sont éligibles, à l'exclusion de ceux ayant une cirrhose compensée, une maladie concomitante significative, ou ayant participé récemment à d'autres études de médicaments expérimentaux.

Thérapie antérieure/concomitante : Les médicaments interdits comprennent le Bulvirtide dans les 94 jours précédant l'étude, les médicaments anticancéreux, les séquestrants des acides biliaires, certains agents modifiant les lipides, et les inhibiteurs ou inducteurs puissants du CYP3A4/5.

Évaluations et procédures de l'étude : Lors de 13 visites d'étude sur 76 semaines, seront évalués : examens physiques, signes vitaux, surveillance du prurit, symptômes gastro-intestinaux, niveaux de LDL-cholestérol, et une gamme complète de tests de laboratoire de sécurité clinique. Les marqueurs virologiques du VHD et du VHB. Les tests de grossesse sont obligatoires pour les femmes en âge de procréer. Évaluations de l'efficacité : Concentration sur les biomarqueurs du VHD et du VHB, avec des biomarqueurs de l'aspiration à l'aiguille fine (FNA) du foie pour une analyse plus détaillée. La charge virale du VHD et les niveaux de HBsAg seront quantifiés, et la FNA hépatique optionnelle permettra des analyses virologiques et des études omiques.

Globalement, l'essai est conçu pour fournir des données critiques sur l'efficacité et la sécurité du Vonafexor en association avec le peg-IFN dans le traitement de l'infection chronique par le VHD, avec une considération attentive des avantages par rapport aux risques potentiels.

Le génome du VIH subit des modifications épitranscriptomiques telles que la 2’O-méthylation de certains nucléotides de son ARN génomique. Une des conséquences de ces méthylations est que le VIH est mal reconnu par MDA5, un senseur de l’immunité innée, ce qui conduit à un défaut de l’induction de l’interféron de type I. Notre hypothèse, est que les méthylations internes observées sur le génome ont d’autres conséquences pro- & anti-virales. L’objectif de ce projet est de documenter les effets liés à ces méthylations internes du génome induites, entre autres, par FTSJ3, sur la réplication virale. En ce qui concerne les effets pro-viraux, nous tenterons de déterminer si les méthylations internes du génome confèrent la résistance du virus à la nucléase ISG20, induite par l’interféron. En ce qui concerne les effets anti-viraux, nous déterminerons si les méthylations du génome altèrent le processus de rétrotranscription, notamment dans les cellules ayant un faible pool de dNTP. Enfin, nous rechercherons des 2’O-Méthyltransférases cellulaires induites par l’interféron induisant éventuellement des hyper-méthylations du génome et agissant comme anti-viraux ou comme facteur de restriction. Nous pensons que ce travail de recherche permettra de comprendre au niveau moléculaire l’impact des modifications épitranscriptomiques sur le génome du VIH, sur la réplication du virus VIH-1 et sur sa pathogenèse.

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.

Le virus de l'hépatite B (VHB) affecte plus de 290 millions de personnes dans le monde et est l'une des principales étiologies pour le développement de la cirrhose hépatique et du carcinome hépatocellulaire. Malgré l’existence de programmes de vaccination universels, l'infection chronique par le VHB reste un problème majeur de santé publique en raison du nombre limité de composés antiviraux disponibles, qui comprennent principalement des analogues nucléos(t)idiques et l'interféron alpha pégylé. Ces traitements nécessitent une utilisation continuelle pour maintenir la suppression virale et prévenir la rechute virologique qui survient généralement après l'arrêt du traitement. De plus, les options thérapeutiques actuelles ne permettent généralement pas d'éradiquer le virus. Ainsi, l'infection chronique par le VHB est un besoin médical non satisfait nécessitant un effort continu pour développer de nouvelles molécules, des thérapies combinées et des méthodes pour leur caractérisation, afin d'atteindre l'objectif d'élimination du VHB. Un effort urgent est donc nécessaire afin de développer de nouvelles molécules, d’optimiser leur combinaison et d’affiner les méthodes permettant leur caractérisation afin d’éliminer le VHB.

L'évaluation préclinique de nouveaux traitements à l'aide de modèles in vitro représente un défi, en raison des aspects techniques de la coculture de plusieurs types cellulaires et la difficulté de récapituler leurs proportions observées in vivo. De même, l'utilisation de modèles animaux reste coûteuse et est associée à des préoccupations éthiques. Afin de surmonter ces défis, nous avons établi l'utilisation de coupes fines de précision (PCLS) en combinaison avec du séquençage d’ARN à l’échelle d’une cellule (scRNA-seq) comme modèle ex vivo pour caractériser les agents ciblant l'hôte (HTAs) contre l'infection par le VHB. L'utilisation des PCLS dans cette approche expérimentale offre un compromis entre les modèles actuellement disponibles. Il présente en effet les avantages pratiques d'une méthode in vitro, avec la possibilité d'étudier un contexte cellulaire plus proche du microenvironnement observé in vivo. De plus, l'application du scRNA-seq permet de caractériser en détail l'action d’une molécule donnée dans chaque population du microenvironnement hépatique humain.

L'application de notre pipeline expérimental a été explorée dans une étude de preuve de concept utilisant l'agoniste du Toll-like receptor 8 (TLR8) Selgantolimod (SLGN). Notre travail a démontré 1) la faisabilité technique de capturer des populations cellulaires hépatiques parenchymateuses et non parenchymateuses par scRNA-seq après culture ex vivo et dissociation des tissus, 2) la possibilité d'acquérir des données transcriptomiques fonctionnelles et 3) de caractériser les réponses inflammatoires découlant de l'action directe et indirecte des HTAs. En outre, nous avons profité de ce système expérimental pour valider l'utilisation des PCLS comme modèle ex vivo d'infection par le VHB.

Ainsi, la validation des PCLS comme un modèle d’étude de l’infection par le VHB et pour le test de drogues ouvre la voie à la caractérisation de nombreuses autres HTAs. Ces informations permettront sans aucun doute de guider la conception de nouvelles combinaisons et d’évaluer leur efficacité contre l’infection par le VHB. Ce projet établira ainsi le modèle PCLS comme un outil pertinent dans la recherche de stratégies de guérison du VHB.