Projets et candidats lauréats

Une reconstitution immunitaire incomplète est observée chez certaines personnes vivant avec le VIH (PVVIH) malgré un traitement antirétroviral (ARV) efficace sur le plan virologique. La persistance d'un ratio CD4/CD8 bas a notamment été associée à une morbidité et mortalité accrues, en particulier à des complications non-SIDA (cardiovasculaires, métaboliques, etc) et à certains cancers. Il n'existe à ce jour aucune solution thérapeutique pour améliorer cet état immunologique imparfait chez les PVVIH concernés.

Un défaut de restauration du ratio CD4/CD8 malgré un traitement ARV efficace peut être lié à la persistance d’une hyperactivation immunitaire chronique et d’une inflammation systémique, en particulier dans des tissus tels que la muqueuse intestinale et les tissus lymphoïdes. Ces conditions pro-inflammatoires délétères pourraient limiter le renouvellement des lymphocytes T CD4 et également favoriser leur mort. Nous émettons l'hypothèse que la réduction de cet état inflammatoire par des médicaments immunomodulateurs pourrait améliorer la reconstitution des cellules T CD4 et le rapport CD4/CD8.

L'acétate de glatiramère est un immunomodulateur utilisé depuis près de 3 décennies dans la sclérose en plaques avec un bon profil de sécurité. Comme ce médicament pourrait contrecarrer certains des mécanismes pro-inflammatoires impliqués dans la perte des lymphocytes T CD4 chez les PVVIH, il a récemment été évalué chez des macaques infectés par le SIV permettant une réduction de l'activation des lymphocytes T CD8 et une augmentation du nombre de lymphocytes T CD4 et du rapport CD4/CD8. Une diminution de l’ADN SIV a également été observée dans les ganglions lymphatiques.

Nous proposons donc d'évaluer l'efficacité et l'innocuité d'une immunothérapie par acétate de glatiramère pour améliorer le rapport CD4/CD8 chez les PVVIH ayant un défaut de reconstitution immunitaire sous traitement ARV au cours d’un essai clinique pilote de phase II, multicentrique, randomisé et ouvert. Les PVVIH dont le rapport CD4/CD8 reste <0.4 malgré un succès virologique sous traitement ARV depuis au moins 3 ans seront randomisées selon un ratio 2:1 entre le bras A (ARV + acétate de glatiramère) et le bras B (bras contrôle sous ARV seuls) pour une période de 24 semaines. Une formulation d'acétate de glatiramère à longue durée d'action sera administrée par voie intramusculaire toutes les 4 semaines. Si la phase contrôlée démontre un bénéfice, une phase d'extension optionnelle sera proposée, comprenant un second cycle d'acétate de glatiramère pour les participants du bras A, et un premier cycle pour ceux du bras B.

Le critère de jugement principal sera l'augmentation du rapport CD4/CD8 dans le sang entre le début du traitement et la 24e semaine. Au total, 32 sujets seront recrutés dans cette étude pilote, dont 21 dans le groupe acétate de glatiramère et 11 dans le groupe témoin. Les critères de jugement secondaires incluront les événements indésirables liés à l'acétate de glatiramère, le taux d'interruption du traitement, ainsi que des paramètres physiopathologiques. Une évaluation immunologique détaillée de la réponse à l’acétate de glatiramer sera réalisée (phénotypage et analyses fonctionnelles lymphocytaires T et NK, marqueurs plasmatiques d’inflammation et d’intégrité intestinale), ainsi que des analyses virologiques (réservoir ADN VIH-1 total et intact, charge virale plasmatique résiduelle, transcription d'ARN VIH-1 intra-cellulaire).

Cet essai pilote innovant devrait fournir des informations importantes sur la tolérance et la capacité de l'acétate de glatiramère à améliorer le rapport CD4/CD8 chez les patients ayant un défaut de reconstitution immunitaire sous traitement ARV. La nouvelle formulation d’acétate de glatiramère d’action prolongée, permettant une administration intra-musculaire mensuelle, devrait améliorer l'acceptabilité de ce traitement chez les PVVIH.

Le virus de l’hépatite delta (HDV) est une cause importante de maladies hépatiques chroniques. Ce virus satellite du virus de l’hépatite B (HBV) est à l’origine des formes les plus sévères d’hépatite virale chez l’Homme. Bien que de récents progrès ont permis la mise au point de nouvelles stratégies thérapeutiques, les options thérapeutiques pour les patients atteints d’hépatite B/D chronique restent limitées. Ceci est en partie dû au fait que les mécanismes moléculaires sous-tendant le cycle réplicatif du HDV n’ont pas encore été complètement caractérisés. Une meilleure compréhension des interactions entre HDV et ses cellules hôtes permettra de contribuer à l’identification de potentielles nouvelles cibles pour de futures stratégies thérapeutiques. Un criblage par ARN interférant pour identifier des facteurs de l’hôte du HDV a montré que la diminution de l’expression de MGEA5/OGA (O-GlcNAcase) diminue l’infection par HDV (Verrier et al. Hepatology 2016). OGA est l’une des deux enzymes responsables de la régulation de l’O-GlcNAcylation, une modification post-traductionnelle dynamique des protéines qui joue un rôle important dans de nombreux processus cellulaires. Tandis que la O-GlcNAc transférase (OGT) ajoute un N-acétylglucosamine (GlcNAc) au groupement hydroxyle à certaines serines et thréonines de protéines cibles, OGA hydrolyse le GlcNAc. De manière intéressante, nous avons précédemment montré qu’OGT joue un rôle dans la morphogenèse du virus de l’hépatite C (HCV) et que son expression augmente au cours de l’infection chronique par HCV et le cancer du foie (Herzog et al. Gut 2020). Ces résultats suggèrent donc qu’OGA et OGT pourraient jouer un rôle important dans le cycle réplicatif de différents virus à l’origine d’hépatites chroniques humaines et leur pathogenèse. Le but de ce projet est de caractériser l’interaction entre OGA/OGT et HDV et de déterminer leur impact sur la pathogenèse de ce virus.

Bien que le virus de l'hépatite E (HEV) soit la première cause d'hépatite aiguë dans le monde, et ait été classé très récemment par l'OMS dans la liste des pathogènes les plus à risque, son cycle infectieux est encore très mal caractérisé. Dans notre laboratoire, nous nous intéressons depuis plusieurs années à la protéine de capside du HEV, nommée ORF2. En effet, nous avons montré qu'au cours de son cycle infectieux, le HEV produit au moins 3 formes de sa protéine de capside ORF2 : l'ORF2 infectieuse (ORF2i), l'ORF2 glycosylée (ORF2g) et l'ORF2 clivée (ORF2c). Ces formes ORF2 remplissent des fonctions distinctes dans le cycle infectieux du HEV. La protéine ORF2i est le constituant structurel des particules infectieuses tandis que les protéines ORF2g/c ne sont pas associées à du matériel infectieux mais agissent probablement comme des leurres immunologiques. Les protéines ORF2g/c sont sécrétées en grandes quantités dans le surnageant de culture et sont les antigènes les plus abondants détectés dans le sérum des patients.

Récemment, nous avons étudié les mécanismes moléculaires et cellulaires impliqués dans la biogenèse, la localisation subcellulaire et les fonctions des différentes formes de l’ORF2. Nous avons notamment montré qu'au moment de la traduction, la protéine ORF2 est massivement transloquée dans la lumière du RE, par un processus dépendant du translocon. Elle suit ensuite la voie de sécrétion classique où elle subit des modifications post-traductionnelles (maturation des N-glycanes, O-glycosylation, sialylation et maturation par des protéases) pour générer les formes solubles ORF2g/c. L'ORF2i est quant à elle produite par une voie différente d'adressage puisqu'après traduction elle reste ancrée du côté cytosolique des membranes. En effet, nous avons montré qu'il existe un mécanisme de régulation fine de l'expression de l'ORF2 reposant sur la présence d'un motif présent à l'extrémité N-terminale de la protéine. Ce motif riche en résidus Arginine, nommé ARM, régulerait l'adressage subcellulaire des formes ORF2 en modulant la topologie et la fonctionnalité du peptide signal de l'ORF2.

De manière intéressante, nous avons obtenu des résultats préliminaires suggérant que la production de la protéine ORF2i pourrait être dépendante de l'EMC (ER-membrane complex), qui est un complexe impliqué dans la traduction, le repliement et l'insertion membranaire de certaines protéines cellulaires et virales. C'est pourquoi, dans ce projet de recherche, nous proposons de démontrer qu'en plus du translocon, l'EMC serait impliqué dans le processus de traduction de la protéine ORF2 en prenant en charge et en régulant l'intégration dans les membranes de la protéine ORF2i. Pour cela, différentes approches méthodologiques et expérimentales seront développées. Au-delà du mécanisme de traduction de la protéine ORF2 du HEV, nous proposons également d'analyser par profilage ribosomique (Ribo-seq) le traductome de cellules infectées ou non par le HEV afin d'établir une cartographie des modifications de l'expression des protéines cellulaires induites par l'infection, ainsi que des mécanismes de détournement de la machinerie cellulaire par le HEV.

Le développement de notre projet devrait apporter de nouvelles connaissances sur les mécanismes du cycle infectieux nécessaires à la lutte contre l'hépatite E ainsi que pour la compréhension générale des stratégies virales de détournement de la machinerie cellulaire.

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.