Projets et candidats lauréats

Le rôle majeur des facteurs génétiques humains dans la réponse immunitaire aux infections est maintenant bien établi, notamment pour les infections virales. Nous avons identifié plusieurs défauts monogéniques héréditaires de l’immunité (IEI : inborn errors of immunity) responsables de pathologies virales menaçant le pronostic vital, comme l’encéphalite herpétique, les hépatites virales fulminantes, la primo-infection létale à cytomégalovirus, et les formes sévères de pneumonies grippales. En décembre 2019, une pneumonie due à un nouveau coronavirus (SARS-CoV-2) a émergé en Chine dans la ville de Wuhan, et s’est rapidement répandue dans le monde entier avec un nombre sans cesse croissant de cas et de décès. Dans des populations naïves vis-à-vis de ce nouveau pathogène, une variabilité clinique considérable a été observée chez les individus infectés, allant d’une infection asymptomatique à des formes mortelles de COVID-19 (Coronavirus infectious disease-19). Deux groupes de patients sont particulièrement à risque de ces formes graves : les sujets âgés (> 70 ans) et les patients avec des comorbidités (en particulier pulmonaires, cardio-vasculaires, hépatiques, rénales, et liées à un diabète, une obésité, ou une immunodépression). Parmi les patients de moins de 40 ans la mortalité est < 0.2%. La proportion des cas sévères est probablement encore plus faible parmi l’ensemble des sujets infectés (qui est actuellement inconnue en l’absence de données sérologiques). Ces données indiquent clairement que seule une faible proportion de sujets infectés jeunes et par ailleurs en bonne santé ne peut pas contrôler l’infection par le SARS-CoV-2. Dans ce contexte, nous formulons l’hypothèse que les formes mortelles de COVID-19 chez des sujets de moins de 50 ans et par ailleurs sains pourraient être causées par des IEIs. Pour tester cette hypothèse, notre projet se développera suivant 3 axes : 1) recruter des patients jeunes sans comorbidité avec des formes sévères de COVID-19 (et les membres de leurs familles quand ils sont disponibles) en France et dans trois pays d’Amérique Latine, Mexique, Colombie, et Brésil; 2) rechercher des mutations pathogéniques candidates par analyse d’exome des patients et de contrôles (notamment des sujets infectés asymptomatiques) par une stratégie d’analyse de pointe développée dans notre laboratoire ; 3) réaliser des études fonctionnelles approfondies pour caractériser biochimiquement les produits et conséquences de ces mutations candidates, et analyser en détail sur le plan immunologique les cellules des patients porteurs de ces mutations. Notre projet, ambitieux et innovant, est faisable car il est basé sur une collection unique de patients avec des critères stricts d’inclusion, la collaboration de longue date du partenaire français avec les quatre partenaires d’Amérique Latine, et il bénéficie de l’expertise unique du laboratoire français dans la découverte d’IEI responsable de maladies infectieuses sévères, notamment virales. Les implications immunologiques de notre projet sont considérables en permettant d’identifier la pathogénèse des formes sévères de COVID-19 sans facteurs de risque avérés, et donc les circuits de réponse immunitaire essentiels impliqués dans la défense de l’hôte contre le SARS-CoV-2. Notre projet facilitera aussi le diagnostic génétique et le conseil génétique incluant des mesures préventives, tout en ouvrant la voie pour de nouvelles stratégies préventives et thérapeutiques comme des drogues anti-virales (par exemple visant à restaurer une immunité déficiente) et des vaccins (par exemple visant à stimuler certains circuits immunologiques).

Situation. L’Afrique, zone de haute endémie du virus de l’hépatite B (VHB), connaît une mortalité précoce par cirrhose ou cancer du foie. Sans intervention, le risque de transmission du VHB de la mère AgHBs+ à l’enfant (TME) est de l’ordre de 38% si la mère est AgHBe+ et de l’ordre de 5% si elle est AgHBe- selon une méta-analyse récente. Aussi la vaccination universelle des nouveaux nés (NN) dès la naissance a été recommandée par l’OMS. Cette mesure, appliquée en Asie, a permis de réduire la prévalence de l’AgHBs et l’incidence du cancer du foie. Au Cameroun, la prévalence de l’AgHBs est entre 5,4% et 25,3%. Pour prévenir la TME du VHB, le programme élargi de vaccination prévoit une valence hépatite B (PEV-HB) comprenant 3 injections aux 6, 10 et 14èmes semaines. Cependant, une forte réplication du VHB chez les mères expose les NN à un échec de ce schéma vaccinal. Avec le Groupe d’Etudes Moléculaires des Hépatites, nous avons financé en 2007 un programme de vaccination à la naissance des NN dans le district de Tokombéré. Sur 1276 femmes enceintes (FE), 20,3% étaient AgHBs+ dont 22,8% étaient AgHBe+ avec une charge virale moyenne de 7,5 ± 2,1 log UI/mL. Plus de 90% des NN ont été vaccinés à la naissance. En 2015, l’ANRS a financé l’étude 12303 afin d’évaluer l’efficacité de ce programme. Les résultats ont montré que chez les 607 couples mère-enfant étudiés, le taux de transmission du VHB était globalement de 6% et de 28% lorsque les mères étaient AgHBe+. Les facteurs de risque de transmission étaient entre autres la présence de l’AgHBe, une charge virale élevée chez les mères et des problèmes de respect des délais de vaccination.

Le but de l’étude interventionnelle proposée est de réduire la TME du VHB, en proposant aux FE à haut risque de transmission, un traitement par Ténofovir disoproxil (TDF) en plus de la vaccination à la naissance des NN, suivie du PEV-HB.

Problématique. Au regard du taux résiduel de transmission malgré la vaccination HB à la naissance, et en l’absence d’Ig anti HBs, il est important d’évaluer l’efficacité d’une TME du VHB des mères à haut risque de transmission, consistant à ajouter au schéma vaccinal actuel , un traitement antiviral. L’objectif principal de ce projet est d’évaluer l’efficacité de cette intervention. Les objectifs secondaires sont d’évaluer sa faisabilité dans « la vraie vie ». Le coût-efficacité de cette intervention sera également évaluée par rapport à la situation où seule la vaccination est implémentée.

Méthodes. Après obtention du consentement des FE, l’AgHBs sera recherché à la 1ère consultation prénatale à l’aide d’un test rapide. En cas de positivité, l’AgHBe sera recherché ainsi que l’ADN du VHB à partir de prélèvements sur Dried Blood Spot (DBS). Les DBS seront acheminés au centre Pasteur du Cameroun (CPC) et conservés à -20°C. Un traitement antiviral par TDF sera proposé aux FE AgHBe+ ou ayant une CV>200 000 UI/mL à partir de leur 6ème mois de grossesse et jusqu’à un mois après l’accouchement. Les enfants nés des mères ayant bénéficié du traitement seront testés pour l’AgHBs entre 10 et 14 mois. Chez les enfants identifiés AgHBs+, une caractérisation de l’ADN du VHB (recherche de mutants) sera réalisée. Pour un risque alpha de 5%, une puissance de 85% et une différence d’efficacité de 30% entre l’association TDF-vaccination à la naissance et la vaccination seule (situation actuelle évaluée dans le projet ANRS 12303), l’inclusion de 120 FE AgHBe+ ou ayant une CV >200 000 UI/mL permettra de démontrer l’efficacité de l’ajout du TDF au schéma actuel de vaccination. Le critère principal de jugement sera la proportion d’enfants AgHBs+ entre 10 et 14 mois.

Résultats attendus. L’étude fournira des informations importantes sur l’efficacité du traitement préemptif sur la TME du VHB dans la vraie vie et dans le contexte spécifique de l’Afrique Centrale ainsi que sur la faisabilité de cette intervention, la compréhension de ses causes échecs et son coût-efficacité. Ces informations seront particulièrement utiles pour l’élaboration des politiques de lutte contre la transmission materno-fœtale du VHB.

Contexte. Les traitements de dernière génération de l’hépatite C chronique sont très efficaces avec une réponse virologique soutenue (RVS) obtenue dans plus de 95% des cas. La RVS est associée à une amélioration du pronostic mais le risque de complication hépatique (risque résiduel) ne devient pas pour autant nul. Le sous-groupe de patients pour lesquels le suivi spécialisé après la RVS est toujours nécessaire doit être mieux défini, de même que les modalités de ce suivi. Chez les patients cirrhotiques de la cohorte CirVir, la présence d’un syndrome métabolique augmente le risque de carcinome hépatocellulaire après la RVS. Dans cette même cohorte, nos données préliminaires montrent que l’évolution de marqueurs biologiques simples (ASAT, ALAT, plaquettes) après la RVS est corrélée au risque de complication hépatique. Ces résultats suggèrent qu’il est possible de modéliser le risque résiduel hépatique après la RVS à l’aide de l’évolution de paramètres simples et de la présence des comorbidités. La cohorte Hepather représente une opportunité unique de développer et valider une telle modélisation dans une très large cohorte multicentrique nationale de la « vraie vie », permettant ainsi d’obtenir des résultats très robustes avec un haut niveau de preuve scientifique.

Objectif principal. L’objectif principal de l’étude CORUSCANT est de modéliser le risque résiduel de complication hépatique (décompensation de cirrhose, carcinome hépatocellulaire, décès hépatique/transplantation hépatique) après l’éradication du virus de l’hépatite C à l’aide du profil évolutif de variables biologiques simples et de la présence des comorbidités hépatiques (consommation d’alcool, paramètres métaboliques). Une originalité sera de prendre en compte le profil évolutif des paramètres testés pour affiner la prédiction et obtenir un modèle performant.

Objectifs secondaires.  Evaluer l’évolution des comorbidités hépatiques (consommation d’alcool, paramètres métaboliques) avant et après l’éradication du virus de l’hépatite C. Déterminer le risque de survenue de complication hépatique en fonction de l’évolution au long cours des comorbidités hépatiques après l’éradication du virus de l’hépatite C

Méthodes. L’étude CORUSCANT ne nécessite que les données déjà disponibles dans l’eCRF de la cohorte Hepather, aucun recueil ni dosage sur sérothèque supplémentaire n’est nécessaire. Les données requises pour l’étude CORUSCANT incluent : les données cliniques et biologiques à baseline et au cours du suivi (consommation d’alcool, paramètres du syndrome métabolique, biologie simple), ainsi que les événements cliniques au cours du suivi (ascite, infection du liquide d’ascite, syndrome hépatorénal, encéphalopathie hépatique, apparition de varices intestinales à risque hémorragique, hémorragie digestive par rupture de varice intestinale, carcinome hépatocellulaire, transplantation hépatique, décès et cause du décès).

La population sera divisée en deux groupes : dérivation et validation. Nous réaliserons dans le groupe de dérivation une modélisation conjointe des données longitudinales et de temps d’événement dans un modèle multi-états. Une étude de calibration, et une validation interne par live one out seront également réalisées. Le développement du modèle se fera en suivant les guidelines TRIPOD. Des études de discrimination et de calibration seront ensuite effectuées dans le groupe de validation pour valider le modèle. Enfin, une application web via Rshiny sera développée pour permettre aux cliniciens d’utiliser ce modèle en pratique clinique.

Retombées. Notre approche va permettre de développer et valider un modèle décrivant l’histoire naturelle de la maladie après l’éradication du virus de l’hépatite C, et ainsi le risque individuel de complication hépatique après la guérison virale (exprimés en pourcentage à différents temps t). Un tel outil sera très utile en pratique clinique pour rationaliser la prise en charge des patients après l’éradication du virus de l’hépatite C (médecine personnalisée) et optimiser l’utilisation des ressources humaines et matérielles de notre système de santé.

Les traitements actuels pour une infection chronique du virus de l’hépatite B (VHB) sont rarement curatifs et doivent être pris à vie. Bien que le virus infecte les hépatocytes, la réponse immunitaire joue un rôle prépondérant dans la physiopathologie induite par le VHB, en déterminant sa progression vers la résolution ou la chronicité. Les mécanismes cellulaires et moléculaires qui régulent cette évolution sont méconnus.

L’objectif de ce projet de recherche est d’analyser la réponse immunitaire suite à un traitement combiné avec un inhibiteur de la capside qui inhibe fortement la charge et les antigènes viraux. Le VHB a un tropisme restreint aux humains et aux chimpanzés, ainsi des modèles animaux de petite taille qui combinent un système immunitaire et un foie humanisé sont très utiles pour étudier les interactions entre les hépatocytes infectés et la réponse immunitaire. Dans ce but, nous avons établi un modèle murin immunodéficient greffé avec des cellules souches hématopoïétiques humaines et des hépatocytes humains, générant des souris chimériques avec un système immunitaire et un foie humanisés (souris HIS-HUHEP) (Strick-Marchand et al. 2015).

Chez les souris HIS-HUHEP inoculées avec le VHB, la virémie augmente progressivement, puis la virémie se stabilise, alors que chez les souris HUHEP la virémie augmente continuellement. L’hépatite chronique dans les souris HIS-HUHEP est caractérisée par une activation des cellules NK et T, dans le foie et la rate, accompagnée par le développement d’une réponse humorale anti-HBV spécifique (anti-HBc, anti-HBs). Malgré cette réponse inflammatoire, une immunosuppression est aussi observée dans le foie (TREG, IL-10, MDSC), reflétant la dichotomie observée chez les patients VHB chroniques, et la possibilité d’analyser la persistance virale versus son contrôle dans ce modèle murin (Dusseaux et al. Gastroenterology 2017).

Dans cette étude, nous analyserons la réponse immunitaire chez des animaux chroniquement infectés et traités avec des analogues nucleos(t)iques (NUC) en présence ou en absence d’un nouveau inhibiteur de la capside GLP-26. Nos résultats préliminaires chez des souris HUHEP infectées HBV montrent que ce traitement combiné réduit considérablement le HBV DNA, HBsAg, HBeAg avec un contrôle partiel de la virémie après l’arrêt du traitement. Cette diminution remarquable de l’HBsAg pourrait permettre l’induction d’un rétablissement de la réponse immunitaire, qui était épuisée par la stimulation continuelle avec des antigènes viraux excessifs. Chez les souris immunocompétentes HIS-HUHEP, nous évaluerons si ces combinaisons thérapeutiques peuvent rétablir une réponse immunitaire efficace et curative après l’arrêt du traitement en analysant les paramètres virologiques (HBV DNA, HBcAg, HBeAg, HBsAg, pgRNA, cccDNA) et immunologiques (séroconversion, phénotypes myéloïdes et lymphoïdes, biomarqueurs plasmatiques). Nous déterminerons si la réduction de la charge d’antigènes viraux peut rétablir une réponse immunitaire par les lymphocytes T et B dans le foie. Ce modèle animal a l’avantage de permettre une étude fine de la pathologie dans le foie, organe cible de l’infection au centre de la réponse immunitaire.

Nos résultats nous éclaireront sur les stratégies d’échappement et d’immunosuppression mises en place par le VHB afin de modifier la réponse immunitaire. Ces modifications inhibent le développement d’une réponse adaptative diversifiée et efficace, ce qui mène à une infection virale persistante. Ces modèles animaux novateurs permettront d’évaluer des traitements immunomodulateurs, en combinaison avec des antiviraux, afin d’élaborer des stratégies thérapeutiques plus efficaces et curatives.

Les concentrations décrites de riplivirine et cabotegravir après administration intramusculaire dans les essais de Phase 1, 2 et 3 montrent une variabilité interindividuelle importante. Une sous exposition expose au risque d’échec virologique. Notre objectif est de construire le premier modèle de pharmacocinétique de population caractérisant la pharmacocinétique de ces deux molécules après administration intramusculaire. Ces modèles seront utilisés pour l’évaluation des recommandations posologiques actuelles, pour la proposition d’une adaptation éventuelle aux covariables explicatives mises en évidence. La perspective est l’application de ces modèles dans un outil interactif d’adaptation bayésienne partagé par les laboratoires de Pharmacologie de France impliqués dans le STP de ces molécules dans le but d’optimiser l’adaptation issue de ce STP

L’histoire naturelle de l’infection par le virus de l’hépatite B (VHB) est très différente selon l’âge auquel l’infection est contractée. Alors que chez l’adulte l’infection est spontanément résolutive dans la majorité des cas, la contamination materno-infantile ou en bas âge aboutit le plus souvent à une infection chronique. Les traitements actuels ne permettent pas l’éradication de l’ADNccc, la forme de persistance du génome viral, et leur interruption est presque toujours suivie d’une réactivation. De nouvelles thérapeutiques ciblant l’ADNccc sont donc nécessaires pour espérer une cure fonctionnelle chez les patients infectés.

Ce projet s’appuie sur l’existence avérée de liens étroits entre l’infection par le VHB et le métabolisme des acides biliaires (AB). Cette voie métabolique est régulée par un réseau complexe d’hormones, de transporteurs membranaires, de facteurs de transcription et par la flore bactérienne digestive. Le microbiome intestinal métabolise les AB, contrôle leur pool et leur diversité. La synthèse des AB est également régulée par une boucle de rétrocontrôle impliquant l’expression et l’activité de FXR, le récepteur nucléaire des AB, au niveau hépatique et intestinal. NTCP, le principal transporteur des AB, a été identifié comme le récepteur hépatique du VHB. Notre équipe a par ailleurs montré que FXR se fixait sur le promoteur de core du génome du VHB et modulait son activité et des résultats préliminaires utilisant des modèles in vitro indiquent que FXR est un facteur proviral pour le VHB.

Microbiome intestinal et AB évoluent de façon interdépendante au cours des premières années de vie et la perturbation du microbiome modifie l’activité de FXR et le métabolisme des AB. De façon intéressante, il a été observé que l’injection hydrodynamique de VHB dans des souris C3H/HeN entrainait une infection chronique chez les souriceaux et les adultes après traitement antibiotique, mais pas chez les souris adultes non traitées. A partir de ces observations, notre hypothèse est que l’activité de FXR et sa fixation sur l’ADNccc est modulée par le microbiome intestinal avec des conséquences sur l’histoire naturelle de l’infection.

Les principaux objectifs de ce projet sont d’analyser l’influence sur l’infection par le VHB des modulations du métabolisme des AB secondaires à l’évolution du microbiome intestinal, de confirmer le rôle proviral de FXR dans un modèle in vivo et d’explorer les mécanismes à l’origine de cet effet proviral. Des souris infectées par un virus recombinant AAV2/8-VHB seront utilisées. En effet nous avons observé des différences de cinétique de l’infection selon l’âge des souris au cours d’expériences préliminaires, confirmant la pertinence de ce modèle. De plus une diminution significative de la sécrétion d’ADN viral et d’antigène HBs a été observée après traitement par un agoniste de FXR uniquement chez les souris adultes.

Par séquençage de nouvelle génération, la composition du microbiome intestinal sera comparée entre souris jeunes et adultes, traitées ou pas par un agoniste de FXR, et après dysbiose intestinale secondaire à un traitement antibiotique. Pour confirmer le rôle proviral de FXR, les différents marqueurs de l’infection par le VHB seront quantifiés dans des souris FXR+/+ et FXR-/-. Enfin des expériences d’immunoprécipitation de chromatine seront réalisées à partir des foies de souris infectées, ou dans des modèles cellulaires in vitro alternatifs. La fixation sur le génome viral de la protéine virale HBx et de l’histone déacétylase cellulaire SIRT1, en présence ou en absence de FXR, seront notamment étudiées, ces deux protéines interagissant avec FXR et jouant un rôle crucial dans le contrôle de l’activité transcriptionnelle de l’ADNccc.

La mise en évidence d’un lien entre microbiome, métabolisme des AB et infection par le VHB contribuerait grandement à la compréhension de l’histoire naturelle de cette infection. De plus l’identification de FXR comme facteur proviral et la capacité de ligands de FXR à moduler l’activité de l’ADNccc suggèrent que FXR pourrait constituer une cible thérapeutique dans l’objectif d’obtenir une cure fonctionnelle chez les patients infectés par le VHB.