Projets et candidats lauréats

La Caraïbe est la 2 ème région la plus touchée par le VIH après l’Afrique Subsaharienne. Les départements Français d’Amérique sont des territoires Français particulièrement touchés. Dans un contexte migratoire complexe et evolutif l’épidémie VIH est en fait composée de sous épidémies imparfaitement décrites. La compréhension de cette (ces) dynamique(s) est importante pour optimiser les actions de prévention. Outre les efforts de modélisation qui buttent sur les mouvements de populations, l’étude des séquences du gène de la polymérase ont été utilisées pour améliorer notre compréhension. Cette collaboration scientifique débutante -pour l’instant essentiellement épistolaire- ne fait que commencer. L’objectif est de réunir les chercheurs virologues et épidémiologistes pour recenser les sources de données, et proposer des hypothèses spécifiques à tester sur la dynamique de l’épidémie dans une région complexe. Pour commencer la dynamique de transmission (temps moyen entre infection et transmission) sera estimée pour différents sous groupes ce qui pourrait permettre de cibler des actions de prévention. En Guyane, il semblerait que la majorité des patients étrangers s’infecte en Guyane ce qui signifie que la prévention doit être optimisée. Des hypothèses spécifiques seront testées: les séquences des patients de Haiti seront analysées si elles sont similaires aux séquences Guyanaises décrites ceci confirmerait l’hypothèse, si elle sont similaires aux séquences de Haiti l’hypothèse serait réfutée.  Ce contrat d’initiation permettra déjà des livrables à partir des données déjà préparées et permettra de chercher à étendre les données épidémiologiques et les séquences disponibles grace à l’inclusion des autorités de santé publique de la Région.

La famille des Hepeviridae dont le virus prototype est le virus de l’hépatite E (HEV) comprend plusieurs espèces virales dont les spectres d’hôte ne sont pas encore bien définis. De par le nombre important d’espèces animales pouvant servir de réservoir à ce virus, le HEV est un virus à très haut potentiel zoonotique. L’émergence de cas d’hépatite aiguë ou chronique chez les humains suite à l’infection par le virus de l’hépatite E du rat est préoccupante et il est nécessaires d’acquérir de nouvelles connaissances sur le patho-territoire des virus HEV des rongeurs et d’évaluer leur potentiel zoonotique. Le projet ZORRO a pour objectif de caractériser et d’évaluer le potentiel zoonotique des virus de l’hépatite E (Rocahepevirus ratti) circulant en France chez les rongeurs dans des modèles de cellules humaines.

Objectifs
Ce projet vise à développer et valider une plateforme d’étude immunologique cutanée à partir d’explants de peau humaine, dans le contexte de l’infection par Treponema pallidum subsp. pallidum (TPA), agent de la syphilis. Les cellules immunitaires cutanées seront identifiées et isolées par cytométrie en flux, puis caractérisées par séquençage d’ARN à l’échelle unicellulaire (scRNA-seq). Cette approche permettra d’identifier de façon exhaustive les sous-populations impliquées et de définir les programmes transcriptionnels activés, en particulier au sein des cellules dendritiques (DC), acteurs clés de l’initiation de la réponse adaptative. À terme, cette plateforme constituera un outil innovant pour décrypter les mécanismes d’activation locale et tester des candidats vaccinaux capables d’induire une immunité cellulaire protectrice, en alternative aux modèles animaux lourds tels que le lapin.

Situation du sujet et problématique

La syphilis demeure un enjeu majeur de santé publique mondiale, avec environ 6 millions de nouveaux cas par an et une recrudescence marquée dans les pays industrialisés, notamment chez les hommes ayant des rapports sexuels avec des hommes et les personnes vivant avec le VIH. Malgré l’efficacité de la pénicilline G, l’incidence reste élevée et la syphilis congénitale constitue une cause évitable de morbi-mortalité fœtale. Les lésions précoces sont caractérisées par un infiltrat riche en macrophages, lymphocytes T CD4+ Th1 et DC, associé à une production de cytokines pro-inflammatoires. Toutefois, cette réponse ne prévient ni la dissémination systémique ni les réinfections, suggérant une activation incomplète ou inadaptée de l’immunité. Les mécanismes d’échappement immunitaire de TPA, incluant la variation antigénique et l’induction de voies immunorégulatrices, sont encore mal compris. En particulier, le rôle des DC cutanées dans la capture antigénique, leur maturation et leur capacité à initier une réponse T mémoire protectrice restent insuffisamment caractérisés. Or, la peau abrite un réseau immunitaire spécialisé (cellules de Langerhans et DC dermiques) dont l’activation conditionne la qualité de la réponse adaptative. Nous faisons l’hypothèse qu’une activation inadéquate des DC par TPA conduit à une réponse mémoire inefficace, favorisant la persistance bactérienne et les réinfections. Le développement d’un modèle ex vivo humain constitue une opportunité unique pour analyser ces événements précoces dans un contexte physiologique pertinent.

Méthodes
Des explants de peau humaine issus d’abdominoplasties seront stimulés pendant 24 h par deux souches de TPA (Nichols et SS14), cultivées en micro-anaérobiose sur cellules épithéliales Sfe1Ep. Les contrôles incluront LPS, peptidoglycane et Poly(I:C). Les cellules immunitaires migrantes seront récupérées puis analysées par cytométrie en flux. Le profil cytokinique sera déterminé par ELISA multiplex. Pour caractériser l’hétérogénéité cellulaire, les cellules immunes cutanées CD45+ seront triées et analysées par scRNA-seq (technologie 10x Genomics). Les gènes d’intérêt seront validés par qRT-PCR et cytométrie. Enfin, pour déterminer si les DC activées par TPA induisent une réponse adaptative efficace ou dysfonctionnelle une validation fonctionnelle sera réalisée par culture lymphocytaire mixte. La prolifération, le phénotype d’activation et la production de cytokines seront évalués.

Ce projet établira une plateforme translationnelle innovante pour comprendre l’immunité cutanée anti-TPA et identifier des cibles pertinentes pour le développement vaccinal.

Echéancier des travaux : Durée du projet 1 an.

Résultats attendus :

• Détermination du profil d’activation des DC par TPA (cDC1, cDC2, pDC, Langherans) et comparaison avec les stimuli contrôles (LPS, PGN, Poly(I:C).
• Caractérisation fine de l’ensemble des sous populations cellulaires activées lors du contact avec TPA.
• Mise en évidence de l’expression des gènes impliqués lors de la reconnaissance de TPA.

Le projet MYCOCIDALTOX vise à développer de nouvelles stratégies thérapeutiques pour lutter contre la tuberculose (TB). Nous avons récemment identifié et caractérisé deux toxines associées à des systèmes toxine-antitoxine (TA) de Mycobacterium tuberculosis qui sont bactéricides en l’absence de leur antitoxine. Nous utiliserons un criblage ciblé de chimiothèques sur cellules entières pour identifier les composés capables de déstabiliser l’interaction toxine/antitoxine ou de stimuler la dégradation des antitoxines, déclenchant ainsi une létalité dépendante de la toxine. Les résultats obtenus seront validés in vitro et dans des cellules infectées, seuls ou en combinaison avec des antituberculeux standards.

Ce contrat d’initiation nous permettra d’établir la preuve de principe qu’utiliser des composés ciblant les systèmes TA bactéricides constitue une approche prometteuse pour le développement de nouveaux antituberculeux ; il constituera la base d’un futur projet plus ambitieux qui inclura des criblages plus volumineux, l’amélioration des composés par la chimie médicinale, des études de mode d’action et des validations précliniques dans des modèles animaux. Le ciblage des systèmes TA bactéricides pourrait aider à identifier de nouvelles stratégies thérapeutiques à utiliser en complément des antibiotiques standard pour améliorer le traitement de la tuberculose, en particulier dans le contexte du nombre croissant de souches de M. tuberculosis résistantes aux antibiotiques.

Introduction: Avec l’augmentation de l’accès aux antirétroviraux des femmes enceintes vivant avec le VIH, des progrès importants ont été faits vers l’élimination virtuelle de la transmission verticale du VIH et le nombre d’enfants, exposés mais non infectés au VIH (HEU) a augmenté de façon considérables. Cependant, ces nourrissons ont une morbidité et mortalité disproportionnées dues à des maladies infectieuses, comparés à ceux non exposés et non infectés au VIH (HUU). La mortalité et la morbidité infectieuse sévère entraînant une hospitalisation sont plus élevées respectivement de 2 à 4 fois et de 3,6 fois chez les enfants HEU. Cette sensibilité accrue aux maladies infectieuses peut être d’origine multifactorielle, mais l’activation et dysfonction immunitaire du nourrisson HEU à la naissance, due a l’exposition in utero à une activation immunitaire chronique de la mère, peuvent jouer un rôle central. En effet, on pense que l’activation immunitaire chronique est la force motrice derrière la déplétion des lymphocytes T CD4 chez les personnes vivant avec le VIH et les études montrent que les enfants HEU ont un taux de lymphocytes T CD4 plus bas à 2 ans. L’expression des marqueurs d’activation immunitaire, HLA-DR, CD40, CD80, CD86 par les monocytes et cellules dendritiques, ainsi que HLA-DR, CD38 et CD154 par les lymphocytes T CD4 et CD8, était augmentée chez les enfants HEU. Cependant, la corrélation entre ces dérèglements immunitaires observés à la naissance et la morbidité infectieuse importante chez les enfants HEU n’est pas claire et n’a pas reçu suffisamment d’attention.

Objectif: Déterminer le lien entre l’activation immunitaire à la naissance et la morbidité infectieuse sévère chez les enfants HEU au cours de la première année de vie.

Méthodes: Une étude de cohorte prospective multicentrique de 24 mois, intégrée à l’étude de cohorte PREVENT-IT actuellement en cours à Yaoundé (étude de cohorte prospective multicentrique visant à déterminer si et comment l’exposition au ténofovir in utero et pendant l’allaitement affecte la fonction rénale) sera menée. Dans PREVENT-IT, les femmes enceintes séropositives et séronégatives sont recrutés lors des consultations prénatales et suivies chaque trimestre jusqu’à l’accouchement. Les nouveau-nés sont ensuite suivis jusqu’à 12 mois et vus lors des rendez-vous de vaccination). L’immunophénotypage des cellules mononucléées du sang de cordon et le dosage des produits d’activation immunitaire à la naissance seront effectués sur 300 nouveau-nés vivants (150 HEU et 150 HUU) de mères âgées de 18 ans et plus ayant fourni un consentement éclairé et enrôlées à l’étude PREVENT-IT. Les nourrissons seront suivis pendant une période d’un an et la morbidité infectieuse grave (infection entraînant une hospitalisation ou un décès) sera documentée. L’activation immunitaire à la naissance sera comparée entre les deux groupes. Le taux d’incidence des hospitalisations et décès inclura tous ces événements rapportés sur le nombre de jours de suivi directement observé. La régression logistique de tous les événements observés à 12 mois sera utilisée pour obtenir les ratios de risque ajustés et les intervalles de confiance à 95%.

Résultat attendu: nous espérons démontrer que :

– Les enfants HEU présentent des taux d’activation immunitaire plus élevés à la naissance que les enfants HUU.

– La morbidité et la mortalité liées aux maladies infectieuses graves, sont plus élevées chez les enfants HEU au cours des douze premiers mois de leur vie que chez les enfants HUU.

– Les enfants ayant une activation immunitaire plus élevée à la naissance sont ceux qui souffrent le plus de morbidité et de mortalité infectieuses graves au cours des 12 premiers mois de la vie

L’existence de réservoirs viraux est un obstacle à l’éradication de l’infection par VIH (virus de l’immunodéficience humaine). Les cellules T CD4 et les macrophages sont le principal réservoir cellulaire, tandis que les tissus lymphoïdes sont les réservoirs tissulaires. Le tissu adipeux représente un site remarquable pour la réplication et la persistance virale parce que sa fraction stromale contient des cellules activées du système immunitaire inné et adaptatif qui augmentent en nombre durant l’infection, l’obésité et l’inflammation chronique. Il s’avère que de nombreux pathogènes (parasites, bactéries, virus) peuvent établir des réservoirs dans le tissu adipeux. Une dysfonction de ce tissu est communément observée chez les individus infectés par le VIH. Ces derniers présentent des pathologies allant de la dyslipidémie à la lipodystrophie et la redistribution des masses graisseuses. Le tissu adipeux est par ailleurs sensible aux traitements antiviraux.

Les adipocytes et les cellules résidentes du tissu adipeux interagissent avec les lymphocytes T CD4+ et les macrophages, ce qui a d’importantes implications pour la pathogénicité du VIH. Cette interaction complexe est importante durant l’infection puisque les adipocytes sont une source majeure de métabolites et de signaux de survie pour les cellules immunitaires.

Puisque les adipocytes sont des cellules endocrines qui interagissent extensivement et régulent l’immunité, cela justifie de préciser l’effet de l’infection virale sur physiopathologie du tissu adipeux (obésité), mais aussi le rôle du tissu adipeux sur la réplication du VIH et sur sa persistance, en fonction de sa nature et de sa localisation.

Ce projet rassemblera l’expertise complémentaire de deux équipes de recherche qui ont pour thématique respective la régulation du destin cellulaire au cours de la différenciation cellulaire (l’adipogenèse et l’hématopoïèse par exemple), l’identification et l’étude du réservoir VIH dans le tissu adipeux humain, et simien et l’utilisation du modèle simien dans l’infection par le VIH.

Notre stratégie minimise l’utilisation de modèles animaux qui permettent notamment l’obtention facile et répétée de matériel biologique (sang), ou difficilement accessible chez l’homme (tissu graisseux brun). Des échantillons de tissu graisseux blanc ou brun seront prélevés sur des macaques sains pour l’isolement de progéniteurs adipeux et l’établissement des co-cultures in vitro.

Pour étudier de manière relevante la physiologie de l’interaction entre les cellules immunitaires et les adipocytes, nous développerons une co-culture paracrine 3D. Des conditions de culture obésogéniques seront aussi reproduites. Ce modèle sera composé d’adiposphères obtenues à partir de préadipocytes primaires simien ou issus de lignées humaines établies de tissu adipeux blanc ou brun, ainsi que cellules primaires issues de tissu adipeux blanc, associées à des inserts de cellules immunitaires normales. Une analyse phénotypique et transcriptomique du devenir des populations adipeuses et immunitaires sera réalisée. Elle sera complétée par un dosage de cytokines inflammatoires, adipokines et métabolites potentiellement impliqués dans l’inflammation et l’infection par VIH. Des molécules affectants le métabolisme et le transport du lactate, métabolite sécrété par les adipocytes et modulant les fonctions du tissu adipeux et des cellules immunitaires, seront analysées dans ces modèles cellulaires 3D.