Projets et candidats lauréats

La transcription du VIH-1 est fortement dépendante del’enhancer endogène à ce virus. Cet enhancer est formé de plusieurs sites de liaison pour NF-kB présents au sein de son extrémité (LTR), qui rendent l’activation du promoteur HIV-1 dépendante de la voie de signalisation NF-kB. Des données récentes suggèrent également un rôle clé de l’environnement du site d’intégration de HIV-1, et de la présence dans le voisinage  d’enhancers de la cellule hôte. Ces enhancers favoriseraient l’intégration du génome virale tout en seregroupant spatialement. Or, l’activité des enhancers cellulaires est liée au métabolisme de petits ARNs non-codants produits à partir des enhancers (‘eRNAs’) et capables de réguler leurs regroupements spatiaux. A l’échelle moléculaire, les eRNAs pourraient réguler la liaison de facteurs clés de l’activation enhancer-dépendante des gènes, ou de HIV-1, tel que le facteur CTCF, cohésine ou encore YY-1.De façon intéressante, nos résultats montrent que la dé-régulation des eRNAs est observée après déplétion des facteurs d’adressage de ces ARNs à l’exosome, tels que l’hélicase MTR4 et ses co-acteurs ZFC3H1/PAXT et ZCCHC8/NEXT. De plus, nos travaux récents montrent que ces facteurs contribueraient largement à déréguler la latence du VIH-1, selon des mécanismes qui restent à être révélés.
 
De façon remarquable, nos résultats très récents démontrent un rôle clé des eRNAs dans le contrôle des contacts à longues distances, à la base des activations de gènesenhancer-promoteurs dépendantes. De plus, ces interactions s’avèrent être régulées en fonction de la dégradation des eRNAs selon l’adressage de l’exosome par MTR4, ZFC3H1 et  ZCCHC8. Ainsi, nous allons tester quels facteurs sont impliqués dans ces voies de régulation, dans le contexte de l’activation ou de la latence du VIH-1, et selon l’accumulation ou non des eRNAs aux enhancers endogènes capables d’activer le promoteur HIV-1 voisin. Ces informations devraient aider à mieux comprendre les mécanismes sous-jacents de contrôle de la latence du virus, en fonction des eRNAs. Nos travaux pourraient également identifier un nouveau type de cibles thérapeutiques exploitables dans la modulation de la latence virale, selon l’adressage de ces eRNAs par l’exosome.

Les réservoirs du VIH sous traitement antirétroviral représentent un obstacle majeur à la guérison de l’infection VIH. La persistance du VIH est également associée à une inflammation chronique délétère chez les personnes vivant avec le VIH. La muqueuse intestinale représente un réservoir majeur pour le VIH, où persiste une fréquence élevée de cellules infectées. Néanmoins, la plupart des études réalisées sur la persistance du VIH ont été réalisées à partir d’échantillons sanguins et peu de données sont disponibles dans les compartiments « profonds » lymphoïdes ou digestifs.

Nous proposons de réaliser une caractérisation moléculaire détaillée des réservoirs du VIH dans la muqueuse intestinale à partir des échantillons collectés dans l’étude ANRS EP61 GALT, qui a recruté 42 personnes vivant avec le VIH bien contrôlées sous antirétroviraux, ayant bénéficié d’endoscopies digestives hautes et/ou basses au cours desquelles des biopsies de muqueuse duodénale, iléale, et colique ont été collectées.

Une quantification de l’ARN VIH résiduel, de l’ADN VIH total et intégré, et des provirus intacts et défectifs sera réalisée dans le tissu de la muqueuse intestinale, et dans des lymphocytes T CD4+ et des cellules myéloïdes intestinales triées. L’analyse des provirus intacts, qui représentent le réservoir compétent pour la réplication, sera réalisée par digital droplet PCR et analyses de génomes uniques complets par amplification clonale et séquençage à haut débit. Une analyse de la complexité génétique des populations virales sera également réalisée par séquençage à haut débit. Une analyse étagée de la persistance du VIH sera réalisée dans les différents segments du tube digestif (duodénum, iléon, colon). Le compartiment sanguin sera caractérisé en parallèle.

Ce projet permettra d’obtenir une analyse détaillée du réservoir VIH dans le compartiment intestinal, en comparaison au compartiment sanguin, dans une population bien caractérisée de personnes vivant avec le VIH sous antirétroviraux, afin de mettre en évidence les spécificités de ce compartiment dans la persistance du VIH.

Ces résultats virologiques seront ensuite croisés avec les données pharmacologiques (dosages des antirétroviraux dans le sang et la muqueuse intestinale) et immunologiques (inflammation muqueuse et systémique, phénotype d’épuisement lymphocytaire, fréquence des lymphocytes T spécifiques anti-VIH) en cours d’obtention dans la même population. L’analyse détaillée sur le plan immuno-virologique de la persistance du VIH dans un compartiment « profond » tel que le tube digestif revêt une importance particulière pour la mise au point de stratégies de guérison de l’infection VIH.

Le projet « GayM » s’intéresse aux vulnérabilités médicales et sociales des HSH sénégalais qui fuient les persécutions dans leur pays d’origine pour trouver refuge dans les pays voisins.

Au Sénégal, l’homosexualité est pénalisée et socialement réprouvée. Depuis 2008, les situations d’arrestations et de violences sont en progression. Dans ce contexte, des voies de migrations se sont ouvertes vers les pays de la sous-région, notamment la Mauritanie et la Côte d’Ivoire, où certains se voient accorder le statut de réfugié par le Haut-Commissariat des Nations Unies pour les réfugiés (HCR), avec l’espoir d’une « réinstallation » dans un pays d’Amérique du Nord ou d’Europe.

Parmi eux, beaucoup sont infectés par le VIH. Le Sénégal est en effet un pays à basse prévalence dans la population générale (0,5%), mais élevée chez les « populations clés », notamment les HSH. Des études récentes font état d’une prévalence de 27%. Ces dernières années, de jeunes homosexuels, séropositifs, sont rentrés d’un pays d’exil dans un état de santé très dégradé. Certains sont décédés à Dakar. D’autres sont mort en exil. Ils avaient souvent arrêté le traitement antirétroviral. Pourquoi ces hommes jeunes, dans des pays où les ARV sont accessibles et gratuits, où la plupart sont en principe protégés par le HCR, sont-ils décédés ? Quelles sont leurs conditions de vie et de santé au départ, durant leur migration, au cours de leur séjour dans le pays d’exil ?

Cette recherche anthropologique qui étudie également les aspects médico-sociaux vise à analyser les vulnérabilités médicales et sociales face au VIH des homosexuels sénégalais dans leurs trajectoires de migration en Mauritanie et en Côte d’Ivoire. Elle explorera en particulier :

— Les conditions de vie sur le plan social et sanitaire des HSH au Sénégal, dans le contexte de pénalisation de l’homosexualité.

— Les trajectoires migratoires des HSH sénégalais en Côte d’Ivoire et en Mauritanie.

— Leurs expériences de demande d’asile au motif de l’orientation sexuelle auprès du HCR.

— Les conditions de vie et d’accès aux soins, notamment liées au VIH, des HSH sénégalais dans ces pays, à travers l’analyse des itinéraires médicaux.

— Les réponses des programmes nationaux, des dispositifs de soins, du HCR et des associations et leurs capacités à répondre aux besoins des HSH.

En outre, dans le contexte de la pandémie de Covid qui touche également l’Afrique depuis 2020, entrainant des perturbations de la vie quotidienne, le projet explorera l’impact de cette épidémie sur les conditions de vie des HSH et sur leurs trajectoires migratoires.

Ce projet se déroulera de 2021 à 2023. Mis en œuvre par une équipe pluridisciplinaire, il associera une démarche ethnographique et une analyse des situations médicales. Les contextes très différents des trois pays de l’étude, du point de vue social et culturel, nourriront les analyses. Ce projet a une visée opérationnelle, ses résultats contribueront à une meilleure compréhension et pourront orienter les interventions.

Le virus de l’hépatite delta (VHD) est le plus petit des virus pathogènes pour l’homme. Comme il utilise la glycoprotéine d’enveloppe du virus de l’hépatite B (HBsAg) pour produire ses propres virions, l’infection par le VHD nécessite une co-infection par le VHB. Si la vaccination contre le VHB permet de prévenir l’infection par le VHD, on estime qu’entre 40 et 70 millions de personnes sont co-infectées chroniquement par ces deux virus. La co-infection par VHD augmente fortement le risque d’évolution vers la cirrhose et le cancer du foie. Le génome du VHD ne codant pas d’enzyme spécifique, il est impossible de développer un antiviral classique à action directe et il n’existe toujours pas de traitement satisfaisant. L’hépatite D représente ainsi un problème majeur de santé publique et les espoirs se tournent vers le développement d’approches thérapeutiques innovantes. C’est dans ce contexte que les équipes VIRIMI et HepVir (CIRI, Lyon) se sont lancées dans un programme de criblage pour identifier des molécules pouvant inhiber la réplication du VHD.

Ces efforts ont permis l’identification d’un nouvel inhibiteur non-nucléosidique du VHB et du VHD. Cette molécule, appelée APY1, appartient à une série chimique structurée autour d’un squelette alkoxypyrazole et développée à l’origine pour d’autres applications en collaboration avec le groupe d’Yves Janin (MNHN; Paris). L’activité antivirale d’APY1 a été établie sur des cultures de cellules HepaRG et d’hépatocytes humains primaires (PHH) co-infectés par le VHB et le VHD. Si APY1 réduit in vitro tous les paramètres virologiques du VHB (sécrétion d’HBsAg/HBeAg, ARN viral intracellulaire et sécrétion de virions), cette molécule inhibe de façon particulièrement efficace la production de particules infectieuses du VHD avec une IC50 de 1-2 microM. Dans le but de développer cette molécule comme antiviral contre le VHD, nous avons obtenu récemment un contrat d’initiation auprès de l’INSERM-Transfert et de la SATT Pulsalys pour l’optimisation pharmacologique de cette molécule (relations structure/activité et ADME-Tox). En complément de ce programme de chimie médicinale, le projet ANRS que nous proposons, plus fondamental et cognitif, vise à préciser le mode d’action de cette molécule et à identifier sa cible, qu’elle soit virale ou cellulaire.

Nous allons ainsi étudier en détail l’impact d’APY1 sur la production des particules VHD (WP1). Nous chercherons tout d’abord à dissocier les effets d’APY1 sur le VHD de ceux observés sur le VHB. Par des approches de protéomique, lipidomique et de séquençage à haut débit, nous analyserons également l’effet d’APY1 sur la composition des particules VHD sécrétées. Nous espérons identifier ainsi les raisons de leur perte d’infectivité spécifique. Afin de préciser quelle étape du cycle viral est la cible d’APY1 (WP2), nous étudierons son impact sur l’expression intracellulaire, la stabilité et le trafic des protéines virales. Nous caractériserons également l’effet d’APY1 sur les acides nucléiques viraux en étudiant la transcription et la stabilité des ARNm viraux et la persistance des génomes viraux dans les cellules co-infectées. Enfin (WP3), nous utiliserons différentes approches « omiques » non biaisées pour caractériser l’effet de l’APY1 sur le transcriptome, le protéome et le métabolome pour comprendre les effets d’APY1 sur le VHD mais aussi sur les voies cellulaires. En parallèle, la technologie PISA (Proteome Integral Solubility Alteration) sera utilisée pour identifier les protéines virales ou cellulaires interagissant directement avec APY1. Ces approches fourniront des informations essentielles pour caractériser le mode d’action et identifier la cible de cette molécule.

L’ensemble de ce projet permettra d’une part de préciser les effets d’APY1 sur le cycle viral pour valider l’intérêt de cette série chimique comme inhibiteur du VHD, et d’autre part de caractériser son mode d’action. De façon plus générale, ce projet devrait conduire à l’identification de nouveaux mécanismes essentiels à la production de particules infectieuses de VHD et qui représentent autant de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles.

En dépit d’énormes efforts pour le développement d’un traitement contre le virus de l’hépatite B (VHB), aucun traitement n’a permis d’éliminer le VHB lors d’infections chroniques, que ce soit par l’utilisation de drogues (antiviraux, immunomodulateurs, anticorps monoclonaux…) ou de vaccination thérapeutique. Récemment, de nouvelles stratégies prometteuses ont émergé, dites combinatoires, proposant le ciblage de mécanismes immunologiques et virologiques pour favoriser la clairance fonctionnelle du virus. Les avancées de la nanomédecine permettent d’optimiser ces approches, via l’utilisation de nanoparticules (NP) capables de délivrer spécifiquement un candidat médicament dans le foie, ou dans certaines sous-populations cellulaires. C’est ainsi qu’un récent article montre l’intérêt d’utiliser le peptide PreS1, en surface de NP pour cibler les hépatocytes. Grace au partenariat avec l’équipe du Dr D. Durantel, et notre plateforme de délivrance d’actifs par des NP biodégradables, nous avons pu démontrer que le traitement par des NP chargées en ligand de Toll-Like-Receptor de type 2 (TLR2, Pam3 CSK4) permet de rendre indétectable la charge virale de souris infectées par VHB (modèle murin immunocompétent par transduction du génome VHB a l’aide d’un AAV). Plus étonnant, en utilisant comme molécule de ciblage le peptide PreS1, nous avons observé l’induction d’une très forte activité immunitaire neutralisante lors de nos essais de ciblage sur des souris naïves. Suite à ces deux observations, nous proposons de développer une stratégie permettant d’augmenter la clairance fonctionnelle du VHB par l’identification d’un schéma thérapeutique utilisant ces nanoformulations : 1) d’un composant vaccinal (peptide PreS1) qui va décorer la NP, et 2) d’un ligand TLR2, enchâssé dans le réseau polymérique (en présence ou non de la molécule de ciblage), qui va directement (par activation des voies NF-kB) et indirectement (par stimulation des cellules immunitaires innées du foie TLR2-positives) contribuer à la dégradation de l’ADNccc. Notre partenaire a déjà pu démontrer l’efficacité antivirale d’un panel de ligands de TLR, dont Pam3CSK4. Mais la distribution systémique de tels récepteurs de l’immunité empêche pour le moment tout développement clinique et commercial de ces immuno-modulateurs sous forme libre. Nous proposons ainsi d’utiliser nos expertises pour évaluer ces formulations thérapeutiques et optimiser un schéma d’administration, dans les différents modèles infectés que nous avons à disposition, tout en analysant très précisément les modifications cellulaires du foie et son homéostasie, engendrées par ce traitement (recrutement cellulaire, modification phénotypique, toxicité), afin d’identifier des corrélats de protection. Trois objectifs sont poursuivis : 1) Identifier une nanoformulation vaccinale optimale utilisant un peptide PreS1 modifié capable d’induire des anticorps neutralisants de très forte avidité; 2) Analyser de façon exhaustive des modifications immuno-phénotypiques induites par les différentes formulations dans les modèles sains et infectés afin de documenter les recrutements de macrophages/cellules myéloïdes et des lymphocytes, ainsi que de corréler la présence de ces NP thérapeutiques avec des réorganisations spatiales au cours du temps (induction de structures lymphoïdes tertiaires) ; 3) Identifier un schéma thérapeutique optimal, combinant de manière séquentielle l’administration des NP-Pam3CSK4 possédant ou non le peptide de ciblage, en tenant compte de l’immunité induite par le peptide pre-S1, dans le modèle AAV-HBV disponible. Cette efficacité thérapeutique sera évaluée par mesure des paramètres viraux (virémie, AgHBs/HBe, ADN, ARN, ADNccc) et de marqueurs immunologiques, (molécules pro-inflammatoires, cytokines). Ce projet, très ambitieux, repose sur un partenariat privilégié entre deux équipes d’expertises très complémentaires. En cas de succès, nous envisageons de tester rapidement la toxicité réglementaire de ces nanoformulations afin de proposer un essai clinique, chaque composant utilise dans ce projet pouvant être fabriqué en qualité pharmaceutique.