Thérapeutiques du VIH ciblant les réservoirs. Pierre DELOBEL Service des Maladies Infectieuses et Tropicales & INSERM UMR1043 CHU de Toulouse

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1 Thérapeutiques du VIH ciblant les réservoirs Pierre DELOBEL Service des Maladies Infectieuses et Tropicales & INSERM UMR1043 CHU de Toulouse

2 Guérir l infection VIH : l espoir initial

3 Guérir l infection VIH 1999: l espoir déçu

4 Guérir l infection VIH 2009: l espoir relancé

5 Deux stratégies pour guérir l infection VIH! Guérison complète: éradication totale du VIH de l organisme " Purge complète des réservoirs latents! Guérison fonctionnelle: Virémie indétectable en l absence de traitement ARV Taux de lymphocytes T CD4 + normal et stable Absence de progression clinique " Persistance de réservoirs latents sans réplication virale significative

6 Guérison complète: éradication totale du VIH de l organisme Un obstacle majeur: Le VIH comme les autres rétrovirus persiste sous forme de provirus intégré dans l ADN génomique des cellules hôtes! Réservoir latent: L T CD4 + mémoires centrales/transitionnelles Durée de vie longue et renouvellement par prolifération homéostatique " Stabilité du réservoir latent

7 Rôle de la prolifération homéostatique des L T CD4 + dans le maintien du réservoir latent Chomont et al. Nat Med 2009! La pente de décroissance du réservoir est négativement corrélée à l intensité de la prolifération homéostatique des L T CD4 +

8 Etablissement de la latence virale dans les lymphocytes T CD4 + quiescents Lewin et al.j IAS 2011! Provirus latents intégrés dans l ADN génomique

9 Etablissement de la latence virale: répression transcriptionnelle! Deacetylation des histones et methylation de l ADN Karn Curr Opin HIV AIDS 2011

10 Etablissement de la latence virale: répression transcriptionnelle! Nucléosomes «fermés» Histones deacetylés Chromatine stable, compacte, peu accessible aux facteurs de transcription "Transcription réprimée! Nucléosomes «ouverts» Histones acetylés Chromatine décompactée, accessible aux facteurs de transcription "Transcription possible

11 Etablissement de la latence virale: répression transcriptionnelle Condensation de la chromatine Séquestration de facteurs de transcription Richman et al. Science 2009

12 Comment réactiver les provirus latents? Trichostatin A Acide valproïque Vorinostat (SAHA) LBH589 BX1294 Hexamethylbisacetamide Prostratin PMA TNF-α PTEF-b PKC 5-aza-dC IL-7 IL-15 Adapté de Trono et al. Science 2010

13 ! acide valproïque Inhibiteurs de HDACs

14 Inhibiteurs de HDACs! Acide SuberoylAnilide Hydroxamic (SAHA): Vorinostat Margolis et al. CROI 2012 abs 157LB Quantification de l ARN VIH-1 cellulaire! Induction de la transcription des provirus ex vivo

15 Inhibiteurs de HDACs! Acide SuberoylAnilide Hydroxamic (SAHA): Vorinostat Dose unique de Vorinostat: induction moyenne transcription x 4.8 Margolis et al. CROI 2012 abs 157LB! Induction de la transcription des provirus in vivo

16 Inhibiteurs de HDACs! Autres molécules en développement: Panobinostat (LBH589) Rasmussen et al. CROI 2012 abs 370

17 Inhibiteurs de HDACs! Les inhibiteurs d HDACs induisent la transcription des provirus latents ex vivo et in vivo dans les L T CD4 + quiescents! Intérêt de nouvelles molécules plus puissantes et plus sélectives: vorinostat, panobinostat! Quel rythme d administration optimal? cures séquentielles?! Quelle efficacité sur la décroissance du réservoir?! Quelle toxicité?

18 Dérivés de la 8-hydroxyquinoline Xing et al. JAC 2012! Induction de la transcription des provirus in vitro

19 Induction de la transcription des provirus et purge des réservoirs Conséquences attendues de l induction de la transcription des provirus latents:! Expression d antigènes viraux! Effet cytopathogène? " Mort des L T CD4 + réservoirs? Richman et al. Science 2009

20 Induction de la transcription des provirus et purge des réservoirs! L induction de la transcription virale par SAHA ne suffit pas à induire la destruction des cellules réservoirs Shan et al. Immunity 2012

21 Purge des réservoirs: rôle des lymphocytes T CD8 + cytotoxiques anti-vih Shan et al. Immunity 2012

22 Purge des réservoirs: rôle des lymphocytes T CD8 + cytotoxiques anti-vih Shan et al. Immunity 2012

23 Induction de la transcription des provirus et purge des réservoirs! L induction de la transcription des provirus n est pas suffisante pour entraîner la destruction des cellules infectées de façon latente! Pas d effet cytopathogène significatif après induction de la transcription des provirus par un traitement par SAHA! La destruction des ces cellules nécessite après induction de la transcription des provirus une réponse CTL spécifique efficace " La purge des réservoirs latents nécessitera des approches thérapeutiques combinées associant induction de la transcription des provirus et immunothérapie

24 Immunothérapies ciblant les réservoirs! Optimisation de la réponse CTL spécifique anti-vih " Destruction des cellules exprimant des Ag viraux Vaccination thérapeutique Blocage de PD-1 (Programmed Death 1) # Stratégies d éradication # Stratégies de guérison fonctionnelle

25 Immunothérapies ciblant les réservoirs # Intérêt du blocage de PD-1 Freeman et al. J Exp Med 2006

26 Immunothérapies ciblant les réservoirs # Intérêt du blocage de PD-1 Freeman et al. J Exp Med 2006

27 Immunothérapies ciblant les réservoirs # Intérêt du blocage de PD-1! Restauration d une réponse CTL anti-virale efficace Velu et al. Nature 2009

28 Guérison fonctionnelle! Virémie indétectable en l absence de traitement ARV! Taux de lymphocytes T CD4 + normal et stable! Absence de progression clinique " Persistance de réservoirs latents sans réplication virale significative Modèle des «Elite Controllers» Vaccination thérapeutique / blocage de PD-1 Traitement en primo-infection et interruption thérapeutique Thérapie génique anti-ccr5

29 Guérison fonctionnelle par thérapie génique de CCR5! Le patient de Berlin a été guéri par allogreffe de moelle osseuse avec un donneur homozygote CCR5 Δ32/Δ32! Comment rendre les cellules résistantes à l infection VIH? Cellules souches ou L T CD4 + périphériques d un patient VIH+ R5 $ Thérapie génique pour déléter CCR5 $ Expansion et sélection des cellules CCR5 - résistantes à l infection

30 Guérison fonctionnelle par thérapie génique de CCR5 Zinc Finger Nucleases spécifiques de CCR5 Vecteur adénoviral Traitement ex vivo des cellules cibles Réinfusion des cellules CCR5 - Adapté de June et al. CROI 2012 abs 155

31 Guérison fonctionnelle par thérapie génique de CCR5! Essais cliniques en cours chez des patients VIH+ (n=21) Thérapie génique ex vivo des L T CD4 + périphériques Expansion in vivo des L T CD4 + CCR5 - post-réinfusion Localisation dans les muqueuses digestives Augmentation du nombre de T CD4 + et normalisation du ratio CD4/CD8! Limites de la thérapie génique de CCR5 des L T CD4 + périphériques: Faible fraction de cellules génétiquement modifiées (16-36%) Durée de persistance inconnue à long terme Traitement limité aux L T CD4 + " Thérapie génétique des cellules souches hématopoïétiques

32 Guérison fonctionnelle: L exemple des patients «VISCONTI»! «Post-treatment controllers» Traitement précoce en primo-infection Traitement prolongé avant interruption thérapeutique 21/32 «Non controllers»: rebond < 6 mois 6/32 «Transient controllers»: rebond > 6 mois (médiane 10 mois, IQR [9-21]) 5/32 «Post-treatment controllers»: pas de rebond sur une durée médiane de 75 mois (IQR [71-82]) Hocqueloux et al. AIDS 2010

33 Guérison fonctionnelle: L exemple des patients «VISCONTI» Hocqueloux et al. AIDS 2010

34 From bench to bedside! Quelle stratégie choisir? Approches combinées: vaccination thérapeutique +/- blocage PD-1 et cycles de purge?! Quels patients seront les meilleurs candidats aux essais: # de guérison complète par purge des réservoirs? # de guérison fonctionnelle? par immunothérapie? par thérapie génique?! Sur quels critères sélectionner ces patients?

35 From bench to bedside Sur quels critères sélectionner ces patients?! Un prérequis probablement indispensable un bas niveau de réservoir cellulaire Traitement en phase chronique Traitement en primo-infection Hocqueloux et al. CROI 2009 abs 515! Intérêt d un traitement précoce en primo-infection! Nécessité d outils virologiques pour monitorer les réservoirs

36 From bench to bedside! Quel endpoint dans les essais de guérison du VIH? # diminution/négativation de l ADN VIH dans les PBMCs, les muqueuses # in fine absence de rebond après interruption du traitement! Quelle toxicité acceptable pour les patients?! Dans l hypothèse de la mise au point d une stratégie efficace Difficultés du passage à grande échelle Problèmes liés au coût et au fossé technologique nord/sud

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