Le sida. de l Université paris descartes. Historique & chiffres clés La virologie. L immunologie La vaccinologie. Les approches sociologiques

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1 de l Université paris descartes avril 2013 Le sida Historique & chiffres clés La virologie L immunologie La vaccinologie Les approches sociologiques Les formations 1 Les associations

2 ÉDITO Depuis les premiers cas décelés aux Etats-Unis en 1980, et la découverte trois ans plus tard du Virus de l Immunodéficience Humaine (VIH) par les équipes de Luc Montagnier et Françoise Barré-Sinoussi, l épidémie a atteint plus de 20 millions de personnes à travers le monde et s est propagée dans tous les pays et toutes les catégories de population. Depuis plus de trente ans, la lutte contre le sida est un enjeu de santé publique majeur à l échelle internationale. La prévention reste le maître mot et, en ces temps où l on observe une certaine relâche, en particulier de la part des jeunes, il est important de rappeler qu on ne guérit pas du sida et que seul le port du préservatif est un moyen de prévention efficace. Frédéric DARDEL Président de l Université Paris Descartes Ce numéro des Cahiers de l Université Paris Descartes, entièrement consacré au VIH, a pour ambition de présenter le panorama le plus large possible des recherches effectuées sur cette thématique au sein de notre université. Qu elles soient d ordre médicales, biologiques ou sociales, elles contribuent toutes à la lutte contre ce fléau mondial. Certains travaux actuels, menés à l Institut Cochin, à l hôpital Necker ou au Centre universitaire des Saints-Pères sont de première importance et ouvrent des perspectives extrêmement prometteuses dans les domaines de l immunologie, de la virologie, de la vaccinologie, ou encore de la thérapie génique. Les sciences humaines et sociales permettent de comprendre les aspects humains de la propagation du sida et d imaginer de nouveaux projets de prévention et de dépistage, c est le cas en particulier des études menées par le Centre de Population et Développement (CEPED) en Afrique et en Asie, les deux continents présentant la plus forte prévalence de personnes séropositives. Je tiens à remercier et à saluer l ensemble de nos partenaires qui ont cofinancé la grande majorité des travaux exposés dans ce numéro : l Agence Nationale de Recherche contre le Sida et les Hépatites Virales (ANRS), Sidaction, l Inserm et le CNRS. Enfin, vous trouverez les informations concernant les formations proposées par notre université en rapport avec cette thématique, ainsi que des renseignements pratiques, dont la liste des centres de dépistage anonyme et gratuit situés à Paris, ainsi que les principales associations de lutte contre le sida. Je vous souhaite, cher(e)s collègues et cher(e)s étudiant(e)s, une très bonne lecture. 02

3 sommaire 4Historique et définition 6État des lieux 8Étude des réservoirs VIH Recherches fondamentales en immunologie 10et en virologie 22 Les approches socio-culturelles de l épidémie 18 Recherches en vaccinologie L apport des associations dans 28la reconnaissance d un patient expert La collecte d objets sur l histoire 30et la mémoire du sida 32 Les 31formations Les conseils du service interuniversitaire de médecine préventive et liste des centres de dépistages anonymes et gratuits Les principales 34associations 03

4 HISTORIQUE & DÉFINITION Transmissions de rétrovirus de singes à l Homme (chez les chasseurs et lors du dépeçage de viande de singe) Les médecins africains observent Années 1970 une augmentation des maladies opportunistes. Les premiers cas de sida observés en Californie et à New York sont rapportés dans la communauté gay masculine et chez des consommateurs de drogues Le terme de SIDA est créé : Syndrome de l ImmunoDéficience Acquise Il est démontré que l AZT réduit le risque de transmission du virus de la mère à l enfant Mise à disposition d une combinaison de trois anti-rétroviraux : c est la naissance d une nouvelle classe thérapeutique, les antiprotéases. Mise à disposition des tests de quantification du virus dans le sang : le test de charge virale. Les premiers cas de sida sont décrits en France dont certains rapportés chez des femmes non toxicomanes, chez des enfants et des hémophiles. Les scientifiques français identifient le Virus de l Immunodéficience Humaine (VIH), responsable de la maladie. Les Premiers tests de diagnostic sérologique sont développés en France et aux Etats-Unis. Mise sur le marché de l Azidothymidine (AZT), premier médicament utilisé dans le traitement de l infection Le premier candidat-vaccin contre le sida s avère être un échec Il est démontré que la circoncision réduit l infection du VIH chez les hommes hétérosexuels. 04

5 La Transmission du VIH La majorité des cas de transmission de VIH a lieu lors de rapports sexuels non protégés. La meilleure protection est l usage du préservatif. La contamination se fait aussi par voie sanguine, notamment chez les consommateurs de drogues. L utilisation de seringue à usage unique réduit considérablement ce risque de transmission. La transmission du virus de la mère à l enfant a lieu in utero ou intra-partum. L efficacité de la prévention de cette transmission par les traitements antirétroviraux administrés durant la grossesse a permis de réduire considérablement ce risque. L infection de l organisme par le VIH Le VIH infecte particulièrement les lymphocytes T CD4 qui sont des cellules essentielles du système immunitaire car elles coordonnent de nombreuses réponses immunes notamment face aux infections. De fait, l infection virale est disséminée dans tout l organisme et le virus est présent dans le sang, le sperme, le liquide pré-séminal, les sécrétions cervico-vaginales et le lait maternel. L infection se produit par la dissémination du virus par voie muqueuse (ex : muqueuses vaginales, anales, et au niveau du gland) ou directement par voie sanguine (seringue). Cycle du virus Le VIH est un rétrovirus dont le génome est un ARN. Après l entrée du virus dans la cellule, l ARN viral est transcrit en ADN grâce à une enzyme virale, la réverse-transcriptase. Cet ADN double brin va ensuite s intégrer au sein d un chromosome de la cellule. Cette cellule infectée peut rester au repos jusqu au moment où elle est activée. La réplication virale est alors déclenchée, utilisant la machinerie cellulaire pour produire de multiples particules virales qui vont être libérées et infecter de nouvelles cellules Le prix Nobel de médecine est décerné à Françoise Barré-Sinoussi et Luc Montagnier pour leur découverte du VIH en Le médicament Atripla combine trois médicaments en la prise d un seul comprimé par jour. Se faire dépister c est aussi protéger les autres Les conséquences de l infection par le VIH L infection induit une réplication systématique et continue qui augmente au cours du temps, entrainant la destruction progressive des lymphocytes T CD4 et l altération des défenses immunitaires. Le déficit immunitaire ou «SIDA», pour Syndrome de l Immuno- Déficience Acquise, défini par un taux de lymphocytes CD4 inférieur à 200/mm 3, et par des infections dites opportunistes, qui profitent de cette immunodépression pour se développer En l absence de traitement, le sida survient en moyenne 8 ans après l infection par le VIH. Les traitements antirétroviraux sont désormais initiés de plus en plus tôt après le diagnostic de l infection, non seulement pour préserver le risque de progression vers le sida, mais aussi celui de transmission sexuelle. Traitements et recherches Les traitements antiviraux disponibles ne permettent pas de guérir l infection, ils empêchent l évolution de l infection vers la maladie. Ils bloquent la réplication virale et l infection de nouvelles cellules en diminuant considérablement la charge virale, c est-à-dire le nombre de virus présents dans l organisme. Les recherches actuelles s attachent à améliorer la prescription des traitements existants et à développer de nouvelles cibles du cycle viral. À ce jour, il n existe aucun vaccin efficace contre l infection à VIH, les recherches se poursuivent non seulement vers les vaccins prophylactiques mais aussi vers les vaccins thérapeutiques 2013 On estime qu environ 34 millions de personnes vivent avec le VIH, dans le monde. En France, environ personnes sont séropositives, l Ile-de-France est la région la plus touchée par l épidémie qui continue de progresser dans la communauté gay. L accès aux traitements dans les pays touchés par l épidémie reste très insuffisant puisqu en 2012, moins de 6 millions de personnes infectées recevaient des traitements antirétroviraux. 05

6 ÉTAT DES LIEUX en france AU 1 er DÉCEMBRE 2012 L Institut de Veille Sanitaire (InVS) publie chaque année, à l occasion de la Journée mondiale du sida, des données actualisées sur l infection au Virus d Immunodéficience Humaine (VIH) et les Infections Sexuellement Transmissibles (IST) en France. Les données disponibles pour l année 2011 ne montrent pas de rupture par rapport aux années précédentes. Environ 6100 personnes ont découvert leur séropositivité en 2011, un chiffre comparable à celui de % d entre elles l ont fait lors d une consultation en médecine de ville. L Ile-de- France, la Côte d Azur et la Guyane demeurent les régions les plus touchées. Enfin on estime toujours que personnes vivent avec le VIH et l ignorent. 5,2 millions de tests de dépistages VIH ont été réalisés en 2011, soit 4 % de plus qu en Dans la moitié des cas, le diagnostic d infection VIH est tardif, avec un taux de cellules immunitaires (CD4) à moins de 350. Pour améliorer la prise en charge, il faudrait désormais arriver à dépister plus tôt. Les personnes diagnostiquées précocement sont le plus souvent jeunes, nées en France, contaminées lors d un rapport homosexuel, alors que les personnes diagnostiquées très tardivement sont souvent plus âgées, nées en Afrique subsaharienne et contaminées lors de rapports hétérosexuels.

7 Seules 10% des personnes ont découvert leur séropositivité durant la primo-infection alors que 800 cas de dépistages très tardifs (au stade sida) ont été enregistrés sur la même période (environ 13 %). Augmenter la précocité des diagnostics de la maladie reste un enjeu de santé publique majeur pour les années à venir. Les homosexuels masculins et les hétérosexuels nés à l étranger restent les populations les plus exposées. En 2011, 2400 hommes ayant des rapports sexuels avec des hommes (HSH) ont déclaré leur séropositivité. Cela représente 40% des dépistages positifs, une proportion qui ne diminue pas au fil des ans. Ces hommes demeurent la population la plus exposée en France puisque l incidence de l infection VIH est 200 fois plus élevée au sein de cette population. L étude «Prévagay», réalisée parmi les HSH fréquentant les lieux de convivialité gay parisiens évalue cette incidence à 3,8 %, avec une prévalence de 18 %. Les études d autres pays rapportent des estimations d incidence proches pour les populations d HSH avec une moyenne de 2,5 %. Ces hommes sont majoritairement nés en France et âgés de 37 ans en moyenne. Un tiers d entre eux a effectué le test de dépistage suite à des signes cliniques d infection et un tiers suite à une exposition au VIH. Dans 40 % des cas ils ont été dépistés par un médecin de ville. Chez les hétérosexuels nés à l étranger, la transmission du VIH parait moins importante qu auparavant et le nombre de découvertes de séropositivité diminue depuis En revanche, chez les hétérosexuels nés en France, le nombre de découvertes de séropositivité est stable depuis plusieurs années. En 2011, on a dénombré 3500 découvertes de séropositivité chez les hétérosexuels dont 2400 nés à l étranger (1400 femmes) et 1100 nés en France (600 hommes). 39% des hommes hétérosexuels avaient atteint le stade sida (moins de 200 CD4) lorsqu ils ont découvert leur séropositivité. Les usagers de drogues ne représentent plus que 1 % des nouvelles contaminations, soit 85 personnes en Une importante proportion de cette population est née à l étranger, en Europe et en Afrique du Nord. 36% Enfin, le sida ne représente plus qu un quart des causes de décès des patients infectés par le VIH en France, sauf en outre-mer où cette proportion reste de Les patients décèdent désormais de comorbidités quand leur infection est contrôlée par des traitements anti-rétroviraux. Une prise en charge multidisciplinaire, en particulier en ce qui concerne les cancers, apparait indispensable. 07

8 ÉTUDE DES RÉSERVOIRS VIH Manipulation sur la paillasse Virgile Delâtre I Service Communication I Photothèque Université Paris Descartes Christine Rouzioux, EA 3620 «Infection à VIH, réservoirs et pharmacologie des antirétroviraux» LABORATOIRE de virologie, hôpital necker - enfants malades Christine Rouzioux Directeur d unité HU Professeur des Universités / Praticien des Hôpitaux Sida Maladies Infectieuses & Parasitaires / Microbiologie Immunologie / Immunopathologie. Virgile Delâtre I Service Communication I Photothèque Université Paris Descartes Définition des réservoirs VIH Les traitements antirétroviraux ont permis de réduire considérablement la morbidité et la mortalité des patients infectés traités qui ont désormais une espérance de vie très proche de celle de la population générale. Ces traitements permettent de bloquer la réverse-transcriptase et d interrompre le cycle viral en empêchant l infection de nouvelles cellules. Cependant, l infection reste toujours présente dans l organisme du fait que les antirétroviraux n atteignent pas les cellules infectées latentes au repos, qui constituent les réservoirs VIH. De fait, les personnes séropositives ne peuvent arrêter leurs traitements (même en cas de charge virale indécelable) car, dans ce cas, la réplication virale redémarre et le virus est à nouveau rapidement produit. Ce phénomène est dû à l existence de réservoirs du VIH constitués majoritairement de lymphocytes CD4 infectés. Les cellules infectées sont présentes de façon diffuse dans tout l organisme, mais c est dans les tissus lymphoïdes, le tube digestif et les ganglions lymphatiques qu elles sont les plus abondantes. De même que le système immunitaire est incapable d induire des réponses immunes capables de contrôler la réplication virale, les cellules réservoirs dormantes ne sont pas reconnues par le système immunitaire et ne sont donc pas éliminées, car elles n expriment aucun antigène viral membranaire. 08 Quantification des réservoirs Notre laboratoire est impliqué depuis plusieurs années dans cette thématique. Nous avons notamment caractérisé le niveau des réservoirs VIH au sein de nombreuses cohortes de patients et de situations cliniques différentes. Pour cela, nous avons développé une technique ultra-sensible de quantification d ADN-VIH dans les cellules infectées sanguines et dans les tissus. Tout comme le niveau de charge virale sanguine et le taux de lymphocytes CD4, le niveau d ADN-VIH permet de connaître le niveau

9 global d infection caractéristique de chaque patient. Il est prédictif du risque de progression vers le sida. Cette technique permet également d effectuer le diagnostic de l infection du nouveau-né de mère séropositive. Le développement d autres techniques de recherche pour quantifier et caractériser les différentes formes d ADN-VIH intégrées au chromosome ainsi que la mesure de la capacité des réservoirs à produire du virus nous permettra de participer à la construction d essais thérapeutiques visant à réduire les réservoirs. Les contrôleurs du VIH Il existe de rares cas de personnes séropositives qui ne présentent aucun signe d évolution clinique et biologique sur plusieurs années, ils sont désignés sous le terme de «HIV contrôleurs» ou «contrôleurs du VIH». Ces patients, dont le système immunitaire contrôle naturellement l infection sont le sujet de nombreuses recherches physiopathologiques. La compréhension des mécanismes à l origine de ce contrôle virologique pourrait conduire au développement de nouvelles approches thérapeutiques ou vaccinales. La mesure du taux d ADN-VIH chez ces patients, nous a permis de montrer qu ils présentent un niveau de réplication virale et de réservoirs particulièrement bas, même après plus de 10 ans d infection. Deux mécanismes pourraient expliquer ces défenses naturelles : soit une résistance naturelle des lymphocytes à l infection, ou bien un blocage de la réplication du virus par des facteurs de restriction. L étude de ces mécanismes est prometteuse. Une forte proportion de ces sujets «contrôleurs du VIH» sont porteurs d allèles HLA-B*27 et/ou de HLA-B*57. Ces allèles se révèlent protecteurs car ils induisent des fonctions de lymphocytes TCD8 plus robustes et plus efficaces contre les cellules infectées activées. Les patients VISCONTI Notre groupe de recherches a identifié et décrit récemment des cas de patients traités précocement en primo-infection présentant un contrôle virologique plus de 7 ans après l arrêt de leur traitement (Hocqueloux, AIDS 2010, Saez-Cirion, Plos Pathogens 2013). Cette situation exceptionnelle se révèle peu fréquente du fait qu elle nécessite des conditions particulières d initiation très précoce des traitements, maintenus au moins deux ans puis interrompus. La fréquence de cette situation est estimée de 7 % à 10 % des patients traités en primo-infection, sans que des facteurs particuliers n aient été identifiés. Ces patients «contrôleurs post-traitement» ou VISCONTI, pour Viro-Immunological Sustained Control after Treatment Interruption, ne portent pas les allèles protecteurs HLA-B*27 ou HLA-B*57. Ils n ont pas d activité TCD8 fortes comme les HIV contrôleurs. Par contre, ils présentent un niveau des réservoirs particulièrement faible et certains voient leurs réservoirs diminuer ces dernières années alors qu ils ne reçoivent plus de traitement. La culture des cellules lymphocytaires de ces sujets permet de montrer une réplication virale avec une production de virus n indiquant pas des blocages complets ou la présence de virus défectifs majoritaires. Notre hypothèse est qu un mécanisme du contrôle virologique en l absence de traitement est différent de celui des HIV contrôleurs. Nous pensons que le traitement très précoce interrompt l établissement des réservoirs, bloque la «tempête cytokinique» induite lors de la primo-infection tout en préservant des fonctions immunitaires essentielles notamment les réponses immunes innées. Traitements en primo-infection Dès 2001, nous avons rapporté le fait que des traitements initiés dès la primo-infection induisent une forte réduction du taux d ADN-VIH des lymphocytes sanguins, beaucoup plus importante que celle induite par des traitements initiés en phase chronique. De nombreux résultats convergent maintenant et confirment l impact important des traitements initiés très précocement. L Essai ANRS-OPTIPRIM est le premier essai visant à explorer l impact d une penta-thérapie de 24 mois initiée dans les dix semaines suivant la contamination sur le réservoir sanguin. L essai qui a commencé en 2010 va se dérouler jusqu en Les prélèvements recueillis au cours de cet essai vont nous permettre de caractériser finement le réservoir viral en phase très précoce de la primo-infection. Nous pourrons également caractériser les réponses immunitaires innées et spécifiques, analyser la réponse anticorps et rechercher d éventuels mécanismes de blocage de la latence virale. Nouvelles Pistes thérapeutiques L élimination complète des cellules réservoirs sera un objectif très difficile à atteindre. Pour éradiquer l infection, il faudrait cibler spécifiquement le génome viral intégré dans les chromosomes. Certaines molécules anticancéreuses pourraient être utilisés dans ce contexte. Nous explorons de telles pistes avec les équipes des Professeurs Brigitte Autran (Inserm - UMRS 945) et Carine van Lint de l Université de Bruxelles. Nous avons exploré la capacité des cellules réservoirs TCD4 quiescentes à produire du virus en présence de divers activateurs de la latence virale. Cela pourrait constituer une nouvelle approche thérapeutique. Il reste à savoir quels seraient les patients qui pourraient bénéficier au mieux de tels traitements. Sur la paillasse Virgile Delâtre I Service Communication I Photothèque Université Paris Descartes 09

10 RECHERCHES FONDAMENTALES EN IMMUNOLOGIE ET EN virologie Réponses immunitaires Anne Hosmalin, Directrice de recherche, chef de l équipe Présentation de l antigène par les cellules dendritiques Rôle des cellules dendritiques L objectif de nos recherches est de permettre de trouver de meilleurs protocoles pour élaborer des candidat-vaccins ou des immunothérapies, et également de découvrir des paramètres prédictifs pour aider les décisions thérapeutiques concernant l infection par le VIH. Anne Hosmalin Directrice de recherche CNRS MD, PhD, chef de l équipe «Présentation de l antigène par les cellules dendritiques» Virgile Delâtre I Service Communication I Photothèque Université Paris Descartes Nous étudions des cellules particulières du système immunitaire : les cellules dendritiques. Ces cellules sont essentielles dans le déclenchement de la réponse immunitaire et dans l efficacité des vaccins. En effet, elles sont les seules qui peuvent activer les lymphocytes T naïfs, et donc déclencher les réponses immunitaires. Elles ont été appelées «cellules présentatrices de l antigène professionnelles». Certaines sont spécialisées dans la «présentation croisée de l antigène», un processus grâce auquel les cellules dendritiques sont capables de présenter aux cellules du système immunitaire certains fragments des microbes qui infectent des cellules voisines ; ces fragments sont appelés antigènes. Elles informent ainsi les lymphocytes T et B de l infection, ce qui initie une stratégie complexe de destruction très spécifique des cellules infectées. Les vaccins contre les virus doivent la plupart du temps passer par des voies de présentation croisées dans les cellules dendritiques. Alors seulement, le système immunitaire sera activé, et capable de reconnaître spécifiquement le virus. Les cellules dendritiques sont des sentinelles qui repèrent l entrée de pathogènes dans l organisme. Elles ont un rôle de coordination de la réponse immunitaire. Elles libèrent des protéines, appelées cytokines, pour activer les autres cellules du système immunitaire et polariser leurs réponses contre les virus, les tumeurs, les bactéries ou les parasites. En particulier, les cellules dendritiques plasmacytoïdes sont les principales productrices d une famille de cytokines appelée interféron alpha. Ces protéines inhibent la multiplication du virus dans les cellules de l hôte, participant ainsi à son élimination. Nous avons découvert le déficit du nombre des cellules dendritiques circulantes lors de l infection par le VIH, et une forte diminution de la production d interféron 1 dans la primo-infection. Le déficit des cellules plasmacytoïdes est prédictif d une perte de contrôle de la réplication virale. Equipe : Présentation de l antigène par les cellules dendritiques Alexandre Lubin - Yolande Richard - Kahina Taleb - Camille Baey - Michaël Valente - Vincent Feuillet - Milica Millvojevic - Jean- Pierre Jourdain - Lene Vimeux - Marco Iannetta - Ezgi Yildiz - Anne Hosmalin Virgile Delâtre I Service Communication I Photothèque Université Paris Descartes 10 Hyperactivation du système immunitaire Lors de l infection par le VIH, il existe un cercle vicieux d hyperactivation du système immunitaire. Le VIH infecte préférentiellement les lymphocytes CD4, qui sont très importants dans les défenses immunitaires. Lorsque ces cellules sont activées, le virus peut se multiplier. Au niveau de l intestin, ces lymphocytes sont en permanence activés par le voisinage des bactéries intestinales. Ainsi, l hyperactivation du système immunitaire entrave paradoxalement l élimination du virus. Notre équipe a montré que cette hyperactivation pourrait reposer sur une population particulière de globules blancs, des monocytes porteurs de la molécule MDC-8. Ceux-ci pourraient devenir une nouvelle cible thérapeutique. Cette stratégie permettrait de compléter l action des antirétroviraux en interrompant d une manière très ciblée le cercle vicieux d hyperactivation du système immunitaire.

11 Yolande Richard Virgile Delâtre I Service Communication I Photothèque Université Paris Descartes Yolande Richard, Directrice de recherche Compartiment lymphocytaire B et infections pathogènes par VIH/SIV Le fonctionnement du compartiment B est profondément altéré chez les patients infectés par le VIH-1 ou les macaques infectés par les souches pathogènes du virus de l immunodéficience simienne (SIV). Les Primates Non Humains (comme les macaques Rhésus ou cynomolgus) infectés par le SIV (analogue du VIH chez les macaques) représentent le seul modèle pertinent permettant de faire progresser les recherches sur le sida. Dans ce modèle, nous avons montré que la perte en lymphocytes B mémoires, une caractéristique de la phase chronique, débute dès le stade de primo-infection et n est que partiellement contrecarrée par les thérapies antirétrovirales, même précoces. Une population de lymphocytes B dits de la zone marginale, spécialisée dans la réponse antibactérienne, voit aussi sa fréquence réduite au cours de la primo-infection. La perte de ces deux populations compromet la réponse spécifique du virus mais aussi les réponses acquises, naturellement ou par vaccination, contre les pathogènes et favorise l émergence d infections opportunistes. Le contexte inflammatoire de l infection surimpose une hyperactivité B, détectable dans les tissus périphériques et muqueux, qui est associée à une hyperproduction d immunoglobulines polyclonales dès la primo-infection. Nous avons récemment montré une surexpression de BAFF (pour B-cell Activating Factor of the TNF Family) dans le sérum et les tissus des macaques primo-infectés qui pourrait contribuer à favoriser une réponse B systémique au détriment de la réponse spécifique du VIH-1, mais aussi à affecter le compartiment T en modulant via les fonction de cellules présentatrices de l antigène des lymphocytes B activés/mémoires. Cette hypothèse est actuellement éprouvée in vivo chez le macaque infecté, traité ou non par une forme soluble du récepteur BAFF-R. Les conséquences de ce blocage sont évaluées en termes de rééquilibrage de réponse B et T (TH17/TH1) ainsi que de protection des cellules dendritiques. Une cellule dendritique avec ses compartiments endosomaux où le VIH peut être phagocyté (en vert), son noyau (en bleu) et ses prolongements chargés d antigènes (en rouge). Michaël Valente, Anne Hosmalin I Equipe «Présentation de l antigène par les cellules dendritiques». Macrophage dérivé de monocytes sanguins de donneurs sains, infectés in vitro par du VIH-1. Le marquage anti-capside p24 est visualisé en vert, le réseau de microtubules en rouge et le noyau des cellules en bleu. Chantal Deschamps (équipe F. Niedergang) Florence Niedergang, Directrice de recherche, chef de l équipe Phagocytose et invasion bactérienne Effets de l infection des macrophages par le VIH Notre équipe étudie les effets de l infection par le VIH-1 sur les fonctions des macrophages. Les macrophages sont des cellules du système immunitaire issues de la différenciation de précurseurs et de monocytes circulants dans les tissus. Ils jouent un rôle majeur dans l élimination quotidienne des débris cellulaires ainsi que des microorganismes pathogènes (fonction de phagocytose et de clairance), et participent à l orchestration des réponses immunitaires par la sécrétion de médiateurs solubles, les cytokines. Les macrophages représentent une cible majeure du VIH car ils permettent une réplication virale productive, tout en étant résistants aux effets cytotoxiques du virus, contrairement aux lymphocytes T. Ils jouent un rôle très important dans le développement de maladies opportunistes et communautaires. En particulier, se sont développées ces dernières années des pathologies très sévères liées à des souches de Salmonelles hyper invasives, qui, au lieu de donner lieu à des infections locales contrôlées, évoluent en maladie systémique grave chez les patients immunodéprimés en Afrique australe. Nous avons montré que les macrophages infectés par le VIH-1 présentent des capacités réduites de phagocytose de diverses cibles. La protéine NEF, qui est un facteur de virulence majeur du VIH-1, joue un rôle primordial dans l inhibition de la phagocytose en perturbant le trafic intracellulaire indispensable pour une internalisation efficace. Nos recherches se concentrent actuellement sur l étude des étapes plus tardives de maturation, de dégradation et clairance des bactéries, et d activation des cellules. Notre but est de comprendre pourquoi les cellules infectées par le VIH-1 permettent le développement de maladies opportunistes, en utilisant en particulier des modèles de co-infections par le virus et les souches invasives africaines de bactéries Salmonella. Nous recherchons aussi les facteurs viraux impliqués dans ces étapes. 11

12 Rémi Cheynier, Directeur de recherche, chef de l équipe Cytokines et infections virales Cytokines Les cytokines sont des protéines essentielles au fonctionnement du système immunitaire. Sécrétées par les lymphocytes T et B, les cellules dendritiques et les macrophages, mais aussi par des cellules n appartenant pas au système immunitaire, elles ont pour fonction de maintenir l équilibre homéostatique du système immunitaire et de moduler les réponses immunitaires. Rémi Cheynier Parmi ces cytokines, nous nous intéressons plus particulièrement à l interleukine 7 (IL-7), cytokine clé de la régulation des populations lymphocytaires T. En raison de son rôle primordial dans la thymopoïese et de son action sur la prolifération et la survie des lymphocytes T périphériques, cette cytokine est utilisée dans des essais cliniques visant à améliorer la reconstitution immunitaire des patients infectés par le VIH. Notre équipe participe à l analyse des conséquences immunologiques et virologiques de cette thérapie. Nous analysons les effets de cette immunothérapie sur la diversité des lymphocytes T des patients et sur le développement des réponses immunitaires T, spécifiques du virus. De plus, nous avons identifié ces dernières années une nouvelle propriété de l IL-7 qui participe à la redistribution des cellules de l immunité vers les muqueuses, portes d entrée de la plupart des pathogènes. Suite à cette découverte, nous étudions, chez le macaque rhésus, l impact d un traitement par l IL-7 sur le développement des réponses immunitaires au niveau des muqueuses, induites par des stimulations antigéniques locales. Dans ces muqueuses, nous analysons également l expression du récepteur de l IL-7 dans le but d identifier les cellules impliquées dans la mise en place des réponses immunitaires muqueuses et d en disséquer les mécanismes d action. Parmi les cytokines produites en réponse aux infections, nous étudions également, dans le modèle macaque infecté par le SIVmac, la réponse interféron alpha induite par la réplication virale dans les organes cibles de l infection. Nous nous intéressons particulièrement à l expression des sous-types d interféron alpha, dont la fonction antivirale et l activité inhibitrice de la prolifération cellulaire restent à définir précisément. La compréhension des mécanismes de régulation de la production de ces cytokines et de leur impact à la fois sur la réplication virale et sur le système immunitaire pendant la primo-infection par le SIV devrait permettre d identifier de nouvelles voies thérapeutiques qui, en complément des traitements antirétroviraux, pourraient permettre un meilleur contrôle de la réplication virale. Étagère de laboratoire Virgile Delâtre I Service Communication I Photothèque Université Paris Descartes Enfin, notre équipe s intéresse aux chimiokines, des cytokines spécialisées dans la migration et le contrôle de l activation des cellules du système immunitaire. Nous étudions la production et le rôle de ces molécules au niveau des muqueuses chez l individu sain et infecté, dans le but de mieux appréhender les mécanismes responsables de la réduction du nombre de lymphocytes T observée au cours des premières semaines d infection. Cellules dendritiques plasmacytoïdes (en vert) dans la zone T de la rate (marquée par un anticorps anti actine en rouge; les noyaux cellulaires sont en bleu), un organe lymphoïde où se produit une forte réplication du VIH-1, ce qui s accompagne d une forte production d Interféron. Leïla Perié, Anne Hosmalin I Equipe «Présentation de l antigène par les cellules dendritiques». Particules du virus du sida (VIH), en jaune, bourgeonnant à la surface d un lymphocyte. Image acquise par microscopie électronique à balayage puis colorisée. S. Guadagnini et M-C. Prévost, N. Sol-Foulon et O. Schwartz, J-M. Panaud Institut Pasteur 12

13 Jérôme Estaquier, Directeur de recherche L'apoptose : la mort cellulaire programmée La spécificité de nos recherches réside d une part dans une recherche d amont qui vise à préciser les mécanismes biochimiques et moléculaires impliqués dans les processus de mort cellulaire programmée des cellules cibles du VIH, et d autre part dans une recherche d aval qui étudie ces mécanismes in vivo à travers l analyse des modèles de Primates Non Humains infectés par SIV. Ces modèles nous permettent par ailleurs de tester de nouvelles approches thérapeutiques. Nos récents travaux ont permis de mettre en exergue que l infection par le VIH/SIV entraine l apoptose des cellules présentatrices de l antigène, cellules nécessaires à l établissement de la réponse immunitaire. Il s agit en particulier des cellules monocytaires et dendritiques. Ainsi, une mort prématurée de ces cellules participerait à l établissement du déficit immunitaire associé au sida, et ce dès la phase de primo-infection (Laforge, Plos Pathogens 2011). Jean-Philippe Herbeuval, Directeur de recherche Mécanismes de mort cellulaire Le développement d une réponse innée est essentiel pour lutter contre les infections virales : elle permet de détecter les caractéristiques invariantes des microbes envahisseurs et d activer le système immunitaire grâce à la production de protéines antivirales appelées cytokines. En présence du VIH, les cellules dendritiques plasmacytoïdes produisent des interférons alpha, un groupe particulier de cytokines anti-virales. Parallèlement, elles présentent à leur surface la protéine TRAIL, régulée par les interférons alpha, qui induit la mort des cellules environnantes qui la reconnaissent grâce à un récepteur spécifique. Dans les phases tardives du sida, le taux d interférons alpha augmente, alors que le nombre de lymphocytes T CD4 diminue massivement par mort cellulaire programmée. Cela suggère que ces cytokines jouent un rôle dans la pathologie induite par le VIH. Nous avons montré que les patients «contrôleurs», qui contrôlent beaucoup mieux que les autres la réplication du VIH, présentent une mutation génétique pour le récepteur de la protéine TRAIL. Ce récepteur est défectueux. La mutation génétique induit la séquestration dans la cellule du récepteur, qui ne peut alors plus interagir avec TRAIL, empêchant les lymphocytes T CD4 de reconnaître TRAIL, et donc de déclencher leur mort cellulaire programmée. Cette mutation associée au profil des patients «contrôleurs» pourrait expliquer le maintien du nombre de leurs lymphocytes T CD4, ainsi que la non-progression vers la phase sida. Bataille moléculaire entre le virus et la cellule Florence MargotTin-Goguet, Directrice de recherche, chef de l équipe Rétrovirus-Quiescence et Prolifération Nos travaux consistent à analyser les ressorts de la bataille moléculaire entre le VIH et la cellule. Notre but est de montrer comment le VIH détourne l environnement cellulaire à son avantage pour pouvoir se développer et se multiplier. Pour ce faire, nous étudions les mécanismes de défense cellulaire mis en place contre l infection virale et particulièrement le rôle joué par les protéines auxiliaires dans l infection de la cellule. Florence Margottin-Goguet Virgile Delâtre I Service Communication I Photothèque Université Paris Descartes Ces protéines sont longtemps restées peu étudiées et mystérieuses. Il existe deux types de VIH, le VIH-1 et le VIH-2. Le VIH-2 est moins pathogène en raison d une interaction différente avec l hôte. Les virus VIH-1 et VIH-2 expriment 5 protéines auxiliaires : 3 en commun (VIF, VPR et NEF) et 2 spécifiques (VPU pour VIH-1 et VPX pour VIH-2). Avant 2002, on ne cernait pas exactement leurs rôles car on ne les étudiait pas dans des environnements cellulaires adaptés. A partir de cette date, il y a eu un tournant important dans l étude de ces protéines avec la découverte des premiers facteurs de restriction cellulaire, c est-à-dire des facteurs cellulaires pouvant empêcher la réplication virale dès que le virus a pénétré dans la cellule. Notre groupe s est intéressé alors à trois de ces protéines auxiliaires que sont VPU, VPR et VPX. Nous avons cherché à savoir comment elles sont capables de contrecarrer les facteurs de restriction. Ainsi nous avons mis en évidence le fait que le virus utilise des protéines cellulaires, les E3 ubiquitine ligases, qui sont des enzymes qui favorisent la dégradation de facteurs cellulaires. Petit à petit il a été montré que VIF, VPR et VPU utilisent les ubiquitines ligases pour aller dégrader des facteurs cellulaires qui empêchent naturellement la réplication du virus. Nous avons prouvé le fait que le VIH, et en particulier sa protéine VPR, peut utiliser une même enzyme pour aller dégrader plusieurs facteurs. Nous avons aussi montré que le facteur cellulaire de défense inactivé par VPX, la protéine SAMHD1, inhibe le virus en réduisant la quantité cellulaire des briques indispensables à la synthèse de l ADN viral, les dntp. À l heure actuelle, nous orientons nos recherches sur la protéine VPR. Nous n avons pas encore trouvé l environnement cellulaire dans lequel l expression du facteur de défense que VPR inactive est stimulé. 13

14 Le VIH trouve l opportunité de se répliquer de façon explosive dans les lymphocytes T activés par les cellules dendritiques. Ici, on voit des lymphocytes T (contour vert) interagissant avec une cellule dendritique (rouge ; noyaux en bleu). Image obtenue en microscopie à fluorescence. Vincent Feuillet, Institut Cochin 14 Serge Bénichou Virgile Delâtre I Service Communication I Photothèque Université Paris Descartes Serge Bénichou, Directeur de recherche, chef de l équipe Virus et trafic Intracellulaire Notre équipe s attache à comprendre comment le virus utilise et détourne des voies cellulaires essentielles pour se multiplier ou pour perturber le fonctionnement des cellules du système immunitaire. Nous étudions plus particulièrement les protéines virales de régulation VPR et NEF, dont le rôle est primordial au cours de certaines étapes de la réplication virale. VPR intervient plutôt au cours des étapes précoces du cycle viral, concernant la rétro-transcription du génome viral ARN en ADN ainsi que dans le transport de ce dernier du cytoplasme au noyau, où il sera intégré au génome de la cellule infectée. Au contraire, NEF intervient au cours des étapes tardives du cycle de réplication virale pour permettre l assemblage et la production des particules virales infectieuses. L un de nos axes de recherche est d essayer de développer des stratégies permettant de bloquer ces facteurs viraux afin d inhiber spécifiquement leurs fonctions essentielles au cours de l infection naturelle. Pour la protéine NEF, nous avons développé des outils moléculaires spécifiques correspondant à des fragments d anticorps simplechaine de lama ciblant spécifiquement cette protéine virale. Dans des cellules infectées par le VIH-1, ces fragments d anticorps anti-nef sont capables d inhiber la totalité des fonctions et des désordres fonctionnels provoqués par NEF. Ces inhibiteurs de NEF constituent donc des outils originaux pour l étude fondamentale, à la fois in vitro et in vivo, des fonctions de NEF, mais également pour le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques antivirales ciblées sur la protéine NEF.

15 Clarisse Berlioz-Torrent Clarisse Berlioz-Torrent et Stéphane Emiliani, Directeurs de recherche, chefs de l équipe Interactions hôtes-virus L utilisation des multithérapies antirétrovirales (Highly Active Anti-rétroviral Thérapies) pour le traitement de toutes les personnes infectées par le VIH a permis d obtenir des progrès considérables, tant en termes d inhibition de la réplication virale qu au niveau de l amélioration de l état clinique des patients. Cependant, ces multithérapies ne peuvent ni éradiquer le VIH, ni empêcher l apparition de virus résistants. L un des défis des futures stratégies thérapeutiques consistera à inhiber les interactions entre le virus et son environnement cellulaire. Nos recherches s inscrivent dans cette perspective et visent à ouvrir de nouvelles voies pour le développement de molécules antivirales. L infection par le VIH est caractérisée par des niveaux élevés de réplication virale et par la propagation du virus dans l organisme, même pendant la phase cliniquement latente et asymptomatique chez les patients. L une des particularités de ce virus est d utiliser en grande partie la machinerie cellulaire de son hôte pour se répliquer. Notre objectif est d explorer les relations entre le VIH et la cellule hôte de façon à mettre à jour les mécanismes moléculaires qui sous-tendent la pathogénie rétrovirale. Stéphane Emiliani Lisa Hayden La production de particules virales infectieuses implique de nombreuses interactions entre protéines virales et cellulaires au cours de la réplication virale. Au cours des cinq dernières années, nos projets ont porté sur la caractérisation de ces interactions au cours des différentes étapes de la réplication du VIH. Nous avons identifié et validé fonctionnellement des cofacteurs cellulaires contrôlant l intégration du génome viral dans le chromosome de la cellule hôte. Nous avons également étudié les derniers stades de la réplication virale en mettant l accent sur le trafic des composants viraux vers le site d assemblage viral, le bourgeonnement, la libération et la maturation des particules virales. L intérêt de nos études repose sur le fait que ces cofacteurs cellulaires peuvent potentiellement devenir de nouvelles cibles pour le développement de thérapies anti-virales. Vue d un laboratoire Virgile Delâtre I Service Communication Photothèque Université Paris Descartes Microscope à fluorescence I Michaël Valente et Sonia Amraoui Virgile Delâtre I Service Communication I Photothèque Université Paris Descartes 15

16 ARN Bruno Sargueil Bruno Sargueil, Directeur de recherche, chef de l équipe Mécanismes moléculaires de l initiation de la traduction Mécanismes moléculaires de la traduction des protéines du VIH Le VIH, virus à ARN, comprend un gène codant pour la protéine Gag, qui est le centre de sa structure. Nous nous intéressons aux aspects moléculaires de la traduction de ce gène. Cette étude est importante dans la compréhension du cycle du virus dans la cellule et donc de l infection. Il y a quelques années nous avons montré que la protéine Gag peut être produite selon un mécanisme original d entrée interne des ribosomes (éléments centraux de la machinerie cellulaire qui produit les protéines). Nous savons que ce processus repose sur la propriété extraordinaire du génome viral de lier directement le ribosome. Nous avons étudié l implication des autres facteurs de traduction cellulaire dans ce processus. Nous avons reconstitué les différents modes de traduction de l ARN viral in vitro afin de mieux en disséquer les mécanismes. Enfin, nous avons démontré que ce phénomène avait lieu non seulement avec des souches de laboratoires, mais aussi avec des isolats provenant de patients. Nous cherchons également à identifier les déterminants du passage de la traduction à l étape de dimérisation du génome du virus. Cette phase est primordiale pour la propagation du virus. Nous avons montré l implication de nouvelles séquences virales dans le processus de dimérisation. Nous cherchons maintenant à définir l importance fonctionnelle de ces éléments dans la physiologie du virus. Carine Tisné Carine Tisné, Directrice de recherche, chef de l équipe Structure des ARN, interactions et anti-infectieux Structure des ARN, interactions et anti-infectieux Notre équipe étudie depuis une dizaine d années le rôle des protéines du VIH-1 chaperonnes (NCp7 et VIF) des ARN pour promouvoir la formation du complexe d initiation de la transcription inverse du VIH-1. Nous avons utilisé la résonance magnétique nucléaire (RMN) pour obtenir une description mécanistique de la formation de ce complexe impliquant l ARNtLys3 et l ARN génomique viral. Le VIH-1 détourne un ARN de transfert (ARNt) de la cellule hôte, l ARNtLys3, pour l utiliser comme amorce de la transcription inverse de son ARN génomique. La formation de l hybride ARNtLys3/ARN viral consiste en l appariement des 18 nucléotides du PBS ( Primer binding site ) à la séquence complémentaire formant l extrémité 3 de l ARNt amorce. La formation du complexe d initiation de la transcription inverse (ARNtLys3/ARN viral) nécessite donc la fusion de la structure tridimensionnelle de l ARNt, un événement qui ne se produit pas spontanément à la température physiologique de l hôte, mais nécessite l action de la protéine de nucléocapside (NCp7). L ensemble de nos travaux RMN visant à comprendre la formation du complexe ARNt/ARN viral assistée par la protéine de nucléocapside nous a permis d accéder à une vision dynamique de la formation du complexe d initiation et d identifier les changements conformationnels subis par ces ARN et les étapes importantes du processus de formation du complexe d initiation. D autre part, nous avons montré que la protéine VIF entre en compétition avec la NCp7 pour les mêmes sites de fixation sur l ARNtLys3. Ce résultat pourrait expliquer pourquoi VIF inhibe l hybridation de l ARN viral à l ARNtLys3 réalisé par la NCp7. Nous étudions actuellement par RMN le rôle des acides nucléiques dans la maturation par la protéase virale de la protéine de nucléocapside. En parallèle, nous avons développé une méthode originale de criblage par fragment guidée par la RMN. En utilisant l ARNtLys3 comme ARN modèle, nous avons ainsi développé une chimiothèque ciblant les ARN et contenant par exemple des molécules liant spécifiquement un domaine de l ARNt avec une constante de dissociation dans la gamme du micromolaire. 16

17 Manipulation en laboratoire L2 sous hotte à flux laminaire Virgile Delâtre I Service Communication I Photothèque Université Paris Descartes THÉRAPIE GÉNIQUE DE L INFECTION au VIH : UNE ARME EN PLUS? Marina Cavazzana-Calvo Huguette & Propser Marina CAVAZZANA - CALVO, RESPONSABLE DU DÉPARTEMENT DE BIOTHÉRAPIE DE L HÔPITAL NECKER - enfants malades Malgré le succès incontestable des antirétroviraux dans le traitement de l infection à VIH, le patient n est pour autant pas débarrassé de l agent infectieux. Inflammation chronique et dysimmunité persistent malgré le traitement, aggravant le pronostic à moyen et à long terme. La persistance de la réplication virale dans des sites cryptiques altère l homéostasie lymphoïde et myéloïde ainsi que leur fonction. Ces limites de l approche thérapeutique conventionnelle incitent à rechercher de nouvelles approches curatives. En 2009 la preuve de principe qu un traitement curatif était possible a été publiée (Gero Hutter, N Engl J Med 2009). Un patient séropositif et atteint d une leucémie aiguë myéloblastique a été greffé avec les cellules souches hématopoïétiques (CSH) HLA génoidentiques provenant d un donneur sain, homozygote pour la mutation Δ32 du co-récepteur CCR5, indispensable à l entrée du VIH dans les cellules hématopoïétiques. Malgré l arrêt de la trithérapie, le patient (AIDS 2011) est resté plus de 3 ans sans recrudescence de la charge virale. Voilà la preuve que la thérapie génique peut marcher ; il s agit de prélever les CSH du sujet infecté, leur conférer in vitro à l aide d un vecteur lentiviral la résistance à l infection par le virus sauvage endogène, et de les réinjecter au patient. À partir de cette publication, nous avons également envisagé une approche par thérapie génique pour des sujets adultes séropositifs. Deux protocoles sont en cours de préparation à l Hôpital Necker/Paris Descartes en collaboration avec l Hôpital Saint Louis/Paris Diderot. Le premier protocole, qui devrait être soumis à l ANSM fin 2013, utilisera un vecteur lentiviral de grade clinique produit par la société Calimmune. Ce vecteur lentiviral produit un ARN complémentaire de CCR5 capable d éteindre l expression de ce co-récepteur et un peptide membranaire (mac46) capable d inhiber la fusion du virus avec la membrane cellulaire. En parallèle, un consortium européen soutenu par l ANRS regroupant scientifiques et cliniciens de 5 pays autour de cette thématique essaie de valider un nouveau vecteur susceptible de piéger le virus à trois niveaux différents de son cycle biologique : l entrée, la réplication et l infectivité. Trois points semblent essentiels pour obtenir un effet clinique comparable à ceux rapportés dans le cas du «Patient de Berlin» : le taux de cellules transduites doit être augmenté il faut leur donner un avantage sélectif initial d une façon artificielle sans avoir à recourir à l arrêt de la trithérapie un contrôle de l inflammation chronique doit être prévu. La complexité de cette thérapeutique est telle que des progrès ne peuvent être attendus à court terme, mais la thérapie génique ouvre pour cette infection de nouvelles perspectives. 17

18 RECHERCHES EN VACCINOLOGIE Odile Launay Odile Launay, PU-PH à l Université Paris Descartes, Chef du Centre d Investigation Clinique (CIC) de Vaccinologie Cochin-Pasteur, Hôpital Cochin Centre d Investigation Clinique de Vaccinologie Depuis la découverte du virus du sida en 1983, de nombreuses équipes travaillent sur la mise au point d un vaccin. En France, l Agence Nationale de Recherche contre le SIDA et les hépatites virales (ANRS) s est impliquée très rapidement et avec une forte visibilité internationale dans la recherche vaccinale avec des études menées chez l animal puis chez des volontaires sains acceptant de participer aux essais. Le CIC de vaccinologie Cochin Pasteur, actuellement seul centre de recherche clinique français dédié à la vaccinologie, participe depuis plus de 20 ans aux recherches menées par l ANRS et les industriels du vaccin (en particulier Sanofi Pasteur) pour la mise au point d un vaccin préventif. Plusieurs essais ont été réalisés au CIC explorant la capacité de différents candidats vaccins à induire une réponse humorale et/ou cellulaire contre le VIH chez des sujets sains. Ces essais se poursuivent avec deux études prévues pour démarrer en 2013 dans le cadre du VRI (Vaccine Research Institute) : une étude explorant l immunité muqueuse vaginale de femmes infectées ou non infectées par le VIH et un essai vaccinal évaluant une stratégie de vaccination combinant un vaccin recombinant et des lipopeptides du VIH. Plus récemment des essais évaluant la possibilité de stimuler le système immunitaire de patients déjà infectés par le VIH dans l objectif de pouvoir retarder la mise en route du traitement antirétroviral ou de l interrompre chez des patients déjà traités ont été mis en place au CIC avec des vaccins développés par des équipes de recherche françaises de haut niveau. Cette approche, appelée également «vaccination thérapeutique», est un des moyens envisagés dans la possibilité d éradication du virus (HIV cure). Plusieurs essais ont été réalisés au CIC explorant la capacité de différents candidats vaccins à induire une réponse humorale et/ou cellulaire contre le VIH chez des sujets sains. Les participants à ces essais sont inclus dans une cohorte coordonnée par le CIC permettant leur suivi à long terme. Paillasse Virgile Delâtre Service Communication Photothèque Université Paris Descartes 18

19 Manipulation en laboratoire Virgile Delâtre Service Communication Photothèque Université Paris Descartes Yonatan Ganor et Morgane Bomsel Virgile Delâtre I Service Communication I Photothèque Université Paris Descartes Conjugué entre une cellule de Langerhans en rouge en cours de transmission du VIH en violet à une cellule T en vert. Ce conjugué est localisé dans l épiderme de la partie interne du prépuce humain adulte infecté ex vivo. Équipe «Entrée muqueuse du VIH et Immunité muqueuse» Morgane Bomsel, Directrice de recherche, chef de l équipe Entrée muqueuse du VIH et Immunité muqueuse Vers un candidat-vaccin qui bloquerait le virus au niveau des muqueuses génitales La porte d entrée principale du virus du sida est composée par les muqueuses génitales. Notre objectif est de produire un vaccin capable d induire la production d anticorps dirigés contre le VIH pour bloquer le virus dès son premier contact avec l organisme et éviter sa propagation. Nous avons mis au point un candidatvaccin efficace chez le macaque femelle qui induit ce type d anticorps anti-vih dans les muqueuses vaginales. Les premiers essais cliniques ont montré que le vaccin est bien toléré chez la femme et induit bien les anticorps attendus aux niveau vaginal. Pour parvenir à de tels résultats, nous avons étudié un groupe de femmes résistantes à l infection malgré des rapports sexuels non protégés avec des partenaires séropositifs. Pour se protéger, ces femmes ont développé des anticorps vaginaux contre la protéine transmembranaire Gp41 de l enveloppe du VIH. Il s agit de la partie de l enveloppe virale la moins variable entre toutes les souches virales du sida. Gp41 contrôle, à la fois, l entrée du virus dans les cellules de la muqueuse et l infection des lymphocytes T CD4. Nous avons caractérisé les parties de Gp41 reconnues par ces anticorps, et nous les avons utilisées pour le vaccin. Le vecteur vaccinal de ce candidat-vaccin, le virosome, est utilisé chez l Homme depuis plus de 20 ans dans plusieurs vaccins. Grâce à sa surface lipidique mimant celle du virus, ce virosome permet aux antigènes de Gp41 d adopter une structure similaire à celle qu ils ont in situ. Cela favorise l induction d anticorps neutralisants lors de la vaccination. Chez les singes in vivo, ce vaccin fonctionne parfaitement contre les sous-types B du VIH, responsables de 90 % des infections aux Etats-Unis, en Amérique latine et en Europe, et contre le sous type C, prépondérant en Afrique et Asie du sud. Ce succès est prometteur. Nous étudions également les mécanismes d entrée du VIH au niveau génital chez l homme, car ils restaient mal compris et mal étudiés. Nous avons démontré que la face interne du prépuce, mais aussi l urètre, constituent des portes d entrée du virus. Nous avons identifié les cellules et les mécanismes mis en jeu : les cellules de Langerhans dans le prépuce et les macrophages présents dans l épithélium de l urètre. Ce sont les premières cellules qui sont envahies par le VIH. Ainsi, dans l urètre les cellules de l épithélium s arrêtent de sécréter les signaux retenant les macrophages à leur niveau, en conséquence de quoi, les macrophages infectés quittent l épithélium et permettent au virus de se propager. Dans la muqueuse de l urètre, les lymphocytes T CD4 ne sont pas infectés parce qu ils sont immatures. Ils pourront l être plus tard, après migration du VIH dans les ganglions. Nous cherchons à présent à déterminer si les macrophages de l urètre constituent des réservoirs permettant au virus de ne pas être éliminé totalement par les trithérapies. Ces travaux pourraient permettre aussi l élaboration de nouvelles stratégies de prévention. 19

20 Nouvelle piste originale pour un vaccin contre le sida chez les macaques. Jean-Marie Andrieu, professeur à l Université Paris Descartes Jean-Marie Andrieu Virgile Delâtre I Service Communication Photothèque Université Paris Descartes Mon équipe a montré, chez le macaque, que la suppression de l activation des lymphocytes T CD4 déjà touchés par le virus de l immunodéficience simienne (SIV), empêche la reverse transcription de ce dernier, son intégration dans le noyau et in fine sa réplication, protégeant ainsi le macaque de l infection. L activation du lymphocyte T CD4 touché par le VIH chez l homme et par le SIV chez le macaque est nécessaire à la réplication initiale du rétrovirus, puis à sa dissémination dans l organisme. Cette observation a conduit les chercheurs à développer, chez le macaque, un vaccin oral constitué d une bactérie commensale du tube digestif, le Lactobacillus plantarum, connue pour favoriser l inhibition de l activité des cellules du système immunitaire, état aussi appelé «tolérance immunitaire». À l inverse de tous les vaccins antiviraux existants à ce jour chez l homme ou l animal, ce vaccin «tolérogénique» (qui induit une tolérance spécifique) oral et sans toxicité n a généré ni anticorps ni lymphocytes cytotoxiques à l égard du virus ou des cellules infectées. Par contre, ce vaccin a induit une population jusqu alors inconnue de lymphocytes CD8 régulateurs (non cytotoxiques et MHC-IB/E restreints), à l origine de la suppression spécifique de l activation des lymphocytes CD4 infectés par le SIV. Cette suppression a inhibé la reverse transcription du virus et la suite de son cycle réplicatif dans le lymphocyte T CD4, protégeant ainsi les macaques de l infection. Sur 16 macaques vaccinés ayant reçu de fortes doses de deux souches différentes de SIV par voie intrarectale, 15 ont été totalement protégés au-delà de 14 mois. Comme le SIV, le VIH requiert l activation du lymphocyte CD4 pour s y multiplier. Les scientifiques espèrent que ce prototype de vaccin oral soit transférable à l homme, chez lequel il devrait être essayé à titre prophylactique aussi bien que thérapeutique. Ce nouveau concept de vaccin tolérogénique pourrait aussi s appliquer à de nombreux désordres immunologiques. Manipulation sous la hotte à flux laminaire Virgile Delâtre I Service Communication I Photothèque Université Paris Descartes 20