Spécificité des différents génotypes du Virus de l Hépatite C

Spécificité des différents génotypes du Virus de l Hépatite C 5ème Réunion Viro-Clinique Intercorevih Sandrine Castelain Laboratoire de Virologie Centre de Biologie Humaine CHU Amiens

1. Variabilité génotypique du HCV 2. Physiopathologie et génotypes 3. Thérapeutique et génotypes

Viral life cycle of HCV HCV NS5B polymerase Taux d erreurs de NS5B: 2.5 10-5 mutations/nt/genome replication Ribeiro, PLoS Pathogens, 2012

HCV genome - Degré d hétérogénéité Représentation de la variabilité de séquence des différentes régions du génome VHC

Niveaux de variabilité - Taxonomie D après Szabo, 2003 Homologie (%) Taxon Flaviviridae <60 Genre Hepacivirus 60-65 Espèce Hepatitis C virus 65,7-68,9 Type 1 à 7 76,9-80,1 Sous-type > 80 (1a, 1b, ) 90,8-99 Variant Mutants résistant Isolat Souche du patient Quasi-espèces Clones du patient d après Lindenbach, 2007 et Simmonds 1995

Variabilité du VHC: génotypes et sous-types 3 5 2 6 7 1, 2 7 4 D après Timm, 2007 1 www.hopkins-gi.org/, Viral hepatitis C : Introduction

Hépatite C Prévalence France 370 000 en France 65% chroniquement infectés dont 44% sans diagnostic 60% des Toxicomanes (UDIV) 25 % des Sidéens, 70-90% HCV+ si UDIV 5000 contaminations / an Meffre et coll. : Estimation des taux de prévalence des anticorps anti-vhc, 2003-2004

Modes de transmission du VHC et génotypes

Recombinaison génétique du HCV Les souches recombinantes naturelles Souche O r i g i n e Sit es de r e c o m b ina iso n RF1_2k/1b Russie dans NS2, d ans le rés idu V/I-93 1 2i/6 Vietnam jonctio n NS2/NS 3, entre les rési dus 1022 et 104 2 RF3_2b/1 b Phili ppi nes début d e NS3, entre les rés idus G-10 38 et L-10 39 2/5 France début d e NS3, entre les rés idus 10 27 et 1033 Inter génotypiques RF_2b/6w Taiwan début d e NS3, au rési du 1030 RF2_1b/1 a Pérou dans NS5 B, dans le rés idu Y-2 660 1a/1c (HC-J1) Japon 2 sites dans E1-E 2 aux rési dus 356 et 570 1a/1c (Khaja 1) Inde 5 sites des rég ions capsid e à NS3, (résidus 154, 307, 61 4, 900, 1147) 1b/1a Urugu ay dans la ré gion caps ide, au résid u 16 Intra génotypiques une (1b) plusi eurs (1a, 1b, 3a) Espagn e 2006 Espagn e 2008 dans NS5 B, au résid u 224 3 1 à 2 sites dans E1-E 2 ou 1 à 2 sites dans NS5 A sous Morel V, J Viral Hepatitis, 2011

Cas du génotype 2k/1b 2k V/I 931 Y D/N H L 1b Alignement comparatif des séquences au niveau de la zone de jonction. Morel V, J Viral Hepatitis, 2011

Cas du génotype 2k/1b ESTONIE RUSSIE St Petersbourg IRLANDE OUZBEKISTAN FRANCE CHYPRE GEORGIE ARMENIE Pays d origine des souches recombinantes du VHC 2k/1b. Pays d origine de la souche non recombinante 2k, VAT96 : MOLDAVIE. Pays où des patients infectés par un VHC de génotype 2k/1b et originaires d un pays différent, ont été identifiés.

1. Variabilité génotypique du HCV 2. Physiopathologie et génotypes 3. Thérapeutique et génotypes

Physiopathologie et Génotypes HCV Infection par le HCV Infection chronique (75 à 85% des cas) Cirrhose (10 à 20% sur 20 ans) Hépatocarcinome (1 à 4% par an) Guérison (15 à 25% des cas) 1ère cause de greffe de foie

Physiopathologie et Génotypes HCV Taux de mortalité lié à HBV, HCV et HIV (USA 1999-2007) Ly; Annals of Int Med, 2012 Projection sur les complications hépatiques liées à HCV aux USA Davis G; Liver Transpl, 2003

Physiopathologie et Génotypes HCV Implications du HCV dans les processus de: Insulino-résistance Stéatose Fibrose Carcinome hépatocellulaire

Insulino-résistance et Génotypes HCV 3a IR apparait dans les premières phases de l infection HCV 1b IR est corrélée à la charge virale HCV Camma C, Hepatology; 2006 Altération de la voie de IRS-1 via PPAR-γ: - Génotype 1b agit au travers de mtor - Génotype 3a agit sur SOCS7 Pazienza V, Hepatology; 2007

Stéatose et Génotypes HCV Prévalence de la stéatose chez le patient HCV+ chronique: 40 à 80% Facteurs associés: consommation d alcool, surpoids / obésité diabète de type 2, En dehors de ces causes, 40% liés à l infection HCV seule (2x + que HBV) Negro F., Gut; 2010 Effet direct prouvé sur: - modèles cellulaires - modèles de souris transgéniques Hourioux C, Gut; 2007; Piodi A, Hepatology, 2008 Protéines virales en cause: - Core: rôle majeur - NS5A Génotypes 1 et 3 induisent une accumulation lipidique intracellulaire Photographie de P. Roingeard, Tours Génotype 3 + impliqué dans la stéatose - 73% chez génotype 3-51% pour les autres génotypes Asselah T, Gut, 2006

Stéatose et Génotypes HCV Mécanismes de stéatogénèse spécifiques du génotype: - Génotype non 3: (1b) facteurs métaboliques de l hôte insulino-résistance diabète de type 2 surcharge pondérale PAS D AMELIORATION SOUS TRAITEMENT ANTIVIRAL - Génotype 3: effet viral direct corrélation avec la réplication ARN intra-hépatique AMELIORATION HISTOLOGIQUE SOUS TRAITEMENT

Stéatose et Génotypes HCV Niveau cellulaire: Liaison à la membrane des LDs de la protéine Core - résidus 164-167 - YATG (géno 1) / FATG (géno)3 Hope, J Gen Virol; 2000; Autres résidus : - 182; 186 (α-helix domain) ) Jhaveri, J Infect Dis; 2008 - Glu 70 dans 1b avec stéatose; - Met 91 dans 1b avec stress oxydatif augmenté Bartenschlager, 2011

Fibrose et Génotypes HCV Difficile de relier un génotype particulier au développement de la fibrose Nombreux facteurs concomitants Âge au moment de l infection Durée de l infection Sexe masculin Consommation d alcool Contribution du génotype est controversée 1b + prévalent chez patients cirrhotiques 3: facteur indépendant de la fibrose, en cause la stéatose Stéatose est un facteur indépendant de la fibrose

Hépatocarcinome et Génotypes HCV Nombreuse études: HCC et génotype 1b Large diffusion du génotype 1b Patients âgés Infection de longue durée Réalité du génotype 1b? Correlation confirmée sur méta-analyse Correlation confirmée sur méta-analyse Risque de développer un HCC x2 en cas de génotype 1b Rôle de la faible réponse antivirale du génotype 1b Raimondi S, J. Hepatol, 2009 Activité oncogénique directe Protéine NS3 (domaine N-term du génotype 1) / interaction p53 Protéine Core Activation de STAT3; c-myc, cyclin D Suppression du promoteur c-fos Activation de la cascade AMPK/ERK

1. Variabilité génotypique du HCV 2. Physiopathologie et génotypes 3. Thérapeutique et génotypes

Cibles antivirales

Antiviraux disponibles ou en développement Interferons Antiviral agents Therapeutic vaccines Host target mirna-122 Cyclophilin Entry Replication, polyprotein processing and/or assembly Cyp inhibitors NS5B polymerase inhibitors NS3 protease inhibitors NS5A replication complex inhibitors Nuc Haute barrière génétique Pangénotypiques NNuc Faible barrière génétique Barrière génétique moyenne Barrière génétique moyenne

Evolution des traitements des infections VHC de type 1 100 Peginterferon DAA 2011 80 60 40 Interferon Standard 1991 Ribavirine 1998 34 42 2001 39 55 70+ 20 16 6 0 IFN 6 mois IFN 12 mois IFN/RBV 6 mois IFN/RBV 12 mois PegIFN 12 mois PegIFN/RBV 12 mois PegIFN/RBV / DAA

Enjeux thérapeutiques actuels Les tri-thérapies standard Optimisation Populations particulières Les nouvelles molécules 1 ou 2 DAA + Peg-INF/RBV, Sujets naïfs 1 ou 2 DAA + Peg-INF/RBV, Sujets pré-traités Sans INF, sujets naïfs Challenges

Réponse au traitement et Génotypes Rôle du génotype dans la réponse à la bithérapie! Peg-Interféron - Ribavirine 80 81% 74% % de SVR 60 40 56% 41% 20 0 < 8.10 5 > 8.10 5 < 8.10 5 > 8.10 5 Genotype 1 (IU/ml) Genotypes 2 et 3 (IU/ml) Fried et al., 2002 Quand est-il pour les nouvelles molécules?

ANTI-PROTEASES (PI) Antiviral agents Replication, polyprotein processing and/or assembly NS5B polymerase inhibitors NS3 protease inhibitors NS5A replication complex inhibitors Nuc Sofosbuvir (GI- 7977) Meriitabine (RG 7128) Nnuc BMS- 791325 ABT- 267 BI- 207127 Boceprevir Telaprevir Simeprevir (TMC 435) Faldaprevir (BI 201335) Asunaprevir MK-5172 ACH-2684 ABT- 450 Daclatasvir (BMS-790052) GS- 5885 ABT- 333

PI: Telaprevir et génotype 1 Biais énorme sur les modèles d étude et de développement des premières anti-protéases: basé sur génotype 1 OPTIMIZE (Trithérapie): Peg-INF+RIB +TVR 125 mg x 2/j vs. 750 mg x 3/j 744 patients de génotype 1 73 74 78 81 TVRx3 + PR TVRx2 + PR SVR12 (%) 59 58 n/ N = 270/ 371 274/ 369 209/ 268 213/ 264 61/ 103 61/ 105 Overall F0-F2 F3-F4 Non infériorité; y compris chez les patients difficiles à traiter: F3-F4 (1/3 de la population) et IL28 TT (15%) Buti AASLD 2012. Abstract LB-8.

PI: Telaprevir et génotypes Telaprevir présente une efficacité antivirale contre le génotype 2 mais pas contre le génotype 3 Foster GR, Gastroenterology, 2011

PI: Telaprevir guidelines

PI: Boceprevir et génotypes Boceprevir présente une certaine efficacité antivirale contre le génotype 2 et le génotype 3 Silva M, Hepatol Int, 2011

PI 1ere génération Effets secondaires Spach D., Hepatitis Web Study, 2011.

PI en phases 2/3 de développement 2ème vague (meilleur dosage, tolérance améliorée, couverture génotypique élargie pour certains) Asunaprevir (BMS) Faldaprevir (Boehringer) Simeprevir (Janssen / Tibotec) Sovaprevir (Achilion) Danoprevir/r (Roche) Vaniprevir (Merck) ABT- 450/r (Abbott) GS-9451 (Gilead) 2ème génération (pan-génotypique, haute barrière de résistance) MK-5172 (Merck) ACH-2684 (Achillion)

PI nouvelles générations Activité génotypique élargie Nelson D., Communication orale, Paris 2013.

PI nouvelles générations Amélioration de la barrière génétique Adapté de Sarrazin et al., J Hepatol, 2012 suppl

PI nouvelles générations Amélioration de la barrière génétique Nelson D., Communication orale, Paris 2013.

PI nouvelles générations synthèse 1: 1st generation 2: 2nd wave 3: 2nd generation Nelson D., Communication orale, Paris 2013.

ANTI-NS5A Antiviral agents Replication, polyprotein processing and/or assembly NS5B polymerase inhibitors NS3 protease inhibitors NS5A replication complex inhibitors Nuc Sofosbuvir (GI- 7977) Meriitabine (RG 7128) Nnuc BMS- 791325 ABT- 267 BI- 207127 Boceprevir Telaprevir Simeprevir (TMC 435) Faldaprevir (BI 201335) Asunaprevir MK-5172 ACH-2684 ABT- 450 Daclatasvir (BMS-790052) GS- 5885 ABT- 333

NS5A Inhibitor: Daclatasvir en association (quadrithérapie) Daclatasvir (NS5A) + asunaprévir (IP) +/- PEG-IFN +/- RBV chez les répondeurs nuls G1a/1b, non cirrhotiques, 24 sem. A2: DCV+ASV+RBV 1b 1a+1b DCV+ASV insuffisant pour 1a (Lok NEJM 2012); DCV+ASV+RBV également Efficacité de la quadrithérapie sur 1a et 1b ++ AASLD 2012 Lok, abstract 79

NS5A Inhibitor: Daclatasvir en association (sans IFN) Daclatasvir (NS5A) + asunaprevir (IP) + BMS 791325 (NonNuc) 32 sujets, 1a et 1b, non cirrhotiques, 12 ou 24 sem. 24 semaines 12 semaines Efficacité de la trithérapie sur 12 sem. ++ SVR 12 AASLD 2012 Everson abstract LB3

Antiviraux disponibles ou en développement Antiviral agents Replication, polyprotein processing and/or assembly NS5B polymerase inhibitors NS3 protease inhibitors NS5A replication complex inhibitors Nuc Sofosbuvir (GI- 7977) Meriitabine (RG 7128) Nnuc BMS- 791325 ABT- 267 BI- 207127 Boceprevir Telaprevir Simeprevir (TMC 435) Faldaprevir (BI 201335) Asunaprevir MK-5172 ACH-2684 ABT- 450 Daclatasvir (BMS-790052) GS- 5885 ABT- 333

Polymerase Inhibitors: Sofosbuvir ATOMIC: Sofosbuvir (GS-7977, activité pan-génotype) + PR 332 Sujets Naïfs, non cirrhotiques, g1, 4 et 6; x12 ou 24 sem. 12 sem 24 sem. 90% RVS12 avec 12 sem. 82% pour G4 et 100% pour G6 12 sem+12 sem SOF+/- RBV Hassanein AASLD 2012. Abstract 230.

Polymerase Inhibitors: Sofosbuvir Sofosbuvir (Nuc) + Daclatasvir (NS5A) +/- RBV Sujets naïfs g1 (n = 111) ou 2/3 (n = 44), non cirrhotiques x24 ou 12 sem. 90% SVR 12 pour g2/3 et 100% pour g1 Sulkowski AASLD 2012. Abstract LB-2.

Génotype 1: Quelle prise en charge? Génotype 1 et patients difficiles à traiter Existera-t-il de nouveaux patients résistants? A quel moment traiter? D après Timm, 2007

Nouveaux traitements puissants pour patients naïfs Sofosbuvir (Nuc) + daclatasvir (NS5A)+ RBV x 24 wks Sofosbuvir (Nuc) + GS-5885 (NS5A) + RBV x 12 wks Sofosbuvir (Nuc) + daclatasvir (NS5A) x 24 wks Daclatasvir (NS5A) + asunaprevir (PI) +BMS 791325 (NNI) x 12 wks ABT-450/r (PI) + ABT-333 (NNI) + ABT-267 (NS5A) + RBV x 12 wks SVR4, 12, or 24 (%) 100 80 60 40 20 100 [1] 100 [2] 98 [3] 97 [1] 94 [4] 15/15 25/25 77/79 28/29 15/16 2-3 DAAs + RBV 2-3 DAAs, No RBV Faibles effectifs / peu ou pas de cirrhose 1.Sulkowski AASLD 2012. Abstract LB-2. 2. Gane AASLD 2012. Abstract 229. 3. Kowdley AASLD 2012. Abstract LB-1. 4. Everson AASLD 2012. Abstract LB-3.

Quadrithérapie pour génotype 1 AVIATOR: ABT-450/r (IP) + ABT-333 (NNuc) + ABT-267 (NS5A) + RBV x 12 sem. 101 sujets, 1a et 1b, non cirrhotiques Efficacité de la quadrithérapie sur 12 sem. ++ RBV non nécessaire chez 1b tolérance++ Kowdley AASLD 2012. Abstract LB-1

Génotype 2: Quelle prise en charge? Génotype 2 associé à une bonne réponse Intérêt d optimiser le traitement? Place des nouvelles molécules? D après Timm, 2007

Optimisation du traitement du génotype 2 Importance de la réponse RVR à 4 semaines D après Grassi E., Liver Int, 2013, 33 Suppl 1:35-40

Optimisation du traitement du génotype 2 Durée du traitement liée à la réponse RVR D après Di Martino V., Hepatology, 2011, 54:789-800

Optimisation du traitement pour le génotype 2 EASL Clinical Practice Guidelines Response guided treatment duration in HCV-2 patients EASL CPG, J Hepatol, 2011

Génotype 3: quelle prise en charge? Génotype 3 associé à une réponse variable - bonnes réponses - mauvaises réponses Patients faciles à traiter: - traitement court ou long? Patients difficiles à traiter: - quelle prise en charge? D après Timm, 2007

Optimisation du traitement pour le génotype 3 Patients infectés par un génotype 3: faciles ou difficiles à traiter?

Optimisation du traitement pour le génotype 3 Etude ACCELERATE: Intérêt de raccourcir les durées de traitement? D après Shiffman ML., NEJM, 2007, 357(2):124-134

Optimisation du traitement pour le génotype 3 Etude POSITRON: Sofosbuvir + Ribavirine Données Gilead

Place des résistances / IP 1ere génération Suivi des souches mutantes résistantes des patients en échec des études SPRINT 1/2 et RESPOND 1/2 Au séquençage direct, 67% des patients ne présentent plus de mutations dans les 2 ans de suivi (Durée moyenne de suivi 1,7 an) Le taux de retour au virus sauvage varie en fonction des souches mutantes resistantes HOWE Anita YM, et al. AASLD 2012.

Résistances pour les nouvelles molécules? Bithérapie DCV+ASV 24 sem., 1b, 83 patients; Variants NS5A et NS3 à baseline Pas de différence selon l origine géographique, NS5A Y93H/S chez 14 pts 16/83 patients en échec virologique: NS3: D168Y/V/A/E NS5A: L31V/M et Y93H (présente à baseline chez 9 pts) McPhee AASLD 2012 abstract 763

Résistances pour les nouvelles molécules? Mutant NS5B S282T sélectionné in vitro par sofosbuvir Analyse de la capacité réplicative et de la sensibilité de différents génotypes portant la mutation Réduction de la capacité réplicative 1-12% Hypersensibilité à la ribavirine Han AASLD 2012 abstract 1078

Résistances pour les nouvelles molécules? 621 patients ont reçu du Sofosbuvir seul ou en association Pas d échappement, mais 53 rechutes Deep Sequencing : 1 patient géno 2b porte la mutation S282T Confirme la forte barrière génétique du Sofosbuvir Possibilité de réutiliser le Sofosbuvir en retraitement Svarovskaia AASLD 2012 abstract 753

CONCLUSION NOUVELLES MOLECULES TRES PUISSANTES ET PANGENOMIQUES Quelle place du génotypage dans les nouveaux traitements? Quelle place du suivi de la charge virale? Intérêt d un séquençage pré-thérapeutique pour rechercher des résistances? Intérêt du séquençage en présence d un rebond de la charge virale? FACTEURS LIMITANTS: Effets secondaires Résistances Coût du traitement