Résistance du VIH-1 aux antirétroviraux dans les compartiments anatomiques et cellulaires

Résistance du VIH-1 aux antirétroviraux dans les compartiments anatomiques et cellulaires Jade GHOSN Laboratoire de Virologie CHU Necker-Enfants Malades EA MRT 3620 Paris 5

Réservoirs anatomiques du VIH: le compartiment génital masculin Spermatozoïdes Cellules germinales immatures Cellules épithéliales Lymphocytes T CD4 Macrophages

Patients et Méthodes (2) Recrutement : Accord CCPPRB Cochin 20 patients inclus (Décembre 2001 à Mai 2002) un échantillon couplé de sang et de sperme Méthodes : Liquide séminal Sperme Cellules rondes particules virales libres ARN-VIH Plasma sanguin PBMC virus archivés ADN-VIH Sang Séquençage des gènes TI et Protéase: analyse et comparaison des profils de résistance pour les 4 formes virales Comparaison phylogénétique des séquences du gène pol Clonage des différentes populations virales

Résultats: Résistance du VIH et Compartiments RT Identification CV M41 D67 T69 K70 Q151 V179 Y181 M184 G190 T215 K219 log JAC. VN 09 Plasma 5,05 N D R F Q PBMC 3,8 N D R F Q Liquide Séminal 3,78 N D R S Q Cellules Rondes <1 L N D R T C V A F Q PROTEASE Identification Charge Virale L10 K20 M36 M46 I54 L63 I84 L90 GUE. VN 11 Plasma 4,48 log P PBMC 6 log Liquide Séminal 2,56 log L/I M/I I/V P I/V L/M Cellules Rondes 2,08 log M

Clones patient A: VN 09 Clones patient C: VN 14 Clones patient D: VN 15 100 A PBMC 1 56 A PBMC 8 A PBMC directe A PBMC 7 76 A PS 9 53 A PS directe 58 A PS 1 A LS 3 A PS 7 A PS 6 A LS 6 A PBMC 10 A Cel R directe A LS directe A LS 10 A PS 2 0.01 A PS 3 A PS 4 80 79 C PBMC 6 100 D PBMC 10 D Cel R 5 C Cel R directe D PBMC 8 C Cel R 7 99 97 80 D PBMC 4 C Cel R 12 D PBMC 1 C Cel R 6 C Cel R 9 95 67 D PBMC 6 D Cel R 3 D PBMC dir 92 C PBMC 3 C PBMC 2 80 100 D PBMC 2 D PBMC 9 C PBMC 7 D Cel R dir 93 D PS 9 C PBMC directe D PS 2 76 C PBMC 8 C PBMC 1 C LS 2 D PS 5 D PBMC 5 D Cel R 7 67 D LS 5 C PS 7 D LS 7 C PS 10 C PS directe C PS 5 C LS 5 D PS 10 D LS 8 D PS 8 D PBMC 3 D LS 10 100 C PS 1 D LS 1 C LS 6 C LS 1 C LS 3 D LS 2 D LS 6 D Cel R 4 D PS dir 0.01 C LS 7 0.01 D LS dir C LS directe D PS 6 PS: plasma sanguin. PBMC: cellules mononucléées du sang périphérique. LS: liquide séminal. Cel R: cellules rondes du sperme. Les séquences directes sont soulignées.

Conclusions Fréquence élevée (70%) de souches VIH-1 résistantes aux antirétroviraux dans le compartiment génital masculin chez des patients en échec de traitement. Pour 30% des sujets, les profils de résistance aux antirétroviraux étaient différents entre les deux compartiments, avec notamment la présence de virus archivés différents dans les cellules rondes du sperme. Mise en évidence d une compartimentalisation de la résistance du VIH-1 aux antirétroviraux entre le sang périphérique et le sperme

Solubilité (cœfficient de partition) Liaison protéique Constante de dissociation (pka) Penetration à travers la membrane Fraction Libre Taille gradient de diffusion Acides faibles deviennent ionisés ph Bases faibles deviennent ionisées ph A C T I F Piégeage ds compartiment alcalin Piégeage ds compartiment acide Prostate ph 6.6 sperme ARV 1 ARV 1 ARV 2 ARV 3 Plasma sanguin Prostate ph 6.6 Journal of Sexually Transmitted Infections Taylor, Journal 2001; of 77:4-11 Sexually Transmitted Infections 2001; 77:4-11

Diffusion de TDF, T20, EFV et IP dans le sperme T20 TDF EFV LPV Plasma 3230-6243 40-85 1130-1840 32650-10800 Sperme <50 55-381 <10 <40-466 IDV APV SQV Plasma 491-1260 1860-2070 370-724 Sperme 660-1350 53-173 20-26 Ghosn J, et al. AIDS 2004; 18: 1958-61

Transmissibilité des virus résistants dans le sperme? Infrequent transmission of HIV-1 drug-resistant variants. (Yerly et al. Antivir Ther 2004). Diminished representation of HIV-1 variants containing select drug resistance-conferring mutations in primary HIV-1 infection. (Turner et al. JAIDS 2004).

Transmission sexuelle de variants VIH-1 résistants aux ARV Plusieurs cas rapportés Persistence and fitness of multidrug resistant human immunodeficiency virus type 1 acquired in primary infection (Brenner B et al. J. Virol. 2002) Persistence of transmitted drug-resistant virus among subjects with primary HIV infection deferring antiretroviral therapy (Little, Los Cabos, Juin 2003, Mexico). Persistence in HIV-1 protease of resistance mutations in absence of drug selective pressure three years after sexual transmission of a multiclass drug resistant variant (Ravaux I. IAS 2003, Paris) Persistence of multidrug-resistant HIV-1 without antiretroviral treatment 2 years after sexual transmission (Delaugerre C, Antiviral Therapy 2004)

En France: données de la cohorte ANRS PRIMO et ANRS AC11 % 12 10 8 6 1996/1998 1999/2000 2001/2002 2003/2004 4 2 Résistance à au moins 1 antirétroviral R à 2-3 classes Fréquence de la résistance aux antirétroviraux en France chez les patients lors de la primo-infection entre 1996 et 2004. 2003-2004: INTI: 6%; INNTI: 6%; IP: 3.4% Chaix, Sitges 2006

Persistance des mutations de résistance chez un patient non traité Patient Time Sample VL (log) RT Protéase 9401/10 D0 Plasma 2.69 41L, 103N, 118I, 210W, 215Y 63P, 90M PBMC 1.84 41L, 103N, 118I, 210W, 215Y 63P, 90M M6 Plasma 3.67 41L, 103N, 118I, 210W, 215Y 63P, 90M PBMC ND 41L, 103N, 118I, 210W, 215Y 63P, 90M M12 Plasma 3.87 41L, 103N, 118I, 210W, 215YC 63P, 90M PBMC 2.91 41L, 103N, 118I, 210W, 215YC 63P, 90M M24 Plasma 4.51 41L, 103N, 118I, 210W, 215C 63P, 90M PBMC 3.61 41L, 103N, 118I, 210W, 215C 63P, 90M Ghosn, AIDS 2006

Clones du gène de la protease ADN-VIH PBMC à J0 100 B.FR.83.HX 100 6P24 6P19 6P22 6P11 6P1 6P8 6P10 6 bulk DNA D0 6P3 6P23 6P12 6P16 6P5 5 bulk DNA D0 100 5P16 5P19 5P22 5P24 5P17 5P3 5P7 5P23 5P26 5P25 5P21 5P18 0.01 5P27 Ghosn, AIDS 2006

Clones du gène de la protease ADN-VIH PBMC à J0 100 B.FR.83.HX 100 6P24 (10I, 20T, 84V) 6P19 (10I, 20T, 84V) 6P22 (10I, 20T, 84V) 6P11 (10I, 20T, 84V) 6P1 (10I, 20T, 84V) 6P8 (10I, 20T, 84V) 6P10 (10I, 20T, 84V) 6 bulk DNA D0 (10I, 20T, 84V) 6P3 (10I, 20T, 84V) 6P23 (10I, 20T, 84V) 6P12 (10I, 20T, 84V) 6P16 (10I, 20T, 84V) 6P5 (10I, 20T, 84V) 5 bulk DNA D0 (10F, 36I, 46I, 82A) 100 5P16 (10F, 36I, 46I, 82A) 5P19 (10F, 36I, 46I, 82A) 5P22 (10F, 36I, 46I, 82A) 5P24 (10F, 36I, 46I,82A) 5P17 (10F, 36I, 46I, 82A) 5P3 (10F, 36I, 46I, 82A) 5P7 (10F, 36I, 46I, 82A) 5P23 (10F, 36I, 46I, 82A) 5P26 (10F, 36I, 46I, 82A) 5P25 (10F, 36I, 46I, 82A) 5P21 (10F, 36I, 46I, 82A) 5P18 (10F, 36I, 46I, 82A) 0.01 5P27 (10F, 36I, 46I, 82A) Ghosn, AIDS 2006

Evolution des mutations de résistance chez un patient sous HAART Patient Treatment Time Sample VL (log) RT Protéase 972109 ZDV+3TC+EFV D0 Plasma 4.26 67N, 69N, 184V, 215F, 219E 10I, 20T, 84V PBMC 2.90 67N, 69N, 184V, 215F, 219E 10I, 20T, 84V ZDV+3TC+EFV M6 Plasma 3.05 67N, 69N, 70R, 101KE, 184V 10I, 20T, 84V 190S, 215FL, 219E PBMC ND ND ND ZDV+3TC+EFV M12 Plasma 2.70 67N, 69N, 70R, 101E, 184V 10I, 20T, 84V 190S, 215FL, 219E PBMC 2.81 NA 10I, 20T, 84V Interruption M18 Interruption M24 Plasma 3.46 67N, 69N, 101E, 190S 10I, 20T, 84V 215FC, 219E PBMC 3.49 67N, 69N, 70R, 101R, 103E, 10I, 20T, 84V 108I, 184I/V, 190S, 215L,219E ABC+TDF+KLT M30 ABC+TDF+KLT M36 Plasma <1.70 NA NA PBMC 2.55 NA 10I, 20T, 84V

Conclusions Les variants VIH résistants acquis au moment de la PI envahissent le réservoir cellulaire à un temps très précoce. Ils restent détectables dans le plasma et sont archivés dans les PBMC. Chez ces patients, un TARV empirique débuté au moment de la PI peut s avérer sous-optimal, favorisant l accumulation de nouvelles mutations de résistance, et compromettant les options thérapeutiques déjà limitées.

Proposition d un modèle d acquisition en primo-infection de VIH-1 résistant

PI VIH sauvage Echec sous TARV Arrêt TARV

PI VIH résistant aux ARV Pas de traitement

PI VIH résistant aux ARV TARV efficace Echec sous TARV

Impact de nos résultats sur la prise en charge des patients infectés par le VIH-1 En primo-infection: Choix de la combinaison ARV Adaptation rapide du TARV selon le résultat du test génotypique de résistance Chez les patients naïfs de TARV: Test génotypique de résistance avant l initiation du TARV

Perspectives Impact des nouvelles stratégies de monothérapie d IP sur la population virale dans le sperme: Induction-maintenance avec ATV/r (Swindells, ACTG 5201, JAMA 2006) Sous-étude sperme pour 8/33 patients CV LS < 150 cp/ml à S24 chez 8/8 patients Induction-maintenance avec ATV/r (Vernazza, AIDS 2007) Sous-étude sperme pour 15/30 patients CV LS élevée chez 2/15 patients Sous-étude dans le cadre de l essai MONARK

Ghosn, Journal of Antimicrobial Chemotherapy 2008

Conclusion: perspective à long terme CD4+ /μl Début TARV HIV-RNA / ml 200 / μl 50 / ml 1 an. 5 ans. 10 ans 15 ans >>

Christine Rouzioux Marie-Laure Chaix Equipe Viro Necker Christine Katlama URC GHPS Jean-François Delfraissy Merci Tous les patients