Caractérisation des mécanismes moléculaires et virologiques contribuant à la persistance du VIH-1 chez les individus sous thérapie antirétrovirale

Avec près de 35 millions de personnes infectées à travers le monde et 60.000 au Canada, le VIH reste un problème majeur de santé publique. Bien que la thérapie antirétrovirale ait amélioré de façon considérable la qualité et la durée de vie des personnes infectées, elle ne permet pas d’éliminer complètement le virus de l’organisme. Cette persistance virale est liée à l’existence de réservoirs cellulaires et anatomiques dans lesquels le virus persiste par réplication résiduelle et/ou par latence, et au sein desquels le virus est invisible par le système immunitaire et insensible au traitement. La mise au point de nouvelles stratégies thérapeutiques visant à éliminer ces réservoirs viraux nécessite une compréhension approfondie de la nature des cellules dans lesquelles le virus persiste et des mécanismes moléculaires et virologiques associés à la persistance virale. Bien que le virus persiste essentiellement dans les lymphocytes T CD4+ mémoires, le phénotype exact des cellules réservoirs reste à déterminer. Nous avons mis au point une nouvelle méthode de cytométrie en flux (HIV-Flow) permettant la détection des cellules produisant la protéine virale p24 et facilitant l’étude du phénotype des cellules réservoirs. Nos résultats suggèrent que le réservoir viral est constitué d’un ensemble hétérogène de sous-populations cellulaires exprimant divers marqueurs qui ne sont pas spécifiques aux cellules infectées de manière latente. Néanmoins, nous avons identifié certains marqueurs exprimés de façon préférentielle à la surface des cellules p24+, tels que PD-1, TIGIT et l’intégrine a4b1. L’identification d’a4b1 comme marqueur de réservoir viral ouvre la voie à de nouvelles perspectives thérapeutiques. Enfin, nos résultats montrent que les virus compétents pour la traduction protéique persistent dans les 3 sous-populations de lymphocytes T CD4+ mémoires [lymphocytes T CD4+ mémoires centraux (TCM), transitionnels (TTM), et effecteurs (TEM)], mais sont particulièrement enrichis dans les cellules TTM et TEM chez les individus sous ART. Les 3 sous-populations de lymphocytes T CD4+ mémoires dans lesquelles le virus persiste possèdent des propriétés différentes en termes de capacité de survie et de prolifération. La mise au point de protocoles de cytométrie en flux permettant d’étudier divers facteurs impliqués dans l’expression transcriptionnelle du génome proviral (acétylation des histones, NF-kB, PTEF-b) a révélé que ces facteurs sont exprimés à différents niveaux entre les sous-populations, d’où l’importance de tenir compte de l’hétérogénéité des réservoirs viraux. Nous avons également montré que les agents anti-latence ont des capacités différentes à moduler les niveaux de ces facteurs entre les différentes sous-populations. Enfin, grâce au HIV-Flow, nous avons identifié une combinaison d’agents anti-latence capable de réactiver très efficacement le virus dans les i TCM. Des travaux supplémentaires devraient nous permettre de mettre en évidence une combinaison capable de réactiver le virus très efficacement dans toutes les sous-populations. Au-delà des réservoirs cellulaires décrits ci-dessus, le VIH persiste dans une variété de sanctuaires anatomiques. Puisque les ganglions lymphatiques constituent un site de prédilection pour la persistance du VIH, nous avons étudié les mécanismes virologiques de persistance virale dans ce compartiment anatomique. Nous avons montré que la fréquence de cellules T CD4 produisant des ARNs tat/rev spontanément est plus élevée dans les ganglions lymphatiques que dans le sang des mêmes individus. Néanmoins, nous n’avons pas pu observer de production virale active par HIV-Flow dans les ganglions lymphatiques de ces individus, probablement en raison du faible nombre de cellules CD4+ obtenus. En conclusion, les observations réalisées dans le cadre de cette thèse nous aident à mieux comprendre le phénomène de persistance virale, qui constitue le principal obstacle à l’élimination du VIH. Ces résultats devraient aider au développement de stratégies thérapeutiques permettant la rémission des personnes infectées par le VIH.

Keyphrases: VIH, SIDA, persistance, latence, réservoirs, rémission, HIV