transmission du virus de l'immunodeficience humaine/simienne (SHIV) et strategies de prevention: preuve du concept sur le modele macaque

par Karunasinee Suphaphiphat (Miss)

Projet de thèse en Immunologie

Sous la direction de Roger Le grand.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de Innovation thérapeutique : du fondamental à l'appliqué , en partenariat avec Centre de recherche en immunologie des infections virales et des maladies auto-immunes (laboratoire) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 20-10-2015 .


  • Résumé

    La transmission du VIH de cellule à cellule est bien plus efficace que l'infection par les particules de virus libre. Cependant, les mécanismes de transmission du virus associé aux cellules (CA-HIV) et les conséquences de ce mode de transmission pour le développement de vaccins et microbicides, ont été particulièrement peu explorés. La majorité des études précliniques évaluent l'efficacité des vaccins et des traitements vis-à-vis d'une infection d'épreuve par des particules virales libres de SIV ou de SHIV. Nos travaux récents indiquent que, tout comme dans le sperme humain, le sperme des macaques infectés par le SIVmac251 contient des quantités variables de leucocytes, et des macrophages et des lymphocytes T CD4+ tout particulièrement (Bernard-Stoecklin et al. 2013). Ces cellules sont infectées par le SIV et produisent du virus infectieux. Nous avons également montré que la transmission de l'infection par le SIVmac251 aux femelles macaques cynomolgus est très efficace lorsqu'elles sont exposées par voie cervico-vaginale à des cellules infectées par le SIV, et ce en absence de lésions détectables dans la muqueuse. Le stock de cellules infectées que nous avons utilisé dans cette étude est constitué de splénocytes d'un macaque infecté par SIVmac251, prélevés au pic de réplication virale (Salle et al. 2010). De nombreuses études montrent que les anticorps neutralisants de large spectre sont particulièrement efficaces pour prévenir de l'infection dans divers modèles in vitro et dans les modèles animaux de la transmission muqueuse du VIH. Cependant, les résultats sont bien moins nombreux et contradictoires quant à leur capacité à bloquer l'infection de cellule à cellule. Il a été récemment montré qu'une faible proportion de ces anticorps peut bloquer l'infection dans des modèles in vitro de transmission de cellule à cellule. Mais une majorité d'entre eux, comme le VRC01, perdent leur efficacité dans ces modèles. La transmission de cellule-à-cellule pourrait représenter un mode efficace d'échappement à l'action des anticorps neutralisants. Chez les primates non humains, le transfert passif ou l'application locale des anticorps neutralisants de large spectre prévient efficacement d'une transmission muqueuse par les particules libres de SHIV. Cependant, au jour d'aujourd'hui, il n'y a pas d'étude démontrant leur efficacité vis-à-vis de la transmission par les cellules infectées. L'objectif de ce projet de thèse est de caractériser chez le primate non humain la capacité du virus associé aux cellules du sperme à transmettre l'infection au niveau muqueux et de vérifier l'efficacité de différents agents inhibiteurs du VIH, dont les anticorps neutralisants. Ce projet vise trois objectifs : 1) démontrer que la transmission des SIV et SHIV peut se produire chez le macaque après une exposition muqueuse avec des leucocytes infectés du sperme ; 2) vérifier le rôle des différents types cellulaires du sperme qui contribuent à la transmission dans un modèle d'explants muqueux ; 3) d'identifier les inhibiteurs les plus efficaces ou la combinaison d'inhibiteurs la plus efficace pour prévenir la transmission des SIV et SHIV associés aux cellules dans des essais in vitro en culture cellulaire et dans des modèles d'explants muqueux.

  • Titre traduit

    CELL-ASSOCIATED SIMIAN/HUMAN IMMUNODEFICIENCY VIRUS (SHIV) TRANSMISSION AND PREVENTION STRATEGIES: PROOF OF CONCEPT IN THE MACAQUE MODEL


  • Résumé

    In vitro approaches demonstrated that cell-associated HIV (CA-HIV) transmission is more efficient than cellfree HIV transmission however, CA-HIV have been largely overlooked in studies of the mechanisms of HIV transmission and in the design and testing of HIV vaccine and microbicide candidates. Current preclinical assays for the development of HIV prevention drugs and vaccines predominately use cell-free viral stocks. We recently reported, that very similar to human semen, semen of SIVmac251 infected macaques contains leukocytes in variable numbers, including macrophages and CD4+ T cells that are productively infected with SIV (Bernard-Stoecklin et al. 2013). We have also demonstrated that efficient transmission could be achieved with cell-associated SIV in vaginally exposed, progesterone-treated, female cynomolgus macaques (CM) in the absence of detectable ulcers. The cell-associated SIV stock we used was made from splenocytes obtained from a macaque at the peak of infection with SIVmac251 (Salle et al. 2010). There is no report to date on the efficacy of anti-HIV broad neutralizing antibodies (bnAbs) in non-human primate (NHP) models of mucosal cell-associated virus transmission. Although the bnAbs appeared very efficient at preventiong infection in in vitro assays and in vivo infection with cell-free HIV/SHIV, controversial results are reported in HIV-1 cell to cell transmission. It was recently reported, that only a small subset of bnAbs can act at low concentrations by inhibiting multiple steps of viral cell to cell transmission. Potent neutralizing mAb like VRC01 dramatically lose potency during cell-cell transmission, which can be considered as a salvage pathway for virus replication Prevention from cervico-vaginal transmission in macaques exposed to cell free viral particles of SHIV have been reported in several occasions after local application or after passive transfer of diverse combinations of broad neutralizing antibodies. To date, there is no in vivo evidence that strategies that can very efficiently prevent macaques exposed to cell-free SHIV particles in macaques, like the use of broad neutralizing antibodies (bnAbs), can also protects from CA-SHIV exposure. The objective of this PhD project is to characterize in nonhuman primate (NHP) models the capacity of CA-virus from semen to transmit infection at the mucosal level and to assess the efficacy of diverse anti-HIV specific inhibitors, including bnAbs. For sake of clarity we propose three specific aims: 1) To demonstrate that transmission of SIV and SHIV can occur in macaques after mucosal exposure to infected semen leukocytes; 2) To assess the role of the different infected cell types in semen that contribute to transmission in mucosal explant models; 3) To identify the most potent inhibitors or inhibitors combination to prevent from CA-SIV/SHIV transmission in cell culture assays and mucosal explant models.