Optimisation d'un vaccin bivalent VHB-VHC par son association avec l'apolipoproteine E et par immunisations séquentielles avec des particules arborant des proteines d'enveloppe de VHC de divers génotypes

par Elsa Gomez Escobar

Projet de thèse en Sciences de la Vie et de la Santé

Sous la direction de Philippe Roingeard.

Thèses en préparation à Tours , dans le cadre de Santé, Sciences Biologiques et Chimie du Vivant - SSBCV , en partenariat avec Roingeard (laboratoire) depuis le 21-07-2017 .


  • Résumé

    Bien que la récente introduction d'agents antiviraux à action directe ait considérablement amélioré le traitement de l'infection chronique par le VHC, l'éradication de cette pathologie virale est compromise par le fait que bon nombre d'individus ignorent leur statut sérologique et par le coût démesuré de ces nouveaux traitements, qui sont donc inaccessibles aux pays à faibles revenus. Puisqu'il est estimé que près de quatre millions de nouvelles infections par le VHC surviennent chaque année, le développement d'un vaccin prophylactique efficace et abordable, est devenue une priorité médicale majeure, offrant le meilleur espoir de contrôler l'épidémie à l'échelle mondiale, et de réduire les dépenses de santé liées au traitement des infections chroniques par le VHC. Dans cette optique, notre groupe a développé un concept vaccinal original basé sur l'usage dans leur intégralité de glycoprotéines d'enveloppe E1 ou E2 d'un VHC de génotype 1a qui ont préalablement été fusionnées à la protéine d'enveloppe hétérologue du VHB et qui se co-assemblent en particules sous-virales d'enveloppe non infectieuses, hautement immunogènes et secrétées, ressemblant au vaccin contre le VHB. Un mélange de ces particules vaccinales arborant les protéines E1 et E2 séparément a été montré induire chez les animaux immunisés des réponses anticorps spécifiques des protéines d'enveloppe du VHC et du VHB, et notamment de fortes réponses doubles anti-E1 et anti-E2 neutralisant efficacement in vitro des souches hétérologues de VHC de divers génotypes. Ces anticorps semblaient toutefois présenter un potentiel de neutralisation croisée plus faible à l'encontre des virus de génotypes 2, 3 et 4, qui sont génétiquement plus distants. Ces génotypes étant toutefois très représentés dans plusieurs régions du monde, nous avons alors récemment généré de nouvelles particules vaccinales portant des protéines E1 ou E2 de VHC de génotypes 3 et 4, et montré que l'immunisation avec un cocktail de particules arborant des protéines E2 de génotypes 1a, 3 et 4 augmentait significativement les propriétés cross-neutralisantes des anticorps induits, alors que le gain occasionné par l'ajout de particules arborant des protéines E1 de divers génotypes n'avait qu'un faible impact dans cette stratégie multi-génotypes. Nous avons également observé que l'immunisation avec un cocktail de particules présentant des protéines E1 et E2 de génotype 4 séparément représentait la meilleure stratégie pour protéger contre ce génotype particulier. D'après ces résultats, il semble que la configuration temporelle choisie pour l'administration des différents antigènes n'était pas la plus appropriée pour permettre une bonne maturation de l'affinité des lymphocytes B et une production efficace d'anticorps anti-E1 et anti-E2 cross-neutralisants. L'objectif du présent projet sera donc d'essayer d'augmenter les propriétés cross-neutralisantes des anticorps induits par nos particules vaccinales selon deux approches complémentaires: (i) puisque l'apolipoprotéine E (apoE) a été montrée jouer un rôle fonctionnel dans l'échappement du virus aux anticorps neutralisants de l'hôte, nous prévoyons tout d'abord d'améliorer le mode de présentation de nos immunogènes, notamment en essayant de mimer précisément les épitopes retrouvés à l'interface entre les protéines d'enveloppe du VHC et l'apoE; (ii) puisque les forces de sélection conflictuelles, imposées par l'immunisation avec des cocktails d'antigènes, ont été récemment montrées frustrer la maturation de l'affinité des lymphocytes B, nous avons également l'intention d'évaluer une nouvelle stratégie de vaccination basée sur des immunisations séquentielles avec nos particules vaccinales d'intérêt présentant des protéines d'enveloppe E1 ou E2 de VHC de génotypes 1a, 3 et 4.

  • Titre traduit

    Optimization of a bivalent HBV-HCV vaccine by its association with apolipoprotein E and sequential immunizations with particles bearing HCV envelope proteins of various genotypes


  • Résumé

    Although the recent introduction of direct-acting antiviral agents has considerably improved the treatment of chronic HCV infection, the eradication of this viral disease is hampered by most HCV-infected subjects being unaware of their infection status and the very high cost of the new treatments, which are unaffordable in lower-income countries. As it is estimated that nearly four million new HCV infections occur each year, the development of an effective and affordable prophylactic vaccine has thus become a major medical priority, providing the best long-term hope for controlling the global epidemic, thereby decreasing the burden on healthcare systems. With this aim, our group has developed an original vaccination concept based on full-length genotype 1a HCV E1 or E2 glycoproteins fused to the heterologous hepatitis B (HBV) envelope protein and self-assembling into highly immunogenic, noninfectious and secreted subviral envelope particles resembling the HBV vaccine. A mixture of these particles bearing E1 and E2 proteins separately has been shown to elicit in immunized animals specific antibody responses to the HCV and HBV envelope proteins, and especially strong dual anti-E1 and anti-E2 responses neutralizing efficiently in vitro heterologous strains of various HCV genotypes. However, these antibodies appeared to have a lower cross-neutralizing potential against viruses of genotypes 2, 3 and 4, which are genetically more distant. As these genotypes are the most commons in several parts of the world, we have therefore recently developed new vaccine particles bearing HCV E1 or E2 proteins from genotypes 3 and 4, and shown that immunization with a cocktail of particles bearing E2 from genotypes 1a, 3 and 4 significantly increased the broad neutralizing properties of the induced antibodies, while the gain of adding particles bearing E1 had low impact in this multi-genotypes strategy. We have also found that immunization with a cocktail of particles bearing genotype 4 E1 and E2 proteins separately represented the best strategy to protect against this particular genotype. According to these results, it seems that the selected temporal pattern of antigen variant administration was not the more appropriate for an efficient B lymphocyte affinity maturation and the generation of cross-reactive anti-E1 and anti-E2 antibodies. The objective of the present project will be therefore to try to increase the broad neutralizing properties of antibodies induced by our vaccine particles by two complementary approaches: (i) as apolipoprotein E (apoE) has been shown to play a functional role in viral evasion from host neutralizing antibodies, we first plan to improve the mode of processing and presenting of our immunogens, especially in trying to mimic precisely epitopes at the HCV envelope proteins/apoE interface; (ii) because conflicting selection forces, imposed by different antigen variants, have recently been shown to frustrate the B lymphocyte affinity maturation, we also intend to evaluate a new vaccination strategy based on sequential immunizations with vaccine particles of interest bearing HCV E1 or E2 envelope proteins from genotypes 1a, 3 and 4.