Etudes fonctionnelles de nouveaux prototypes lentiviraux chimériques in cellulo et sur modèles animaux

Functional studies of new lentivirus chimeras in cell culture and animal models

• Auteur / Autrice : Laury-Anne Leroy
• Direction : Yahia Chebloune, François Villinger
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Virologie microbiologie immunologie
• Date : Soutenance le 22/03/2022
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale chimie et science du vivant (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Pathogénèse et Vaccination Lentivirales
• Jury : Président / Présidente : Pascal Fender
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Yahia Chebloune, Chantal Dumestre-Pérard, Damián de Andrés Cara
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Catherine Legras, Giuseppe Bertoni

Mots clés

Mots clés contrôlés

Lentivirus

Vaccins

VIH (virus)

Mots clés libres

Lentivecteur

Shiv

Vaccin à ADN

Interleukine-7

Interleukine-15

Promoteur LTR CAEV

Lentivector

Shiv

Interleukin-7

Interleukin-15

CAEV LTR promoter

DNA vaccine

Résumé

Le Virus de l'Immunodficience Humaine (HIV)-1 reste un problème majeur de santé publique dans le monde. Malgré des thérapies antivirales efficaces permettant d'allonger la durée de vie des patients infectés par HIV-1, aucun vaccin capable de protéger de l'acquisition du virus ou curer l’infection n'a été homologué. Nous avons développé un vaccin lentiADN innovant, basé sur le squelette du SHIV-KU2, et dépourvu du gène de l'intégrase (CAL-SHIV-IN-). Dans nos études précédentes, nous avons démontré la capacité de ce lentiADN à induire des réponses persistantes composées de cellules précurseurs CD4+ et CD8+ spécifiques de Gag et Nef, de cellules centrales mémoires (Tcm) et de cellules effectrices mémoires (Tem) jusqu'à 80 semaines après l'immunisation chez les macaques cynomolgus. Pour évaluer si ces pools mémoires de cellules peuvent être amplifiés, une cassette contenant le gène IL-7 ou IL-15 a été insérée dans le lentiADN. Les réponses humorales et cellulaires induites par les deux CAL-SHIV-IN- IRES-IL-7 et CAL-SHIV-IN- IRES-IL15 co-injectés ont été comparées à celles induites par le lentiADN parental CAL-SHIV-IN-.Des souris BALB/c et des macaques rhésus ont été immunisés avec les lentiADN plasmidiques, respectivement, et des rappels homologues ont été effectués à 6 et 16 semaines post-immunisation, respectivement.Nos résultats démontrent que la co-administration de CAL-SHIV- IN- IRES-IL-7 et CAL-SHIV-IN- IRES-IL15 entrainaient une production conséquente de cellules T CD4+ et CD8+ spécifiques de Gag et Nef chez les souris et les macaques. Le suivi jusqu'à 40 semaines chez les macaques a mis en évidence leur capacité de réponse à long terme. En outre, la sécrétion de Granzyme B et MIP-1β par les cellules Tcm et Tem spécifiques de Gag ont été amplifiés. De plus, des anticorps plasmatiques IgG non-neutralisants dotés de fonction ADCC ainsi que de fortes réponses IgA mucosales ont été détectés jusqu'à 40 semaines après l'immunisation et renforcés par les adjuvants cytokines chez les macaques.Nous pouvons conclure que la co-expression de l'IL-7 et de l'IL-15 avec les antigènes de notre vaccin lentiADN a entraîné une augmentation de la proportion et de la longévité des cellules T mémoire CD4+ et CD8+ spécifiques au vaccin dans les splénocytes de souris et les PBMC de macaque. En parallèle, il a également provoqué des réponses IgG plasmatiques de longue durée, avec les IgA et IgG mucosaux dans les sécrétions rectales.

HIV-1 remains a major public health problem all over the world despite efficacious antiviral therapies, but in absence of a vaccine. We developed an innovative lentiDNA vaccine based on the backbone of SHIV-KU2, lacking the integrase gene (CAL-SHIV-I IN-). In our earlier studies we demonstrated persistent Gag- and Nef-specific CD4+ and CD8+ T precursors (PHPC), central memory (Tcm) and effector memory (Tem) cells up to 80 weeks post-immunization in Cynomolgus macaques. In attempt to amplify further these memory pools of cells, a cassette containing IL-7 or IL-15 gene was inserted into the lentiDNA. Humoral and cellular responses elicited by the two co-injected CAL-SHIV- IN- IRES-IL-7 and CAL-SHIV- IN- IRES-IL15 were compared with those elicited by the parental lentiDNA.BALB/c mice and Rhesus macaques were immunized with plasmid DNA respectively, with homologous boosts at 6 and 16 weeks post-immunization, respectively.We found that co-administered CAL-SHIV-IN- IRES-IL-7 and CAL-SHIV-IN- IRES-IL15 elicited potent Gag- and Nef-specific CD4+ and CD8+ T cells both in mice and macaques. The follow-up up to 40 weeks in macaques highlighted the long-term response capacity. Also, Gag-specific Tcm and Tem secreting Granzyme B and MIP-1β were enhanced. Furthermore, non-neutralizing plasma IgG antibodies with ADCC function as well as strong mucosal IgA responses were detected up to 40 weeks post-immunization and enhanced by the adjuvant cytokines in macaques.In conclusion, co-expression of IL-7 and IL-15 with antigens of our lentiDNA vaccine resulted in augmented proportion and longevity of vaccine-specific CD4+ and CD8+ memory T cells in mouse spleen cells and macaque PBMCs. Concomitantly it also elicited long-lasting responses of plasma IgG together with mucosal IgA and IgG in rectal secretions.