Développement d’une nouvelle classe d'agents de sortie de latence du VIH-1 ciblant la protéine virale Tat

par Phuoc Bao Viet Tong

Thèse de doctorat en Biologie Santé

Sous la direction de Bruno Beaumelle.


  • Résumé

    Bien que le traitement antirétroviral (ART) supprime efficacement la multiplication du VIH-1 chez les patients infectés, l’ART ne guérit pas l'infection. En effet, si l'ART est arrêté, nous observons un rebond viral. Celui–ci est principalement dû à l'activation stochastique de cellules latentes qui contiennent le génome viral intégré mais ne produisent pas de virus et ne sont donc pas ciblées par l'ART ou le système immunitaire. Ces cellules latentes sont peu nombreuses (1-10 par million de cellules T-CD4+ quiescentes) mais elles apparaissent rapidement après la primo infection et constituent donc un obstacle majeur à l'éradication virale. La stratégie la plus prometteuse pour supprimer ces cellules, dite "Shock and Kill", est de les réactiver pour qu'elles soient ensuite ciblées par l'ART et/ou lysées par les cellules T cytotoxiques. Un certain nombre d’agents de sortie de latence (LRAs) ont été mis au point pour réactiver ces cellules. Ils ciblent les protéines cellulaires telles que les Histone-désacétylases (HDAC) ou la protéine kinase C. La plupart d'entre eux présentent donc des effets non spécifiques et parfois une toxicité. Tat est la protéine du VIH-1 qui permet la transcription virale et favorise la traduction des gènes viraux. Tat est la protéine clé pour la levée de latence et l'initiation de la production des protéines virales par la cellule latente. Sur la base des structures RMN de Tat disponibles, nous avons identifié par dynamique moléculaire les conformations les plus stables de Tat. Cela nous a permis d'identifier par criblage in silico des ligands potentiels de Tat. Dix molécules ont été sélectionnées. Une molécule appelée D10 se fixe spécifiquement à la protéine Tat et augmente son activité de transactivation d'environ 4 fois. De plus, D10 présente une activité LRA sur les lignées cellulaires latentes JLat-9.2 et OM-10.1. L’activité LRA de D10 sur ces lignées représente 50 à 70% de celle du SAHA (vorinostat), un inhibiteur des HDAC candidat LRA en cours d’essais cliniques (Phase 2). Sur les cellules latentes de patients VIH traités, D10 à 50 nM a une activité LRA très efficace, 80% supérieure à celle de la bryostatine-1 qui agit sur la PKC et est considéré comme le LRA le plus prometteur actuellement. Le mécanisme d’action de D10, à semble être la stabilisation du complexe de transcription Tat-TAR. Cet effet est observé à 30 nM D10. En utilisant une approche chémoinformatique nous avons sélectionné 11 analogues de D10, dit N1-N11. Certains de ces analogues (N5, N8) montrent un effet plus fort que D10 sur l’augmentation de la transactivation de Tat ainsi que pour l’effet LRA sur les lignées cellulaires latentes. Ce résultat nous a permis d'ébaucher une relation structure chimique / activité LRA de ces molécules. Nous avons donc identifié de nouveaux agents de sortie de latence du VIH-1 ciblant Tat, plus spécifiques que les LRAs ciblant les protéines cellulaires. Ce sont les premiers activateurs de Tat identifiés.

  • Titre traduit

    Development of a novel class of HIV-1 latency-reversing agent targeting the viral protein Tat


  • Résumé

    Despite its efficiency to prevent viral multiplication, antiretroviral therapy (ART) is unable to cure patients with HIV-1. Indeed if ART is stopped, a viral rebound is observed. This increase in blood viral load is due to the activation of HIV-1 reservoirs, among which latently-infected memory CD4+ T cells. These cells are rare (1 per million of quiescent T cells) and appear very quickly following infection. To purge this long-lived reservoir the "Shock and Kill" approach was developed. This strategy relies on the use of latency reversing agents (LRAs) to induce reservoir activation. All LRAs developed until now target cellular proteins such as Histone deacetylases or protein kinase C. These LRAs are not specific for viral transcription and displayed modest effects ex vivo. Here we present a new LRA family that binds to and activates HIV-1 Tat which is the key regulator for viral transcription and latency reversal. These compounds are not cytotoxic and specifically activate Tat transcriptional activity. They were less efficient than available LRAs on HIV-1 latent cell lines. Nevertheless, when tested on latent T-cells from HIV-1 patients, the lead compound D10 was ~ 80% more efficient than bryostatin-1, one of the best LRA available to date. This effect was observed at 50 nM, which corresponds to the D10 concentration required for this compound to stabilize the Tat-TAR transcription complex. These molecules are the first Tat activators available.



Le texte intégral de cette thèse sera accessible librement à partir du 31-07-2021

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