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

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

• Auteur / Autrice : Elsa Gomez Escobar
• Direction : Philippe Roingeard, Elodie Beaumont
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance le 22/06/2021
• Etablissement(s) : Tours
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Santé, Sciences Biologiques et Chimie du Vivant (Centre-Val de Loire)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Morphogénèse et Antigénicité du VIH et des Virus des Hépatites
• Jury : Président / Présidente : Patrick Vourc'h
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : François-Loïc Cosset
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Mirjam Zeisel, Annette Martin

Mots clés

Mots clés contrôlés

Lymphocytes -- Immunologie

Virus de l'hépatite C

Génotype

Membrane cellulaire

Séquençage des acides aminés

Apolipoprotéine E

Hépatite C

Vaccin antihépatite B

Vaccins associés

Mots clés libres

Vaccin bivalent VHB-VHC

Anticorps neutralisants

Apolipoprotéine E

Maturation de l'affinité des lymphocytes B

Prophylactic vaccination

HBV-HCV bivalent vaccine

Neutralizing antibodies

Apolipoprotein E

B lymphocyte affinity maturation

Résumé

L’hépatite C, affectant 71 millions de porteurs chroniques, constitue un réel problème de santé publique. Bien que l’introduction des agents antiviraux à action directe ait amélioré le traitement de cette maladie, ces médicaments ne protègent pas d’une réinfection, ni de la progression vers une maladie sévère du foie. L’Organisation Mondiale de la Santé a pour objectif d’éradiquer l’hépatite virale à l’horizon 2030, mais des études prospectives ont montré que, si les mesures n’évoluent pas, cela ne sera possible que dans quelques pays. Par conséquent, le développement d’un vaccin prophylactique contre le virus de l’hépatite C (VHC) reste une priorité, au même titre que l’application des initiatives pour le dépistage et le traitement.Dans cette optique, notre équipe de recherche a développé un concept de vaccination original basé sur les protéines d’enveloppe entières (E1 ou E2) d’un VHC de génotype 1a, préalablement fusionnées à la protéine d’enveloppe S du virus de l’hépatite B (VHB) et qui se co-assemblent en particules sous-virales d’enveloppe non infectieuses, hautement immunogènes et secrétées, ressemblant au vaccin contre le VHB. Ces particules chimères ont induit de fortes réponses immunitaires humorales chez le lapin, ainsi que la production d’anticorps capables de neutraliser le VHC in vitro.L’objectif de ce projet était d’améliorer la façon de présenter nos immunogènes, afin d’optimiser selon deux approches les propriétés cross-neutralisantes des anticorps induits par la vaccination. Dans un premier temps, nous avons tenu compte de l’association des protéines d’enveloppe du VHC avec l’apolipoprotéine E (apoE), une molécule impliquée dans la modulation de la sensibilité à la neutralisation du VHC par les anticorps. Nous avons donc développé des particules chimères arborant l’apoE en vue de mimer au mieux l’interface apoE-protéines d’enveloppe en surface du VHC. Nous avons ainsi pu montrer que la présence de l’apoE dans la genèse de nos particules vaccinales améliore la conformation de la protéine E1 et les capacités neutralisantes des anticorps anti-E2. Dans un second temps, nous avons produit des particules vaccinales portant des protéines d’enveloppe E2 de différents génotypes (1, 3 et 4) et immunisé des lapins par des injections séquentielles afin d’améliorer la maturation de l’affinité des lymphocytes B. Dans l’attente de l’analyse des réponses humorales (en cours de réalisation au moment de la finalisation de ce manuscrit), nous présentons la production et la caractérisation de ces particules, ainsi que le protocole d’immunisation.

With 71 million chronic carriers, hepatitis C is a major threat to public health. Although the introduction of direct-acting antivirals has improved the treatment of the hepatitis C virus (HCV) infection, they do not protect from reinfection or the progression to severe liver diseases. The World Health Organization aims to eradicate viral hepatitis by 2030, but recent prospective studies have shown that this would only be possible in few countries if the current measures do not evolve. Therefore, the development of a prophylactic HCV vaccine is still a priority, along with the implementation of screening and treatment initiatives.In line with this, our group has developed an original vaccination concept based on full-length genotype 1a HCV envelope proteins (E1 or E2) fused to the heterologous hepatitis B virus (HBV) S envelope protein. They self-assemble into highly immunogenic, non-infectious and secreted subviral envelope particles (SVPs), resembling the HBV vaccine. Immunization of rabbits with the chimeric particles has shown to induce strong humoral responses directed against both viruses, as well as antibodies capable to neutralize HCV in vitro. However, neutralization of genetically-distant genotypes remains a challenge.The aim of this project was to improve the way immunogens are presented for the generation of neutralizing humoral responses against HCV by two approaches. Firstly, we took into consideration the association of HCV with the apolipoprotein E (apoE), a molecule involved in the modulation of sensitivity to antibody-mediated HCV neutralization. Therefore, we produced chimeric HBV-HCV SVPs bearing apoE on their surface to mimic precisely the interactions in the apoE-HCV envelope proteins interface. We found that the association of apoE improved the conformation of the E1 protein and the neutralizing capacity of the anti-E2 antibodies. Secondly, we produced SVPs bearing HCV E2 protein of genotype 1, 3 or 4 and we immunized rabbits sequentially to improve the affinity maturation process of B cells. Here we present the production and characterization of SVPs, as well as the immunization protocol, pending the analysis of the humoral and neutralizing responses, still in progress at the time this manuscript was finalized.