Recombinaison inter-groupes M et O du VIH-1 : Capacité réplicative, impact du profil de recombinaison et transmission mère-enfant.

HIV-1 Intergroup M and O recombination : Replicative capacity, impact of recombination profile and mother-to-child transmission

• Auteur / Autrice : Manon Vautrin
• Direction : Jean-Christophe Plantier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la sante
• Date : Soutenance le 27/09/2023
• Etablissement(s) : Normandie
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Normande de biologie intégrative, santé, environnement (Mont-Saint-Aignan, Seine-Maritime)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Dynamique microbienne associée aux infections urinaires et respiratoires (Rouen ; 2022-....) - Dynamique Microbienne associée aux Infections Urinaires et Respiratoires / DYNAMICURE
• Partenaire(s) de recherche : Établissement co-accrédité : Université de Rouen Normandie (1966-....)
• Jury : Président / Présidente : Anne-Geneviève Marcelin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Christophe Plantier, Anne-Geneviève Marcelin, Alice Moisan, Fabrizio Mammano, Alessia Zamborlini
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Bernard Roques, Benoit Visseaux

Mots clés

Mots clés contrôlés

Infections materno-fœtales

Recombinaison homologue

Reproduction (biologie)

Virus

Mots clés libres

Recombinaison inter-groupes VIH-1/MO

Potentiel réplicatif

Transmission mère-enfant

HIV-1/MO inter-group recombination

Replicative potential

Mother-to-child transmission

Résumé

La forte diversité génétique des VIH-1 et la co-circulation des VIH-1 de groupes M et O au Cameroun a favorisé le phénomène de recombinaison génétique. Ce phénomène de recombinaison est possible entre ces groupes, malgré leur divergence génétique importante. Depuis 1999, 19 formes recombinantes uniques (URF_MO) ont été décrites. Ces formes sont rares et leurs propriétés virologiques, ainsi que leur impact clinique sont mal compris, en raison de leur profil génétique atypique.Ces travaux avaient pour objectif, d’une part, d’étudier le potentiel réplicatif et l’impact du profil de recombinaison de ces formes recombinantes VIH-1/MO et d’autre part, de caractériser une nouvelle URF-MO dans un contexte rare de transmission mère-enfant.Premièrement, des essais de génération de clones moléculaires infectieux (CMI) parentaux VIH-1/M et VIH-1/O et chimériques (CMIC) VIH-1/MO ont été réalisés afin de comparer le potentiel réplicatif des virus parentaux et recombinants correspondants entre eux. Plusieurs essais ont été réalisés au laboratoire et par une société extérieure. Les virus correspondants ont été produits par génétique inverse. Un nouveau CMI VIH-1/M, appelé pM-A-062021 de sous-type A, a pu être produit au cours de ce projet. Aucune autre construction n’a pu aboutir à un clone stable et/ou infectieux après transfection puis culture cellulaire in vitro.Deuxièmement, nous avons comparé les cinétiques de réplication de deux souches recombinantes VIH-1/MO, OM-TB-2016 et RBF208, présentant une diversité génétique et un profil de recombinaison différents. Quatre cinétiques de réplication ont été réalisées après mise en en culture in vitro de chaque souche. Le suivi de la réplication a été effectué à l’aide de deux marqueurs, la mesure de la quantité d’antigène P24 et de l’activité de la transcriptase inverse, dans chaque surnageants de culture. Les résultats ont montré qu’il n’y avait pas de différence de potentiel réplicatif entre ces deux souches mais, une plus forte mortalité cellulaire a été observée pour la souche OM-TB-2016.Enfin, ce travail a permis de caractériser une nouvelle forme recombinante VIH-1/MO, au cours de l’année 2022, dans un contexte rare de transmission verticale. Les génomes complets de la mère et de son enfant ont été caractérisés par séquençage Sanger et par le développement d’une technique de séquençage à haut-débit, appliquée à ces formes VIH-1/MO. Notre étude a pu prouver que ces formes recombinantes sont transmissibles de la mère-enfant et qu’elles ne sont pas atténuée in vivo en absence de traitement. Deux points de cassure ont été identifiés, comme pour la majorité des formes recombinantes VIH-1/MO déjà identifiées. L’étude phylogénétique a toutefois montré l’absence de lien avec les autres formes recombinantes déjà décrites, portant à 20 le nombre d’URF_MO décrites in vivo.Ces travaux ont permis de conclure que ces formes possèdent un potentiel réplicatif non atténué in vitro et in vivo. La faible proportion de ces formes au niveau mondial indique une diffusion limitée, mais les données de ces travaux indiquent qu’elles possèdent néanmoins un potentiel pour émerger et doivent être surveillées.

The high genetic diversity of HIV-1 and the co-circulation of HIV-1 groups M and O in Cameroon has favored the phenomenon of genetic recombination. Recombination is possible between these groups, despite their significant genetic divergence. Since 1999, 19 unique recombinant forms (URF_MO) have been described. These forms are rare, their virological properties and clinical impact are poorly understood, due to their atypical genetic profile.The aim of this work was to study the replicative potential and impact of the recombination profile of these recombinant HIV-1/MO forms, and to characterize a new URF-MO in a rare context of mother-to-child transmission.Firstly, parental HIV-1/M and HIV-1/O and chimeric HIV-1/MO molecular infectious clone (MIC) generation assays were carried out to compare the replicative potential of the corresponding parental and recombinant viruses. Several tests were carried out in the laboratory and by an external company. The corresponding viruses were produced by reverse genetics. A new HIV-1/M MIC, called pM-A-062021 subtype A, was produced during this project. No other construct was able to produce a stable and/or infectious clone after transfection and subsequent in vitro cell culture.Secondly, we compared the replication kinetics of two recombinant HIV-1/MO strains, OM-TB-2016 and RBF208, with different genetic diversity and recombination profiles. Four replication kinetics were performed after in vitro culture of each strain. Replication was monitored using two markers, measurement of the amount of P24 antigen and reverse transcriptase activity, in each culture supernatant. The results showed that there was no difference in replicative potential between these two strains, but higher cell death was observed for strain OM-TB-2016.Finally, a new recombinant HIV-1/MO form was characterized in a rare context of vertical transmission in 2022. The complete genomes of the mother and her child were characterized, by Sanger sequencing and the development of a high-throughput sequencing technique applied to these HIV-1/MO forms. Our study demonstrated that these recombinant forms are transmissible from mother to child, and that they are not attenuated in vivo in the absence of treatment. Two breakpoints were identified, as for the majority of recombinant HIV-1/MO forms already identified. A phylogenetic study showed, however, that there was no link with other recombinant forms already described, bringing to 20 the number of URF_MOs described in vivo.This work led to the conclusion that these forms have an unattenuated replicative potential in vitro and in vivo. The low proportion of these forms worldwide indicates their limited distribution, but the data from this work indicates that they nevertheless have the potential to emerge and should be monitored.