Définition du translatome du VIH-1 dans le but d'identifier de nouveaux antigènes conservés reconnus par les lymphocytes T

Defining the translatome of HIV-1 to identify novel conserved T-cell antigens

• Auteur / Autrice : Lisa Bertrand
• Direction : Arnaud Moris
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Immunologie
• Date : Soutenance le 07/07/2023
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Innovation thérapeutique : du fondamental à l'appliqué (Châtenay-Malabry, Hauts-de-Seine ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de biologie intégrative de la cellule (Gif-Sur-Yvette, Essonne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Université Paris-Saclay. Faculté de pharmacie (Orsay, Essonne ; 2020-....)
• Partenaire(s) de recherche : graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Life Sciences and Health (2020-….)
• Jury : Président / Présidente : Bernard Maillère
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Victor Appay, Loredana Saveanu, Béhazine Combadière
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Victor Appay, Loredana Saveanu

Mots clés

Mots clés contrôlés

Système immunitaire

Traduction génétique

Ribosomes

Lymphocytes T

VIH (virus)

Mots clés libres

VIH-1

Traduction

Ribosome profiling

Immunopeptidome

Lymphocytes T CD4+ et CD8+

Polyfonctionnalité

HIV-1

Translation

Ribosome profiling

Immunopeptidome

CD4 and CD8 T-Cells

Polyfunctionality

Résumé

Les récentes avancées dans les méthodes de détection ont remis en question la définition traditionnelle du génome codant en révélant que des milliers de cadres ouverts de lecture non canoniques, tels que les cadres de lecture alternatifs (ARFs), sont capables de coder des polypeptides. Bien que les ARFs aient été identifiés dans plusieurs génomes viraux grâce à la technique du ribosome profiling, tels que ceux du HCMV, KSV et SARS-CoV-2, aucune démonstration n'avait pas été faite sur le génome du VIH-1. En utilisant le ribosome profiling, nous avons identifié 98 ARFs du VIH-1 répartis sur l'ensemble du génome, avec une forte conservation parmi les isolats des clades B et C du VIH-1. Notre étude a révélé qu'au moins 42 ARFs codent des polypeptides viraux, ce qui est attesté par la détection de réponses T spécifiques de 46 peptides dérivés d'ARFs chez les donneurs sous traitement ou contrôlant naturellement l'infection.Parallèlement, nous avons identifié dans des cellules primaires infectées un ligand de HLA-A*0201 dérivé d'un ARF identifié. Les réponses T spécifiques des peptides dérivés d'ARFs étaient majoritairement médiées par des cellules T CD4+ polyfonctionnelles sécrétant au moins 3 cytokines simultanément. Notre étude met en évidence l'immense capacité de codage du VIH-1 et l'intérêt d'étudier la traduction des régions génomiques non canoniques dans les maladies infectieuses. Notre découverte élargit la liste des polypeptides viraux conservés qui pourraient être des cibles potentielles pour les stratégies de vaccination.

Recent advances in detection methods challenged the coding definition revealing that thousands of non-canonical open reading frames, including alternative reading frames (ARFs), encode polypeptides. ARFs have been detected in several viral genomes using ribosome profiling such as HCMV, KSV, and SARS-CoV-2 but no demonstration has been made on HIV-1 genome. By utilizing ribosome profiling, we uncovered 98 HIV ARFs that are distributed throughout the genome, and highly conserved among HIV clades B and C isolates. Our analysis revealed that at least 42 ARFs encode viral polypeptides, as demonstrated by T-cell responses targeting 46 ARF-derived peptides in donors under treatment or naturally controlling the infection.At the same time, we identified a ligand of HLA-A*0201 derived from an identified ARF on primary infected cells. The ARF-specific T-cell responses were mediated by polyfunctional CD4+ T-cells secreting at least 3 cytokines simultaneously. Our study highlights the immense translation landscape of HIV genome and the interest to study hidden alternative translated genomic regions in infectious diseases. Our discovery expands the list of conserved viral polypeptides that might be potential targets for vaccination strategies.