Evolution du réservoir viral VIH-1 sanguin au cours d'un traitement par immunothérapie

Evolution of the blood HIV-1 viral reservoir during immunotherapy treatment

• Auteur / Autrice : Vincent Guiraud
• Direction : Vincent Calvez, Valérie Martinez
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Microbiologie et immunologie
• Date : Inscription en doctorat le 01/11/2022
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Complexité du vivant (Paris ; 2009-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Pierre Louis d'Epidémiologie et de Santé Publique
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : TheraVir: Stratégies thérapeutiques de l'infection VIH et des maladies virales associées

Mots clés

Mots clés libres

Vih

Reservoir

Immunotherapie

Hiv

Reservoir

Immunotherapy

Résumé

Avec l'apparition de nouvelles classes d'antirétroviraux l'espérance de vie des personnes vivant avec le VIH a considérablement progressé, pour rejoindre celle de la population générale. De plus, les causes de mortalité évoluent, puisque les cancers en constituent désormais la cause majoritaire. Une classe de traitements anticancéreux, les immunothérapies, en bloquant les récepteurs CTLA4 ou PD1 impliqués dans le rétrocontrôle négatif de la réponse immunitaire auraient le potentiel double avantage de pouvoir lutter contre les cellules cancéreuses mais également contre le VIH présent à l'état de latence dans les lymphocytes T. Il a en effet été montré que l'activation lymphocytaire était associée à une réactivation virale. Ainsi en associant un agent réverseur de latence et un traitement antirétroviral, il serait possible de diminuer le nombre total de cellules contenant le génome viral (réservoir viral). C'est la théorie du « shock and kill », qui constitue l'une des principales stratégies d'élimination du virus. L'objectif de cette thèse est d'étudier l'évolution qualitative du réservoir viral VIH-1 chez des patients traités par immunothérapie. Il s'appuie pour cela sur la cohorte ANRS OncoVIHAC, cohorte multicentrique de patients vivant avec le VIH traités par immunothérapie pour un cancer. Il fait suite à des études quantitatives qui ont montré une globale stabilité du réservoir viral total, même si chez certains patients une diminution au moins transitoire de l'ADN proviral a pu être mise en évidence, concomitamment à une majoration de la charge virale plasmatique (résultat en accord avec la théorie du « shock and kill »). Si la compréhension de l'évolution du réservoir au cours de l'infection et des traitements est capitale car il est le principal obstacle à la guérison de l'infection par le VIH, elle est rendue complexe notamment car plus de 95% des provirus possèdent des délétions ou mutations les rendant non réplicatifs. Ainsi plusieurs techniques complémentaires ont été développées afin de l'étudier d'un point de vue qualitatif, que ce soit par digital droplet PCR, permettant un premier tri entre virus défectif / non défectif, ou des approches plus précises comportant des dilutions limites afin d'isoler chaque génome viral d'un échantillon, suivi d'un séquençage complet de chaque provirus retrouvé. Pour étudier l'évolution qualitative du réservoir viral VIH nous envisageons d'utiliser deux types de méthodes, la première utilisant la technique de la digital droplet PCR afin d'avoir une estimation de l'évolution des populations virales chez un grand nombre de patients de la cohorte tout en utilisant peu de matériel génétique. Enfin, sur un nombre plus réduit de patients nous envisageons de réaliser une évaluation complète des populations virales par dilution limite puis séquençage haut débit. Cela permettra notamment d'évaluer grâce à des outils bio informatiques si la population virale évolue sous immunothérapie en lien avec les complexes majeurs d'histocompatibilité de classe un ou deux.

With the development of new classes of antiretroviral drugs, life expectancy of people living with HIV has increased considerably. In addition, causes of mortality are changing, as cancer is now the leading cause. A class of anti-cancer treatments, the immunotherapies, by blocking the CTLA4 or PD1 receptors involved in the negative feedback of the immune response could have the potential advantage of both being able to fight against cancer cells and against HIV, which can be present in a latent state in the T lymphocytes. Indeed, it has been shown that lymphocyte activation is associated with viral reactivation. Thus, by combining a latency-reversing agent with antiretroviral treatment, it would be possible to reduce the total number of cells containing the viral genome (viral reservoir). This is the ''shock and kill'' theory, one of the main strategies to eliminate the virus. The objective of this thesis is to study the qualitative evolution of the HIV-1 viral reservoir in patients treated with immunotherapy. It is based on the ANRS OncoVIHAC cohort, a multicenter cohort of patients living with HIV and treated with immunotherapy for cancer. It follows quantitative studies which have shown an overall stability of the total viral reservoir, even if in some patients an at least transient decrease in proviral DNA has been demonstrated, concomitant with an increase in the plasma viral load (result in agreement with the ''shock and kill'' theory). Understanding the evolution of the reservoir during the infection is crucial because it is the main obstacle to a cure. This study is however difficult because more than 95% of the proviruses have deletions or mutations making them non-replicative. Thus, several complementary techniques have been developed in order to study it from a qualitative point of view, either by digital droplet PCR, allowing a first sorting between defective / non-defective virus, or more precise approaches involving limit dilutions in order to isolate each viral genome from a sample, followed by a complete sequencing of each provirus found. To study the qualitative evolution of the HIV viral reservoir, we plan to use two types of methods, the first using the digital droplet PCR technique in order to have an estimate of the evolution of the viral populations in a large number of patients of the cohort while using little genetic material. Then, on fewer patients, we plan to perform a complete evaluation of the viral populations by limit dilution and high throughput sequencing. This will allow us to evaluate, thanks to bio-computing tools, if the viral population evolves under immunotherapy.