Nanotubes entre deux macrophages humains infectés par le VIH-1 dans un environnement tuberculeux © Shanti Souriant & Renaud Poincloux, IPBS, CNRS/Université Toulouse III-Paul Sabatier

1,2 million d’individus dans le monde sont co-infectés par Mycobacterium tuberculosis, la bactérie responsable de la tuberculose, et le virus du Sida (VIH-1). Cette association est meurtrière : elle complique le diagnostic et le traitement des patients, et augmente la pathogénicité de ces deux agents infectieux. Une collaboration internationale, menée par des chercheurs du CNRS et de l’Inserm, a mis en évidence que dans un contexte tuberculeux, le VIH-1 passe d’une cellule à l’autre grâce à des nanotubes formés entre les macrophages, ce qui augmente très fortement la proportion de cellules infectées. Ces résultats sont publiés le 26 mars 2019 dans la revue Cell Reports.

Des chercheurs de l’Institut de pharmacologie et de biologie structurale (CNRS/Université Toulouse III – Paul Sabatier) et du Laboratoire international associé IM-TB/VIH établi entre le CNRS et le Conicet (Argentine), en collaboration avec le Centre de physiopathologie de Toulouse Purpan (CNRS/Inserm/Université Toulouse III – Paul Sabatier), ont montré que les macrophages, cellules hôtes pour la tuberculose et pour le VIH-1, forment entre eux des nanotubes lorsqu’ils sont exposés à l’interleukine-10 (IL-10), une molécule sécrétée en cas de tuberculose. L’abondance dans les poumons de ces macrophages particuliers, appelés M(IL-10), est corrélée avec la gravité de la maladie. Les nanotubes sont empruntés par les particules virales du Sida, comme des tunnels, pour infecter les cellules voisines et s’y multiplier. En inhibant leur formation par différentes approches, les scientifiques ont réussi à réduire le transfert du virus entre les macrophages, entrainant ainsi une diminution de la production de VIH-1.

En cas de tuberculose sévère, la formation de nanotubes entre les macrophages est amplifiée, facilitant par conséquent la dissémination du virus du Sida et augmentant ainsi la production virale. La présence de ces macrophages particuliers pouvant être quantifiée, le diagnostic et le suivi de la tuberculose chez les patients co-infectés pourra être facilité. Ces travaux ouvrent ainsi la voie à de nouvelles approches thérapeutiques visant à contrôler l’augmentation de la charge virale en cas de tuberculose.

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Les microbes colonisent l’ensemble des surfaces de notre corps et participent au bon équilibre de notre système immunitaire. Chez les nouveau-nés, le microbiote intestinal est d’abord formaté par les composants du lait maternel. Lors de la diversification alimentaire, il se développe et de nombreuses bactéries prolifèrent. Des chercheurs de l’Institut Pasteur et de l’Inserm montrent chez la souris qu’une réponse immunitaire importante se produit lors de l’introduction de nourriture solide et du développement du microbiote. Mais surtout, ils ont montré que cette réaction immunitaire était essentielle car elle participe à l’éducation du système immunitaire, et permet, à l’âge adulte, une faible susceptibilité aux maladies inflammatoires (allergies, colites, maladies auto-immunes, cancer). Ces résultats ont été publiés dans la revue Immunity, le 19 mars 2019.

L’introduction d’une hygiène de qualité au milieu du XIXe a drastiquement fait diminuer la mortalité due aux maladies causées par des micro-organismes. Dans nos sociétés industrielles actuelles, l’hypothèse hygiéniste affirme désormais que la réduction de l’exposition en bas âge aux microbes entraînerait une augmentation de la sensibilité aux maladies allergiques ou auto-immunes. De précédentes études ont montré que la perturbation du microbiote, notamment par l’exposition aux antibiotiques, peut se traduire par des réponses allergiques^[1].

Chez le nouveau-né, la constitution du microbiote se fait lors de l’accouchement par l’acquisition des bactéries de la mère mais aussi, grâce à la composition du lait maternel. Il est alors majoritairement composé de bifidobacteria et de lactobacilles. A l’introduction de nouveaux aliments dans le régime, le microbiote prolifère et le nombre de bactéries augmente de 10 à 100 fois. Des chercheurs (Ziad Al Nabhani et ses collègues) de l’unité Microenvironnement et Immunité (Institut Pasteur/Inserm) dirigée par Gérard Eberl, ont découvert chez la souris que ce phénomène était accompagné d’une réponse immunitaire intense. « Nous avons pu montrer que ce mécanisme se produisait dans une fenêtre de temps très spécifique : entre 2 et 4 semaines chez la souris ce qui correspondrait à 3 et 6 mois chez l’homme » explique Gérard Eberl, principal auteur de l’étude.

« Nous avons ensuite supposé que l’existence d’une fenêtre de temps déterminée indique que la réponse immunitaire est programmée dans le temps et possède de ce fait une fonction unique dans le développement du système immunitaire » poursuit Gérard Eberl. En effet, les chercheurs ont pu démontrer qu’en traitant les souris par antibiotiques sur la fenêtre critique de la réponse immunitaire, elles étaient par la suite plus sujettes à développer certaines maladies inflammatoires : les allergies intestinales, le cancer colorectal et les colites. Ainsi, le microbiote une fois détruit par les antibiotiques, on constate que la réaction immunitaire ne se produit pas. 
« C’est ce que l’on appelle l’empreinte pathogénique » explique Gérard Eberl, « c’est-à-dire que des évènements se produisant dans la prime enfance déterminent une future susceptibilité aux maladies inflammatoires ».

Les chercheurs ont également pu mettre en évidence la présence des cellules spécifiques au moment de cette réaction et qui participent au bon fonctionnement des réponses immunitaires : les cellules T régulatrices (Tregs), des modulateurs clés sans lesquelles les réponses immunitaires sont exacerbées, entraînant par la suite des maladies inflammatoires.

L’ensemble de ces données montre l’importance d’une exposition précoce au microbiote, ciblée dans le temps, pour le développement d’un système immunitaire équilibré. « Nous aimerions maintenant valider ces résultats sur l’influence du microbiote au moment de la diversification alimentaire sur l’apparition d’autres types de pathologies comme les maladies neurodégénératives par exemple » conclut Gérard Eberl.

Ces travaux ont été financés par l’Institut Pasteur et l’Inserm, mais également par l’Association François Aupetit, la Crohn’s Colitis Foundation of America, l’European Crohn’s and Colitis Organisation, la Fondation pour la Recherche Médicale, Janssen, et la Fondation Kenneth Rainin.

Ces travaux ont été menés dans le cadre du programme transversal « Microbiote » mis en place en 2016 dans le cadre du plan stratégique de l’Inserm.

[1] Comment le microbiote bloque les allergies, Science, 2015

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Un mécanisme de tolérance vis-à-vis de la flore intestinale serait impliqué dans la survenue d’une forme familiale de maladie rare auto-inflammatoire induite par le froid. C’est ce que montrent les travaux de chercheurs du Centre d′Infection et d′Immunité de Lille (Inserm/Université de Lille/CNRS/CHU de Lille/Institut Pasteur de Lille), du laboratoire de physiopathologie des maladies génétiques d’expression pédiatrique (Inserm/Sorbonne Université) et du département d’immunologie de l’université d’Hohenheim. Ces travaux, parus dans Nature Communications, mettent en évidence l’implication dans la survenue de la maladie d’une réponse inflammatoire exacerbée contre la flore intestinale permettant une réponse immunitaire plus efficace contre certains pathogènes. Ils ouvrent ainsi la voie à de nouvelles pistes thérapeutiques pour la prise en charge des patients.

Le syndrome auto-inflammatoire induit par le froid (ou urticaire familial au froid) se manifeste par des accès de fièvre déclenchés par le froid, accompagnés de crises d’urticaire et de douleurs digestives et articulaires. Les patients – une vingtaine de cas identifiés à ce jour – sont porteurs d’une mutation sur le gène NLRP12 qui s’exprime selon un mode autosomique dominant (la présence d’un seul allèle muté est suffisant pour que la maladie se manifeste). Jusqu’à présent, les mécanismes physiopathologiques à l’origine de la maladie demeuraient inconnus.

Une équipe de recherche dirigée par Mathias Chamaillard, chercheur Inserm au sein du Centre d′Infection et d′Immunité de Lille (Inserm/Université de Lille/CNRS/CHU de Lille/Institut Pasteur de Lille) et ses collaborateurs au sein du laboratoire de physiopathologie des maladies génétiques d’expression pédiatrique (Inserm/Sorbonne Université), ainsi que du département d’immunologie de l’université d’Hohenheim, ont cherché à mieux comprendre comment se développait ce syndrome grâce à des études menées chez la souris et chez l’Homme.

Les chercheurs ont constaté que l’inactivation du gène NLRP12 déclenchait chez la souris une inflammation intestinale, mais la rendait résistante à certaines bactéries pathogènes, ce qui laisse à penser que NLRP12 pourrait jouer un rôle clef dans la tolérance immunitaire vis à vis de la flore intestinale.

Or, l’équipe de recherche a observé qu’une autre molécule appelée NOD2 jouait également un rôle dans l’immunité intestinale en favorisant la défense contre ces mêmes pathogènes bactériens. 

En outre, une mutation sur le gène NOD2 prédispose à la maladie de Crohn qui présente de troublantes similitudes avec le syndrome dont il est question ici : des douleurs intestinales et une prévalence plus importante dans les pays froids que dans les pays chauds.

Baisse de tolérance aux bactéries de la flore intestinale

Chez les personnes atteintes du syndrome auto-inflammatoire lié au froid, la production de la protéine NLRP12 est réduite. Reproduit chez la souris, ce phénomène modifie l’activité de NOD2 et réduit la tolérance aux bactéries commensales avec un recrutement accru de cellules inflammatoires dans le tube digestif. En revanche, l’efficacité d’élimination des pathogènes s’en trouve améliorée. Autrement dit, en situation normale, NLRP12 réprime l’activité de NOD2 et améliore la tolérance aux bactéries intestinales. Ces résultats suggèrent qu’un inhibiteur de la voie NOD2 pourrait atténuer les symptômes de ces patients.

La baisse de tolérance chez les sujets atteints du syndrome auto-inflammatoire lié au froid génère une inflammation chronique qui pourrait expliquer les douleurs intestinales chez les patients. Mais pourquoi le froid déclenche-t-il des manifestions supplémentaires hors du système digestif ? Les chercheurs suspectent une augmentation de la perméabilité intestinale en cas de température basse. Chez les sujets sains, ce phénomène serait sans conséquence mais chez les sujets malades, de nombreuses molécules ayant une activité pro-inflammatoire ainsi que des débris bactériens pourraient passer en masse dans le sang. Une inflammation locale secondaire pourrait donc expliquer en partie les autres symptômes comme la fièvre, les céphalées et les douleurs articulaires.

© Inserm/Sarramon, Marie-Françoise

Des équipes du département de biothérapie et de l’unité d’immuno-hématologie pédiatrique de l’hôpital Necker-Enfants malades AP-HP, du département de médecine fœtale de l’hôpital Trousseau AP-HP, de l’Inserm, de l’Institut Imagine, de l’Université Paris Descartes et de Sorbonne université, ont réalisé une greffe in utero de cellules souches hématopoïétiques chez un fœtus atteint de déficit immunitaire combiné sévère lié à l’X.

Cette première à l’AP-HP a fait l’objet d’une publication dans le numéro de février de la revue internationale Blood Advances.

La greffe a été réalisée en juillet 2015, suite à un risque de transmission materno-fœtale d’un parasite (le Toxoplasma gondii) qui peut avoir des conséquences importantes sur le développement cérébral du fœtus et plus particulièrement ici chez un fœtus sans lymphocytes T.

Le greffon provenant de la sœur, dont le système immunitaire était compatible, était constitué d’un mélange de cellules souches hématopoïétiques capables de rétablir le développement normal du système immunitaire à long terme, et de lymphocytes T matures (capables de défendre le fœtus rapidement face à l’infection du parasite).

Le greffon a été préparé au laboratoire de thérapie cellulaire et génique du département de biothérapie de l’Hôpital Necker-Enfants malades AP-HP. Puis il a été infusé dans le fœtus par la veine ombilicale sous contrôle échographique au département de médecine fœtale de l’hôpital Trousseau AP-HP.

La greffe et la suite de la grossesse se sont déroulées sans aucun événement particulier, et le bébé est né à terme à la maternité de l’hôpital Trousseau AP-HP avec un système immunitaire fonctionnel. L’enfant est actuellement âgé de plus de trois ans, en bonne santé et aucune hospitalisation ni aucune intervention thérapeutique n’ont été nécessaires depuis la naissance.

Cette intervention a permis au fœtus de guérir pendant la grossesse, sans les contraintes pratiques ni la charge émotionnelle liées à une greffe classique de cellules souches hématopoïétiques.

L’indication à la greffe in utero est jusqu’à ce jour restée très limitée à cause des risques potentiels liés à la procédure et à la possibilité de réaliser la greffe très tôt à la naissance.

Toutefois le succès de cette greffe ouvre de nouvelles perspectives thérapeutique pour les fœtus atteints de déficits immunitaires sévères, lorsqu’il existe un donneur compatible et qu’il y a un risque infectieux avéré au cours de la grossesse. 

©Inserm/Jammart, Baptiste, Vésicule d’autophagie (induite par le VHC)

Un travail de recherche interdisciplinaire associant cliniciens, hépatologues et épidémiologistes de l’Inserm, Sorbonne Université et l’AP-HP (hôpitaux Cochin et Saint-Antoine) coordonné par le Pr Fabrice Carrat, le Pr Stanislas Pol et le Dr Hélène Fontaine[1] et soutenu par l’ANRS montre, auprès de 9 895 patients de la cohorte nationale ANRS CO 22 HEPATHER recrutés dans 32 centres en France, les bénéfices cliniques à court terme des antiviraux à action directe dans le traitement de l’infection par le virus de l’hépatite C. Ces résultats font l’objet d’une publication dans The Lancet ce lundi 11 février 2019.

Les traitements contre le virus de l’hépatite C (VHC) les plus récents, les antiviraux à action directe (AAD), ont une remarquable efficacité dans l’élimination du virus. En effet, ils permettent d’éliminer chez presque tous les patients traités (95% en général), le virus en huit à 12 semaines de traitement. Si l’efficacité virologique des AAD n’est plus à démontrer, il n’existait à ce jour que très peu de données prospectives sur leur efficacité clinique (c’est-à-dire leur impact sur l’évolution de la maladie hépatique liée à l’infection par le VHC au quotidien) et ces dernières portaient sur des patients très sélectionnés ou étaient issues d’enquêtes rétrospectives. C’est à cette efficacité clinique « en vie réelle » que se sont intéressés les chercheurs soutenue par l’ANRS. Ils ont pour cela comparé l’évolution clinique de patients infectés par le VHC et traités ou non par AAD.

L’étude dont les résultats sont publiés aujourd’hui a été réalisée auprès de 9 895 patients infectés par le VHC et inclus entre 2012 et 2015 dans la cohorte ANRS CO22 HEPATHER (cf. encadré page suivante). En France, les AAD ont commencé à être prescrits en 2014, dans un premier temps prioritairement aux patients présentant une hépatite C avancée, puis en janvier 2017 à l’ensemble des patients infectés de manière chronique par ce virus.

Parmi les 9 895 patients de l’étude, suivis 33 mois en médiane[1], l’analyse statistique a permis de mettre en évidence, auprès des 7 344 patients ayant reçu les AAD avant la fin de l’étude, que ce traitement était associé à une diminution de la mortalité et de la survenue de carcinomes hépatocellulaires (cancer du foie).

« Nous pouvions nous attendre à ces résultats. En effet, il peut sembler logique que l’élimination du virus causant les dégâts soit liée à une amélioration clinique » expliquer le Pr Fabrice Carrat « Nos résultats montrent que ces bénéfices sont obtenus rapidement après la guérison virologique et il ne s’agit plus de patients très sélectionnés comme dans les premiers essais. Notre analyse reflète l’efficacité sur le terrain pour tous les patients. »

Le recueil prolongé des données de ces patients guéris d’une infection par le VHC permettra de préciser le bénéfice du traitement par AAD sur le long terme et de définir les modalités à mettre en place pour leur suivi médical (A quelle fréquence effectuer des dépistages de cancers du foie ? Pendant combien de temps après la guérison ? A quel coût ?).

Une des difficultés parfois rencontrées dans ce genre d’étude est le cas des patients guéris et perdus de vue. Le « chaînage » des données médicales des patients de la cohorte ANRS CO22 HEPATHER au système national des données de Santé (SNDS), validé par la Commission Nationale de l’Informatique et des Libertés (CNIL) le 19 juillet 2018, devrait aider les chercheurs à obtenir des renseignements exhaustifs sur la consommation de soins de ces patients sur le long terme.

[1] Fabrice Carrat (Institut Pierre Louis d’Epidémiologie et de Santé Publique, Sorbonne université, Inserm UMR 1136 – unité de santé publique – hôpital Saint-Antoine, AP-HP), Stanislas Pol (Département d’Hépatologie, Hôpital Cochin AP-HP; Université Paris-Descartes; Inserm, Institut Pasteur), Hélène Fontaine (Département d’Hépatologie, Hôpital Cochin, AP-HP).[1] La médiane de l’ensemble d’un échantillon est une valeur x qui permet de couper l’ensemble des valeurs en deux parties égales.

Virus HIV-1 responsable du SIDA. ©Inserm/Torpier, Gérard

L’existence de réservoirs cellulaires où se cachent des virus VIH « dormants » chez les patients infectés sous traitement est un obstacle majeur à l’éradication du virus. Dans une étude parue aujourd’hui dans la revue Nature Microbiology, une équipe de recherche de l’Institut Cochin (Inserm/CNRS/Université Paris Descartes) soutenue par l’ANRS et le Sidaction, et coordonnée par Morgane Bomsel, directrice de recherche CNRS, montre que, chez ces patients, des cellules de l’immunité particulières (macrophages) résidant dans les tissus du pénis, constituent de tels réservoirs cellulaires. La découverte de ce nouveau type de réservoirs dans les macrophages tissulaires pourrait ouvrir de nouvelles perspectives thérapeutiques.

Les réservoirs cellulaires sont des cellules infectées par le virus de l’immunodéficience humaine de type 1 (VIH-1) qui ne produisent plus de virus à cause des traitement anti-rétroviraux qui rendent l’infection latente, mais dans lesquelles, dès l’absence de traitement, le virus recommence à se multiplier. L’essentiel des travaux menés sur les cellules réservoirs s’est concentré sur les lymphocytes T circulants. Des essais d’éradication du virus logés dans ces réservoirs lymphocytaires ont consisté à réactiver les cellules réservoirs par une approche « shock and kill ». Cette approche consiste à rendre visible au système immunitaire les cellules infectées dormantes en les réactivant puis de les éliminer par les cellules cytotoxiques du patients mais aussi par des agents antirétroviraux ou des anticorps. Ces essais restent néanmoins pour l’instant infructueux.

De plus, la comparaison des séquences des génomes des virus issus des cellules T « réservoirs » et des virus qui réapparaissent lors de l’arrêt des traitements a montré qu’une partie de ces virus viennent d’un autre type de réservoir cellulaire. Ceci suggère donc qu’il existe d’autres réservoirs viraux parmi les différents types cellulaires que le VIH-1 infecte. Les macrophages sont les meilleurs candidats car ils sont rapidement ciblés par le VIH-1 lors de la transmission sexuelle mais résistent à l’effet de destruction cellulaire du virus.

Les chercheurs se sont particulièrement intéressés aux réservoirs présents dans les tissus du pénis de patients infectés, sous thérapie et sans virus détectables dans le sang. Ils ont comparé la capacité des macrophages à produire des virus avec celle des lymphocytes T des mêmes tissus, une fois les traitements arrêtés. Sur des échantillons muqueux issus d’une vingtaine de patients. À partir d’échantillons muqueux, les chercheurs ont isolé les cellules immunes triées pour leurs marqueurs de surface : CD68 pour les macrophages et CD3 pour les cellules T. Ils ont ainsi pu montrer par PCR (polymerase chain reaction) que l’intégration du génome viral n’était détectable que dans l’ADN des macrophages et pas dans celui des lymphocytes T. De plus, la production de virus infectieux à partir des cellules des tissus n’est réactivée qu’en stimulant spécifiquement les macrophages  alors que la stimulation des lymphocytes T  reste sans effet. Enfin, les macrophages contenant ces réservoirs infectieux ont été caractérisés : ils forment un nouveau sous-type de macrophages, porteurs marqueurs spécifiqueset leur proportion augmente considérablement chez les patients infectés.

Les chercheurs ont pu ainsi montrer que contrairement au dogme actuel, qui ne voyait de réservoirs de VIH-1 que dans les lymphocytes T, les macrophages contenus dans les muqueuses urétrales constituent un réservoir principal du virus. « Comme les macrophages de l’urètre sont les premières cellules ciblées par le virus lors de relations sexuelles, ces réservoirs viraux dans les macrophages pourraient s’établir très tôt, dès le début de l’infection », estiment les chercheurs.

Cette étude est la première à mettre en évidence l’existence de réservoirs réactivables du VIH-1 dans les macrophages tissulaires chez l’homme. La recherche systématique de la présence de réservoirs dans les macrophages d’autres tissus muqueux ou lymphoïdes apparaît maintenant essentielle pour cibler ce nouveau type de réservoirs cellulaires par des stratégies de type “shock and kill” dans les tentatives d’éradication des virus latents, restées jusqu’à maintenant sans succès.

 Hybridation in situ des ARN du virus du sida (VIH) dans les cellules immunitaires infectées (HeLa CD4+). ©Inserm/Fournier, Jean-Guy, 1994

Comment le virus VIH parvient-il à échapper à la vigilance du système immunitaire, à l’intérieur même des cellules qu’il infecte ? C’est sur un de ces mécanismes d’évitement que se sont penchés des chercheurs de l’Inserm, du CNRS, de l’Université de Montpellier et de l’Université de Lorraine. Ils ont pu observer la capacité du VIH à « camoufler » son ARN au sein même de la cellule infectée en utilisant une enzyme intracellulaire. Ces travaux parus dans Nature apportent de nouvelles connaissances sur les mécanismes d’évasion du VIH face au système immunitaire inné.

Dès les premières étapes d’une infection virale, les « radars » intracellulaires de l’immunité innée permettent de déclencher rapidement une réponse antivirale via la sécrétion d’interférons de type I, protéines fabriquées par les globules blancs pour réguler et stimuler la réponse immunitaire.

Le virus de l’immunodéficience humaine (VIH) cible les cellules du système immunitaire et provoque des immunodéficiences sévères responsables du SIDA. Lorsque le VIH infecte une cellule, son génome composé d’ARN simple brin est transformé en ADN. Il va ensuite s’importer dans le noyau de la cellule hôte où il s’intègre à son génome. Le succès de ces étapes précoces dépend de la capacité du virus à se camoufler dans la cellule et à passer inaperçu en échappant aux détecteurs cellulaires, notamment à ceux capables de reconnaître les acides nucléiques de son génome comme un ARN étranger à l’organisme.

Des chercheurs de l’Inserm, du CNRS, de l’Université de Montpellier et de l’Université de Lorraine se sont intéressés à ce mécanisme permettant au VIH d’échapper à la vigilance des cellules en exploitant un système de camouflage. Au sein des cellules, on trouve une enzyme appelée FTSJ3 qui est capable de modifier certains des acides nucléiques composant un ARN cellulaire en leur ajoutant un groupement méthyle. Cette modification est une signature du soi (ensemble des molécules résultant de l’expression du génome de l’individu, à opposer au non soi) qui permet aux détecteurs de reconnaître les ARN cellulaires comme tels dans les cellules humaines et d’éviter leur destruction par le système immunitaire.

L’équipe de recherche a pu mettre en évidence que le VIH recrute l’enzyme FTSJ3 pour méthyler son propre ARN génomique. Les détecteurs cellulaires d’ARN étranger s’avèrent alors incapables de reconnaître comme étranger cet ARN viral ainsi « camouflé » et ne peuvent donc déclencher la production d’interférons de type I au sein de la cellule pour induire la réponse immunitaire. Le virus invisible est alors libre de transformer son ARN en ADN, d’intégrer le génome de la cellule et de poursuivre l’infection.

Ces résultats constituent une avancée significative dans la compréhension de l’infection par le virus VIH en révélant une nouvelle stratégie d’évasion du virus face au système de détection cellulaire du système immunitaire inné. Mieux comprendre ces mécanismes de contournement pourrait permettre à plus long terme de développer des approches thérapeutiques et/ou vaccinales visant à modifier le virus afin qu’il entraîne l’établissement d’une réponse antivirale qui, lorsqu’elle est précoce, permet à la cellule de mettre en place une réponse immunitaire et de maîtriser l’infection.

©Inserm/Chermann, Jean-Claude

En étudiant de près CCR5, une des portes d’entrée du VIH dans les cellules, des chercheurs de l’Inserm de l’Institut Pasteur, de l’université Toulouse III – Paul Sabatier et du CNRS, démontrent que sa morphologie détermine la propension du virus à infecter l’organisme. Ce travail soutenu par l’ANRS et publié dans la revue Plos Pathogens est un nouveau pas vers la compréhension du rôle de CCR5 dans l’infection VIH et en tant que cible pour bloquer l’entrée du virus dans les cellules.

La molécule CCR5 figure parmi les cibles thérapeutiques dans la lutte contre le VIH. Une molécule ciblant CCR5 (Maraviroc) fait d’ailleurs déjà partie de l’arsenal thérapeutique anti-VIH. Située à la surface des globules blancs, CCR5 régule les réponses immunitaires de l’hôte contre les pathogènes. Mais, victime de son succès, elle sert également d’ancrage au VIH pour infecter les cellules immunitaires, contribuant ainsi au développement du SIDA. CCR5 joue donc un rôle clé dans la transmission du virus et le développement du SIDA.

Quelques individus possèdent une mutation du gène de CCR5 (connue sous le nom de mutation CCR5 delta 32) qui les protège d’une infection par le VIH. Le rôle central de ce récepteur en fait donc une cible de choix pour bloquer l’entrée du virus dans l’organisme. Le récepteur CCR5 existe sous plusieurs formes à la surface des cellules. Cependant, la nature et les propriétés de ces différentes populations de CCR5 restent mal connues.

Une très grande variabilité caractérise aussi les souches de VIH qui peuplent les individus infectés. Cette variabilité se manifeste essentiellement au niveau d’une protéine de la surface du virus, appelée protéine d’enveloppe. C’est elle qui s’attache à CCR5 lorsque le virus pénètre dans les cellules. La variabilité de cette protéine d’enveloppe est utile au virus, puisqu’elle lui permet de contourner les réponses immunitaires de l’hôte et de développer des résistances à des traitements inhibiteurs de l’entrée.

Dans le contexte de cette nouvelle étude, les chercheurs se sont posé la question de savoir si différentes souches du VIH diffèrent par la nature des formes de CCR5 qu’elles utilisent, et si tel est le cas, si cela influence leur capacité à infecter un individu. Les résultats de ce travail mené par l’équipe de Bernard Lagane, chercheur Inserm à l’Institut Pasteur de Paris et au Centre de Physiopathologie de Toulouse-Purpan (Inserm/CNRS/UT3 Paul Sabatier) répondent par l’affirmative à ces deux questions.

De plus, les chercheurs démontrent que le processus par lequel plusieurs molécules de CCR5 s’assemblent entre elles (oligomérisation) rend l’entrée virale moins efficace.

« Tous ces résultats convergent vers un modèle selon lequel la susceptibilité au VIH dépendrait non seulement des souches de virus auxquelles un individu est confronté, mais aussi de la nature des molécules de CCR5 exprimées à la surface de ses cellules immunitaires », déclare Bernard Lagane. En cela, cette étude met en lumière la plasticité de CCR5 comme un nouvel élément susceptible de réguler la capacité des souches de VIH à entrer dans l’organisme et leur rôle dans la pathogénicité de l’infection, en même temps qu’elle ouvre de nouvelles perspectives pour le développement d’inhibiteurs du récepteur.

Illustration: Flore Avram/Inserm

L’immunothérapie a changé la donne dans plusieurs cancers de mauvais pronostic : mélanome métastatique, cancer avancé du rein, de la vessie, lymphome de Hodgkin, cancers de la tête et du cou, du poumon non à petites cellules… Ces progrès sont le fruit d’une première génération d’anticorps d’immunothérapie, les inhibiteurs de points de contrôle immunitaire, qui sont capables de régénérer les défenses immunitaires de l’organisme pour détruire les tumeurs. Pour cela, ils agissent sur des points de contrôle stratégiques, sorte de « freins moléculaires » que les lymphocytes T expriment à leur surface en temps normal pour éviter une suractivité du système immunitaire. Dans le cas du développement d’un cancer, la tumeur détourne l’usage normal de ces freins à son avantage, déclenchant l’arrêt total du fonctionnement des lymphocytes T : le système immunitaire n’est alors plus capable de détruire les cellules cancéreuses qui prolifèrent. De manière assez schématique, en empêchant la tumeur d’agir sur ces points de contrôle, l’immunothérapie rétablit le fonctionnement naturel des lymphocytes T qui vont alors retrouver leur rôle de destructeurs de tumeur.

Si les bénéfices cliniques de ces traitements sont spectaculaires, cette 1ère génération d’immunothérapie ne fonctionne que chez 20% des patients sans que l’on sache pourquoi. Chercheurs, cliniciens et industriels travaillent désormais main dans la main pour faire en sorte de surmonter les résistances à cette première génération d’inhibiteurs de points de contrôle. La stratégie vise à mobiliser simultanément d’autres points de contrôle de la réponse immunitaire et d’autres lymphocytes tueurs mais aussi à combiner les immunothérapies, entre elles ou avec d’autres traitements standards (chimiothérapie, radiothérapie et thérapies ciblées).

Dans ce nouveau travail, les chercheurs ont démontré le potentiel prometteur d’un nouvel anticorps : le monalizumab.

Chez la souris, les scientifiques ont alors démontré qu’utilisé en combinaison avec une immunothérapie de 1ère génération, monalizumab améliore de manière intéressante les résultats des traitements. En effet, ce dernier potentialise l’action de l’anticorps durvalumab qui cible un mécanisme d’inhibition complémentaire de celui de NKG2A : la voie PD1/PDL1. Le taux de survie observé est ainsi augmenté : 60% de survie quand le monalizumab  est utilisé en combinaison avec durvalumab contre 40% lorsque durvalumab est utilisé seul.

Chez l’Homme, dans le cadre d’un essai clinique de phase 2, monalizumab stimule l’un des mécanismes d’action du cetuximab, le traitement de référence des patients atteints d’un cancer de la tête et du cou. L’analyse des premières données de l’essai confirment les bénéfices de cette combinaison : l’évolution du cancer est stoppée chez 25 % des patients traités alors que les données d’autres essais rapportent 13 % lorsque cetuximab est utilisé seul. «En actionnant simultanément les mécanismes d’inhibition et d’activation des cellules NK nous sommes parvenus à augmenter significativement l’efficacité du meilleur standard de traitement disponible sans générer de nouveaux effets secondaires» se félicite Eric Vivier. Pour les chercheurs, il s’agit de l’identification du premier inhibiteur de points de contrôle immunitaire à large spectre qui est capable non seulement d’avoir sa propre action sur les cellules cancéreuses mais qui potentialise également l’action d’autres traitements.