Développer un vaccin efficace contre l’hépatite C : tel est l’objectif d’une étude européenne coordonnée par David Klatzmann du laboratoire Immunologie-immunopathologie-immunothérapeutique (CNRS/UPMC/Inserm) et soutenue par l’ANRS. Pour la première fois, les chercheurs sont parvenus à produire chez l’animal des anticorps à large spectre contre le virus de l’hépatite C. Publiés le 3 août 2011 dans la revue Science Translational Medicine, ces résultats ouvrent la voie à la mise au point d’un vaccin contre l’hépatite C et plus largement, vers une nouvelle technologie pour le développement de vaccins contre d’autres infections (VIH, dengue…).

L’infection par le virus de l’hépatite C (VHC) est un problème de santé publique majeur. Dans le monde, 200 millions de personnes sont chroniquement infectées et, dans certaines régions, 10 à 30 % de la population est touchée. Les complications majeures de l’infection par le VHC (comme l’insuffisance hépatique ou les cancers du foie) provoquent environ 50 000 morts par an au niveau mondial. L’OMS estime que sans intervention rapide pour contenir la propagation de l’infection, la mortalité liée à l’infection par le VHC pourrait dépasser celle causée par le VIH. Il existe des traitements antiviraux qui permettent d’éradiquer le virus mais ils sont très coûteux et peu accessibles aux pays du Sud et il n’y a pas encore de vaccin préventif de l’infection dont le besoin est pourtant manifeste.

Dans le cadre d’une étude européenne coordonnée par David Klatzmann du laboratoire Immunologie-immunopathologie-immunothérapeutique (CNRS/UPMC/Inserm) et soutenue par l’ANRS, la start-up Epixis révèle les résultats prometteurs d’une nouvelle stratégie de développement vaccinal obtenus par plusieurs équipes françaises (1).
Dans le but de développer un vaccin contre le VHC, les chercheurs ont mis au point une technologie basée sur l’utilisation de « pseudo-particules » virales. De telles structures artificielles ressemblent aux particules virales mais elles n’en n’ont pas la dangerosité puisqu’elles ne contiennent pas de matériel génétique et ne permettent pas au virus de se multiplier (2). La nouveauté de l’étude réside dans l’élaboration de pseudo-particules virales « chimériques », c’est-à-dire construites avec des fragments issus de deux virus différents. Ici, il s’agit d’une pseudo-particule issue d’un rétrovirus de souris recouverte de protéines du VHC.
En réaction à une vaccination avec ces pseudo-particules virales, les chercheurs ont observé, pour la première fois, la production d’anticorps neutralisants le virus VHC chez la souris et le macaque. Il est largement accepté que les anticorps neutralisants sont les principaux médiateurs d’une immunité protectrice pour la plupart des vaccins utilisés chez l’homme.

Ces mêmes anticorps se sont révélés avoir une activité à large spectre, c’est-à-dire capables d’induire une immunité neutralisante contre les différents sous-types du VHC. Jusqu’à présent, les tentatives dans ce sens avaient échoué.

Ces résultats sont importants pour la mise au point d’un vaccin préventif contre le virus de l’hépatite C. Plus généralement, ils sont applicables au développement de stratégies similaires pour des vaccins contre d’autres infections, comme le VIH, la dengue, leVirus Respiratoire Syncytial (RSV)…

Ces travaux ont été soutenus par l’ANRS et par un contrat de recherche européen « CompuVac » financé dans le cadre du 6ème Programme-cadre de recherche et de développement (PCRD). Ils impliquent 18 partenaires européens dont le CNRS, l’UPMC, l’ENS de Lyon, l’Institut Pasteur, le CEA, l’Inserm, l’Université Claude Bernard – Lyon 1, la société Epixis.

Notes

(1) Ont notamment été impliquées dans cette étude : des équipes du laboratoire Immunologie-immunopathologie-immunothérapeutique (CNRS/UPMC/Inserm), du laboratoire de virologie humaine (Inserm/Université Claude Bernard Lyon 1/ENS Lyon), de l’Unité de génomique virale et vaccination (CNRS/Institut Pasteur), du service d’immunovirologie (CEA/Université Paris-Sud 11).
(2) L’utilisation de pseudo-particules virales est bien connue et appliquée, par exemple dans le vaccin contre le papillomavirus.

Maryse Lebrun, directrice de recherche à l’Inserm et ses collaborateurs du laboratoire Dynamique des interactions membranaires normales et pathologiques (CNRS/Universités Montpellier 1 et 2), ont caractérisé un complexe de protéines qui permet aux agents responsables du paludisme et de la toxoplasmose d’infecter les cellules hôtes. Un mécanisme très original car le parasite fournit à la fois le récepteur qu’il insère dans la membrane de la cellule hôte et le ligand qu’il expose à sa surface. La structure tridimensionnelle du complexe vient d’être élucidée par les chercheurs. Ces nouvelles données sont publiées dans la revue Science datée du 22 juillet 2011. En vue : la conception de molécules capables d’inhiber la formation du complexe protéique en question et de bloquer l’invasion de Plasmodium falciparum dans les globules rouges.

Les Apicomplexes constituent une vaste famille de parasites responsables de nombreuses maladies chez l’homme et chez les animaux: c’est le cas de Plasmodium, parasite responsable du paludisme et de Toxoplasma gondii agent de la toxoplasmose. Le paludisme entraîne la mort de plus d’un million d’individus chaque année. Plus du tiers de la population mondiale y est exposé et le parasite a développé des mécanismes de résistance à la plupart des médicaments disponibles. La toxoplasmose, quant à elle, est placée au premier rang des infections congénitales.

Ces parasites intracellulaires pénètrent à l’intérieur des cellules des organismes qu’ils infectent. Le laboratoire de recherche montpelliérain étudie les mécanismes liés à l’invasion de la cellule-hôte, étape cruciale au développement de l’infection, dont ils recherchent les spécificités afin de développer de nouvelles cibles thérapeutiques.

Les chercheurs de l’Inserm et du CNRS ont récemment décrypté au niveau cellulaire et moléculaire le mécanisme d’entrée des Apicomplexes dans la cellule. Il repose sur la formation d’un complexe protéique à l’interface de la membrane de la cellule hôte et de celle du parasite, constituant une structure appelée jonction mobile (JM). Ce mécanisme est très original car le parasite fournit à la fois le récepteur (RON2) qu’il insère dans la membrane de la cellule hôte et le ligand (AMA1) qu’il expose à sa surface. Ces protéines sont absentes chez l’hôte et ce mécanisme est donc spécifique aux Apicomplexes. Les chercheurs ont délimité dans RON2 une courte région peptidique capable de lier AMA1 avec une très forte affinité et qui inhibe l’invasion du parasite.

Reconstitution tridimensionnelle du complexe RON à la jonction de Toxoplasma gondii et sa cellule hôte lors de l’invasion du parasite dans la cellule hôte. L’anneau en rouge correspond à la protéine RON2 et délimite la partie intra- et extra-cellulaire du parasite. Images obtenues par les chercheurs de l’UMR5235 CNRS Université Montpellier 2

En collaboration avec un groupe Canadien (University of Victoria, à Vancouver) les chercheurs ont cristallisé le complexe AMA1-peptide RON2 chez Toxoplasma et cartographié les acides aminés essentiels à l’interaction AMA1-RON2 et la formation de la JM in vivo. Le peptide RON2 s’insère dans un sillon hydrophobe d’AMA1 et permettrait au parasite de vaincre les contraintes mécaniques rencontrées lors de l’invasion de la cellule hôte. « L’analyse de la relation ‘structure/fonction’ et la modélisation du complexe équivalent de Plasmodium falciparum nous ont permis de délimiter sur RON2 une zone plus particulièrement impliquée dans la spécificité de l’interaction parmi les différents Apicomplexes et de comprendre les mécanismes d’inhibition d’invasion des anticorps dirigés contre AMA1″ précise Maryse Lebrun. L’ensemble de ces données offre des bases à la conception de molécules capables d’inhiber la formation du complexe AMA1-RON2 et l’invasion de P. falciparum dans les globules rouges.

De plus, le complexe AMA1-RON2 étant conservé chez des Apicomplexes responsables d’infections vétérinaires à fort impact économique comme les coccidioses aviaires, la piroplasmose, la néosporose, la toxoplasmose ovine, cette stratégie est également généralisable à la lutte contre d’autres infections parasitaires. Les résultats de ce projet sont donc potentiellement à l’origine d’applications directes sur le plan médical et vétérinair.

Le programme de circoncision masculine à Orange Farm en Afrique du Sud (étude ANRS 12126) ralentit fortement l’infection des hommes par le VIH. 

Trois ans après le début d’une intervention reposant sur la circoncision des hommes adultes dans le bidonville d’Orange Farm (Afrique du Sud), une réduction importante de la prévalence et de l’incidence du VIH chez les hommes circoncis a été observée. Ce résultat démontre pour la première fois que la circoncision masculine appliquée à grande échelle est efficace pour lutter contre le VIH au niveau d’une communauté. Cette recherche, coordonnée par Bertran Auvert (Inserm U1018/Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines) et menée par Dirk Taljaard (Progressus, Afrique du Sud) et David Lewis (Institut National des Maladies Contagieuses, Afrique du Sud), est financée par l’ANRS. Ces résultats sont présentés en tant que présentation orale « late breaker » à la conférence IAS-2011, à Rome, le 20 juillet.

L’effet protecteur de la circoncision de l’homme adulte sur l’acquisition du VIH a été démontré dans trois essais randomisés princeps menés en Afrique du Sud (étude ANRS 1265, publiée en 2005), au Kenya (2007) et en Ouganda (2007). Ces études ont établi que le risque d’être infecté par le VIH des hommes circoncis était réduit de 60%. Ces résultats ont conduit l’OMS et l’ONUSIDA à recommander en 2007 la circoncision de l’adulte comme stratégie de prévention additionnelle contre le VIH dans les communautés ayant une forte prévalence du VIH et une faible prévalence de la circoncision.

Plusieurs programmes proposant la circoncision médicalisée des hommes adultes à large échelle sont actuellement en cours dans des pays d’Afrique subsaharienne tels que le Swaziland, le Kenya, le Zimbabwe et l’Afrique du Sud. Cependant, la capacité de ces programmes à réduire le nombre de nouveaux cas de VIH (l’incidence) et la proportion des personnes infectées (la prévalence) n’avait pas encore été démontrée. C’est ce que vient de faire l’étude ANRS 12126. En effet, cette étude menée en Afrique du Sud démontre l’efficacité de la circoncision de l’adulte comme intervention contre le VIH chez les hommes à l’échelle communautaire.

L’étude porte sur la population de 110 000 adultes du bidonville d’Orange Farm et a été conduite entre 2007 et 2010. Le projet consistait à proposer une circoncision gratuite et médicalisée à tous les hommes volontaires âgés d’au moins 15 ans. Plus de 20 000 circoncisions ont été effectuées. Le projet s’est appuyé sur une mobilisation des habitants ainsi que sur un large programme d’information sur la prévention, incluant le dépistage, la distribution de préservatifs, et la promotion de la santé sexuelle et reproductive.
Entre 2007 et 2010, la proportion d’hommes circoncis est passée de 16% à 50% parmi les 15-49 ans, avec un pic à 59% chez les 15-24 ans. Les comportements sexuels, notamment l’usage des préservatifs ne se révèlent pas différents chez les hommes circoncis et non circoncis. Chez les hommes circoncis, la prévalence du VIH est 55% plus basse et l’incidence du VIH est 76% plus faible. Sur le plan statistique, cette réduction d’incidence n’est pas différente de celle observée dans les trois essais princeps.
Enfin, les chercheurs montrent que si aucun homme n’avait été circoncis dans cette communauté pendant cette période, la prévalence du VIH aurait été de 25% plus élevée qu’elle ne l’est maintenant et l’incidence du VIH aurait été de 58% plus élevée.

Le professeur Bertran Auvert, principal investigateur déclare : « Cette étude démontre que la circoncision permet de réduire l’épidémie de l’infection à VIH dans les communautés fortement infectées ; c’est un espoir dans notre lutte contre cette infection. Réduire le nombre de nouvelles infections va réduire les décès dus au SIDA mais aussi les besoins en traitements antirétroviraux. Cette étude montre enfin que la généralisation de la circoncision devrait être une priorité de santé publique en Afrique australe et de l’Est et qu’un engagement politique fort est nécessaire ».

Le docteur Dirk Taljaard, l’un des deux investigateurs sud africains déclare: « Nous sommes en train de changer les normes sociales relatives à la circoncision. Ceci rend son utilisation pérenne. Nous devrions bientôt détecter une réduction de l’infection des femmes »;

Le professeur David Lewis, l’autre investigateur sud-Africain déclare : « Cette étude montre un résultat extraordinaire pour une intervention qui coûte 40 euros, prend 20 minutes et ne doit être faite qu’une seule fois dans la vie ».

Enfin, le professeur Jean-Francois Delfraissy, Directeur de l’ANRS, déclare : « Cette étude marque une étape importante qui confirme les données des essais randomisés princeps, mais cette fois-ci à l’échelle d’une communauté, dans la « vraie vie » : la circoncision masculine est capable de protéger partiellement mais fortement les hommes du VIH. Il nous faudra ensuite analyser l’ensemble des données qui nous permettront de mesurer l’impact de la circoncision masculine sur l’ensemble de la population d’Orange Farm, hommes ET femmes ».

La généralisation de la circoncision se poursuit à Orange Farm. Les résultats obtenus aujourd’hui sont encourageants pour la poursuite des programmes de généralisation de la circoncision masculine médicalisée menés en Afrique Australe et de l’Est, sous réserve que cette pratique soit acceptée des populations comme cela a été le cas à Orange Farm.

Joost van Meerwijk, professeur à l’université Toulouse III – Paul Sabatier, chef d’équipe au Centre de physiopathologie de Toulouse Purpan (UMR 1043 Inserm / UPS / CNRS) en collaboration avec Pr. Hamish S. Scott (Adelaide, Australie) vient de mettre en évidence que la sélection précoce, dans le thymus, de certains lymphocytes T régulateurs spécifiques (lymphocytes T CD8+) joue un rôle fondamental dans la capacité de ces lymphocytes à prévenir des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI). Ces travaux, soutenus par l’Association François Aupetit et l’Association pour la Recherche sur le Cancer, viennent d’être publiés dans le PNAS du 11 juillet (Early Edition).

L’appareil digestif pose un problème particulier pour le système immunitaire : comment tolérer les constituants inoffensifs du tube digestif (la flore et les nutriments) tout en protégeant l’organisme contre des infections par des micro-organismes pathogènes ? En absence d’une telle tolérance, une inflammation chronique de l’intestin, trouvée chez les patients atteints de MICI, se développe.

En 2006, l’équipe avait montré le rôle important d’une population de lymphocytes régulateurs relativement peu étudiée (lymphocytes T CD8+) dans la prévention de l’inflammation intestinale (Gastroenterology 131, 1775-1785).

La publication parue cette semaine met en évidence le rôle majeur du facteur de transcription « AIRE » dans la prévention, par les lymphocytes T régulateurs CD8+, de l’inflammation intestinale dans un modèle expérimental. Ce facteur active l’expression des antigènes des tissus (intestin, pancréas, foie, etc.) dans le thymus, lieu de développement et de différenciation des lympocytes T. Dans le thymus, les lymphocytes « apprennent » à reconnaître et différencier différents antigènes : les antigènes synonymes de dangers pour l’organisme (agents infectieux, virus, etc) et les antigènes spécifiques de nos tissus, qui ne doivent pas être considérés, eux, comme des éléments à « combattre ».

Pour parvenir à montrer l’implication du facteur AIRE, les chercheurs ont d’abord isolé des lymphocytes T régulateurs chez des souris n’exprimant pas le gène AIRE (souris « knock out »). Ils ont testé leur fonction in vitro et ont observé que ces cellules agissaient de la même façon que les lymphocytes de souris normales ; elles « régulaient » des réponses immunitaires. En absence du facteur AIRE, les lymphocytes T régulateurs d’intérêt conservent donc leur fonction immunosuppressive. En revanche, in vivo ces cellules étaient incapables de prévenir l’inflammation intestinale. En absence d’AIRE, les lymphocytes T régulateurs censés reconnaitre spécifiquement les antigènes intestinaux et réguler par conséquent l’inflammation dans le tube digestif, ne se développent donc pas dans le thymus.

Les lymphocytes T régulateurs CD8+ issus de souris déficientes en AIRE ne protègent pas contre la colite. A) Colon normal ; B) Colite induite par injection de lymphocytes T colitogènes ; C) Prévention de la colite
expérimentale par injection des lymphocytes T régulateurs issus de souris normales. La muqueuse du colon a repris son aspect normal ; D) L’injection des lymphocytes T régulateurs issus de souris déficientes en AIRE ne protège pas contre la colite.
Coloration par Eosine/Hématoxyline. Grandissement originale x100.

AIRE joue donc un rôle fondamental dans la sélection des lymphocytes T régulateurs pendant leur développement dans le thymus, protégeant ainsi l’organisme contre des pathologies causées par le système immunitaire. L’équipe a donc établi un lien entre la sélection de ces lymphocytes dans le thymus et leur fonction dans l’intestin. Une piste thérapeutique serait de trouver, sur la base de cette information importante, des moyens d’activer les cellules régulatrices CD8+ et de réduire ainsi l’inflammation dans l’intestin. L’identification du rôle d’AIRE dans la prévention de l’inflammation chronique de l’intestin pourrait donc concourir au développement de nouvelles approches cliniques pour traiter les MICI.