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Développement et application de méthodes pour l’analyse virologique et immunologique de l’infection au virus de l’immunodéficience humaine
No full textMémoire en cotutelle avec le Dr. Daniel Kaufmann et le Dr. Nicolas ChomontDans les dernières années, il a été montré que les provirus intacts et défectueux du virus de l’immunodéficience humaine (VIH) codent pour des protéines virales qui contribuent à l’activation chronique des lymphocytes T spécifiques au VIH, et ce même sous traitement antirétroviral (ART). Nous avons développé deux méthodes pour étudier, d’un côté, l’intégrité et la clonalité de séquences provirales (virologie), et de l’autre, les réponses T spécifiques au VIH (immunologie). Tout d’abord, nous avons développé une bibliothèque R nommée « IntegrityAlgorithm », automatisant une séquence d’analyse utilisée précédemment pour déduire l’intégrité et la clonalité de séquences quasi-pleine longueur (NFL) de provirus. Chaque séquence provirale est analysée pour la présence, dans cet ordre, d’inversions, d’hypermutations, de grandes délétions internes, de codons stops, de défauts dans la région Ψ et de défauts dans les cadres de lectures ouverts (ORFs). Les provirus dépourvus de ces défauts sont identifiés comme « intacts ». Nous montrons que la hiérarchisation des défauts sous-estime certains défauts, comme les codons stops et les défauts dans le Ψ. L’algorithme produit des résultats en accord avec les données publiées et présente plusieurs avantages par rapport à d’autres algorithmes de prédiction. Nous avons aussi multiplexé l’essai de marqueurs induits par l’activation (AIM), couramment utilisé pour la détection de cellules T spécifiques à un antigène, en mesurant simultanément la co-expression de quatre AIMs (CD69, 4-1BB, OX40 et CD40L) plutôt que deux. En utilisant une stratégie de gating booléen ET/OU, l’approche augmente la fréquence de détection des cellules T CD4+ spécifiques à un antigène en comparaison aux paires d’AIMs standards. La détection des cellules T CD8+ était plutôt dominée par la paire d’AIMs CD69+4-1BB+. Le multiplexage réduit les biais dans la qualification et la quantification des cellules T spécifiques à un antigène, tel qu’il a été montré avec des analyses de phénotypage et des comparaisons intra- et inter-cohorte. Nous avons ensuite modifié la stratégie de gating booléen ET/OU pour une stratégie de gating en « L », nous permettant de trier des cellules vivantes T CD4+ et CD8+ spécifiques au VIH et au cytomégalovirus (CMV). En considérant l’étroite relation qu’entretiennent les provirus du VIH et le système immunitaire, améliorer nos méthodes pour la caractérisation à la fois des provirus, mais aussi des réponses T spécifiques au VIH, demeure essentielle pour une meilleure compréhension de la persistance des réservoirs et pour élaborer des stratégies de vaccination et d’éradication du virus.In the past years, intact and defective human immunodeficiency virus (HIV) proviruses have been shown to code for viral proteins that contribute to sustaining chronic HIV-specific T cell responses, even under antiretroviral therapy (ART). We have developed two methods to study, on one side, the intactness and clonality of proviral sequences (virology), and on the other, the HIV-specific T cell responses (immunology). We developed an R package named “IntegrityAlgorithm” that automates a previous analysis pipeline used to infer intactness and clonality of near full-length proviral sequences (NFL). Each proviral sequence undergoes analysis to identify, in this order, the presence of inversions, hypermutations, large internal deletions, stop codons, Ψ defects, and defects in the open reading frames (ORFs). Proviruses exhibiting none of these defects are inferred as “intact.” We show that the hierarchization of defects underestimate some defects, such as stop codons or Ψ defects. The algorithm produces consistent results with the data published and presents several advantages over other prediction algorithms. We also multiplexed the activation-induced marker (AIM) assay, commonly used to detect antigen (Ag)-specific T cells, by simultaneously measuring the co-expression of four AIMs (CD69, 4-1BB, OX40, and CD40L) instead of two. When combined in an AND/OR Boolean gating strategy, the approach increases the frequency of Ag-specific CD4+ T cells detected in comparison to single AIM pairs. CD8+ T cell detection is rather dominated by the AIM pair CD69+4-1BB+. Multiplexing reduces biases in the qualification and quantification of Ag-specific T cells, as shown with phenotyping analyses and intra- and inter-cohort comparisons. We then modified the Boolean AND/OR gating strategy to an “L gating” strategy for the purpose of sorting live Ag-specific CD4+ and CD8+ T cells. Considering the interdependent relationship between HIV proviruses and the immune system, improving our methods to characterize both the intactness of proviruses and the HIV-specific T cell responses will remain essential for a better understanding of the reservoirs persistence and to elaborate vaccine and viral eradication strategies
Effet de la production thymique sur l’homéostasie du réservoir du VIH-1 chez des individus recevant une trithérapie antirétrovirale
No full textLa trithérapie antirétrovirale a considérablement augmenté l’espérance de vie des personnes vivant avec le virus de l’immunodéficience humaine (VIH), mais ne permet pas de guérir l’infection. En effet, le virus latent persiste dans des réservoirs, comme les lymphocytes T CD4+, ce qui empêche son élimination complète. Bien que plusieurs études aient montré un lien entre l’âge et la progression de la maladie, la relation entre le vieillissement et la persistance virale demeure peu explorée. Puisqu’il est connu que la diminution de la production thymique avec l’âge a un impact sur l’homéostasie lymphocytaire, nous avons étudié l’association entre le vieillissement, l’activité thymique et les réservoirs du VIH.
Chez les personnes infectées traitées, nos résultats montrent que le réservoir viral inductible est significativement corrélé à l’âge. Cette association est partiellement expliquée par la diminution de la production thymique, causant notamment une réduction de la fréquence des lymphocytes T CD8+. De plus, nous avons observé que les individus ayant des plaques athérosclérotiques, un indicateur sous clinique fortement associée au vieillissement, ont un réservoir viral plus élevé. Finalement, nos résultats montrent que la restauration du thymus par l’administration d’hormone de croissance semble avoir un impact bénéfique sur la taille du réservoir total.
Nos résultats suggèrent que le réservoir évolue différemment en fonction de l’âge et que l’involution du thymus contribue à la persistance du VIH, ce qui ouvre la voie à de nouvelles approches thérapeutiques. Également, ils indiquent que certaines mesures du réservoir viral pourraient contribuer à l’évaluation du risque de développement de plaques d’athérosclérose.Antiretroviral therapy has prolonged the life expectancy of people living with the human immunodeficiency virus (HIV), but does not cure the infection. Indeed, latent virus persists in reservoirs, like CD4+ T cells, which is a major barrier to it’s complete elimination. It is well established that age has an impact on the clinical progression of the disease. However, the relationship between aging and viral persistence is still unknown. As age-associated reduction of thymic production has important consequences on lymphocyte homeostasis, we studied the association between aging, thymic activity avec HIV reservoirs.
In infected individuals under antiretroviral therapy, we show that the inducible reservoir is significantly correlated with age. This association can be partially linked to the reduction of thymic production with age, causing a decrease in the frequency of CD8+ T cells. Furthermore, we highlight that individuals with atherosclerotic plaques, a sub-clinical factor highly associated with aging, have a bigger HIV reservoir. Finally, we show that restauration of thymic activity induced by the administration of recombinant growth hormone has a modest but significant beneficial effect on the size of total HIV reservoir.
Overall, our results indicate that HIV reservoir evolves differently with age and that thymic involution contributes to viral persistence, which open the way to novel therapeutic approaches. In addition, they suggest that some viral reservoir measures could contribute to the evaluation of the risk of atherosclerotic plaques development
Profil transcriptionnel de lymphocytes T CD4+ infectés par le VIH-1 de manière latente chez des individus sous trithérapie antirétrovirale
No full textL’infection par le VIH reste un problème de santé publique majeur, non seulement car il n’existe pas de vaccin préventif, mais aussi, car le traitement par les antirétroviraux n’offre pas de solution curative définitive. Malgré les progrès considérables dans l’accessibilité et l’efficacité des traitements l’arrêt du traitement chez les individus possédant une charge virale indétectable conduit presque invariablement à un rebond viral. Le VIH établit une latence dans certains lymphocytes T CD4+, et plus particulièrement dans les sous-populations mémoires « centrales » « transitionnelles » et « effectrices » (TCM, TTM et TEM, respectivement). Lorsque la pression antirétrovirale est interrompue, ces cellules sont capables de produire de nouveaux virions infectieux qui seront la cause du rebond viral. Il est généralement admis que l’un des facteurs importants dans la maintenance de la latence du VIH est une inhibition de l’élongation, de la polyadénylation et de l’épissage des transcrits viraux. Dans ce travail, nous avons développé une technique de RT-PCR sensible et robuste couplée à l’utilisation de standards ARN. Cette technique permet la quantification absolue de différents transcrits du VIH-1 au sein de lymphocytes T CD4+ totaux ainsi que dans les différentes sous-populations mémoires afin d’établir leur profil transcriptionnel à l’état d’infection latente. Nous avons ainsi identifié un blocage potentiel dans la production de transcrits long, polyadénylés et polyépissés à l’état de latence. Dans le contexte curatif du « Shock and Kill », nous avons également évalué l’impact de différents agents pharmacologiques sur la réactivation de la transcription du VIH-1 en analysant le changement du profil transcriptionnel des lymphocytes T CD4+. Nous avons conclu que l’utilisation de différentes familles d’agents anti-latence était plus efficace dans l’induction de transcription en combinaison plutôt qu’utilisés seuls.Infection with HIV remains a serious public health issue as there is currently no preventive vaccine available, and the current treatment does not offer definitive curative results. Although significant progress has been made in efficacy and accessibility of treatment, its interruption in HIV-infected individuals who have undetectable viral load almost invariably leads to viral rebound. HIV establishes latency in CD4+ T cells and primarily in “central”, “transitional” and “effector” memory CD4+ T cell subsets (TCM, TTM et TEM, respectively). When the antiretroviral pressure is interrupted, these cells will produce new infectious virions that will be the cause of this viral rebound. It is generally accepted that one of the important factors regulating HIV latency resides in the inhibition of elongation, polyadenylation, and multiple-splicing of viral transcripts. We report in this work the successful generation of a robust and sensitive RT-PCR technique coupled with the use of RNA standards. This technique enables the absolute quantification of different transcripts of HIV-1 in total and in memory subsets of T CD4+ lymphocytes to establish their transcriptional profile in latent HIV-1 infection. We have identified potential blocks in transcription of long, polyadenylated and multiply spliced transcrits. In the curative context of the “Shock and Kill” approach, this work has also measured the impact of different latency reversing agents on the reactivation of HIV-1 transcription by analysing the changes in the transcriptional profile of CD4+ T lymphocytes. We have concluded that the utilization of different families of latency reversing agents are more efficient in the induction of transcription when combined rather than when used alone
Caractérisation des mécanismes moléculaires et virologiques contribuant à la persistance du VIH-1 chez les individus sous thérapie antirétrovirale
No full textAvec près de 35 millions de personnes infectées à travers le monde et 60.000 au Canada, le VIH reste un problème majeur de santé publique. Bien que la thérapie antirétrovirale ait amélioré de façon considérable la qualité et la durée de vie des personnes infectées, elle ne permet pas d’éliminer complètement le virus de l’organisme. Cette persistance virale est liée à l’existence de réservoirs cellulaires et anatomiques dans lesquels le virus persiste par réplication résiduelle et/ou par latence, et au sein desquels le virus est invisible par le système immunitaire et insensible au traitement. La mise au point de nouvelles stratégies thérapeutiques visant à éliminer ces réservoirs viraux nécessite une compréhension approfondie de la nature des cellules dans lesquelles le virus persiste et des mécanismes moléculaires et virologiques associés à la persistance virale.
Bien que le virus persiste essentiellement dans les lymphocytes T CD4+ mémoires, le phénotype exact des cellules réservoirs reste à déterminer. Nous avons mis au point une nouvelle méthode de cytométrie en flux (HIV-Flow) permettant la détection des cellules produisant la protéine virale p24 et facilitant l’étude du phénotype des cellules réservoirs. Nos résultats suggèrent que le réservoir viral est constitué d’un ensemble hétérogène de sous-populations cellulaires exprimant divers marqueurs qui ne sont pas spécifiques aux cellules infectées de manière latente. Néanmoins, nous avons identifié certains marqueurs exprimés de façon préférentielle à la surface des cellules p24+, tels que PD-1, TIGIT et l’intégrine a4b1. L’identification d’a4b1 comme marqueur de réservoir viral ouvre la voie à de nouvelles perspectives thérapeutiques. Enfin, nos résultats montrent que les virus compétents pour la traduction protéique persistent dans les 3 sous-populations de lymphocytes T CD4+ mémoires [lymphocytes T CD4+ mémoires centraux (TCM), transitionnels (TTM), et effecteurs (TEM)], mais sont particulièrement enrichis dans les cellules TTM et TEM chez les individus sous ART.
Les 3 sous-populations de lymphocytes T CD4+ mémoires dans lesquelles le virus persiste possèdent des propriétés différentes en termes de capacité de survie et de prolifération. La mise au point de protocoles de cytométrie en flux permettant d’étudier divers facteurs impliqués dans l’expression transcriptionnelle du génome proviral (acétylation des histones, NF-kB, PTEF-b) a révélé que ces facteurs sont exprimés à différents niveaux entre les sous-populations, d’où l’importance de tenir compte de l’hétérogénéité des réservoirs viraux. Nous avons également montré que les agents anti-latence ont des capacités différentes à moduler les niveaux de ces facteurs entre les différentes sous-populations. Enfin, grâce au HIV-Flow, nous avons identifié une combinaison d’agents anti-latence capable de réactiver très efficacement le virus dans les
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TCM. Des travaux supplémentaires devraient nous permettre de mettre en évidence une combinaison capable de réactiver le virus très efficacement dans toutes les sous-populations.
Au-delà des réservoirs cellulaires décrits ci-dessus, le VIH persiste dans une variété de sanctuaires anatomiques. Puisque les ganglions lymphatiques constituent un site de prédilection pour la persistance du VIH, nous avons étudié les mécanismes virologiques de persistance virale dans ce compartiment anatomique. Nous avons montré que la fréquence de cellules T CD4 produisant des ARNs tat/rev spontanément est plus élevée dans les ganglions lymphatiques que dans le sang des mêmes individus. Néanmoins, nous n’avons pas pu observer de production virale active par HIV-Flow dans les ganglions lymphatiques de ces individus, probablement en raison du faible nombre de cellules CD4+ obtenus.
En conclusion, les observations réalisées dans le cadre de cette thèse nous aident à mieux comprendre le phénomène de persistance virale, qui constitue le principal obstacle à l’élimination du VIH. Ces résultats devraient aider au développement de stratégies thérapeutiques permettant la rémission des personnes infectées par le VIH.With nearly 35 million people infected worldwide and 60,000 in Canada, HIV remains a major public health problem. Although antiretroviral therapy (ART) has significantly improved the quality of life and lifespan of HIV-infected people, it does not completely eliminate the virus from the human body. HIV persistence is attributed to the existence of cellular and anatomical reservoirs in which the virus persists through residual replication and/or latency, and in which the virus is invisible to the host immune system and to ART. The development of new therapeutic strategies aimed at eliminating these viral reservoirs requires a thorough understanding of the nature of the cells in which the virus persists and of the molecular and virologic mechanisms contributing to viral persistence.
Although the virus primarily persists in memory CD4+ T cells, the exact phenotype of the reservoir cells remains to be determined. The development of HIV-Flow, a flow cytometry-based assay allowing the detection of cells producing the viral protein p24, greatly facilitated the study of the reservoir cells’ phenotype. Our results suggest that the viral reservoir consists of a heterogeneous pool of cell subsets expressing various markers that are not specifically expressed by latently infected cells. Nevertheless, we have identified several markers preferentially expressed on the surface of p24+ cells, including PD-1, TIGIT and the a4b1 integrin. The identification of a4b1 as a marker of viral reservoirs opens the way to new therapeutic perspectives. Finally, our results show that translation-competent viruses persist in the three subsets of memory CD4 + T lymphocytes [central (TCM), transitional (TTM), and effector (TEM) memory lymphocytes], but are particularly enriched in TTM and TEM cells in ART-suppressed individuals.
The three subsets of memory CD4+ T cells in which the virus persists have different properties in terms of survival and proliferation. The development of flow cytometry protocols to study various factors involved in the transcriptional expression of the proviral genome (histone acetylation, NF-kB, PTEF-b) revealed that these factors are expressed at different levels between subsets. This observation highlights the importance of taking into account the heterogeneity of viral reservoirs. We have shown that latency reversing agents have different abilities to modulate the levels of these factors between the different subsets. Finally, by using the HIV-Flow assay, we identified a combination of latency reversing agents that is highly effective to reactivate the virus in TCM cells. Further work should permit the identification of a combination that is capable of reactivating the virus very effectively in all subsets.
Beyond the cellular reservoirs described above, HIV persists in a variety of anatomical sanctuaries. Since lymph nodes are a major site for HIV persistence, we studied the virologic
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mechanisms of viral persistence in this anatomical compartment. We showed that the frequency of cells producing tat/rev spontaneously is significatively higher in the lymph nodes compared to the blood. Nevertheless, we could not observe active viral production by HIV-Flow in the lymph nodes of these ART-suppressed individuals, probably due to the low number of CD4+ cells analyzed.
In conclusion, the observations made in this thesis contribute to a better understanding of the phenomenon of viral persistence, which is the main obstacle to HIV eradication. These results should favor the development of new therapeutic strategies allowing the remission of HIV-infected people
L’impact des immunosuppresseurs sur les réservoirs du VIH après transplantation rénale
No full textLa thérapie antirétrovirale (TAR) n'éradique pas le VIH de l'organisme. Le VIH persiste grâce à la prolifération de lymphocytes T CD4+ infectés de manière latente. De plus, bien que la plupart des provirus persistent sous une forme latente, un petit nombre de cellules infectées produisent des protéines virales et des virions. Les immunosuppresseurs administrés aux personnes subissant une greffe de rein, pour prévenir le rejet d’organe, inhibent la prolifération des lymphocytes T et l'activation immunitaire. Nous avons émis l'hypothèse que les immunosuppresseurs pourraient réduire à la fois la taille du réservoir viral latent ainsi que les marqueurs associés à la production résiduelle de VIH. Sept participants vivant avec le VIH sous TAR efficace et ayant subi une transplantation rénale suivie de la prise d’un traitement immunosuppresseur ont été recrutés. Des échantillons sanguins longitudinaux ont été prélevés avant et après la greffe (6-7 échantillons/participant, sur 2 ans).
Les effets des immunosuppresseurs sur l'activation des lymphocytes T ainsi que les taux d’anticorps plasmatiques dirigés contre l'enveloppe du VIH (un reflet de la production virale résiduelle) ont été évalués par cytométrie en flux et ELISA, respectivement. L'ADN total du VIH et les transcrits d'ARN-gag-LTR associés aux cellules ont été quantifiés par qPCR et la fréquence des cellules p24+ par HIV-Flow. Pour confirmer les résultats obtenus in vivo, nous avons optimisé un protocole de culture cellulaire pour évaluer l'impact des immunosuppresseurs les plus fréquemment utilisés (MMF, tacrolimus, dasatinib) sur les cellules infectées dans un environnement contrôlé.
Suite à la transplantation et à l’initiation du traitement immunosuppresseur, nous avons observé une diminution significative des niveaux d'expression des marqueurs d’activation et de prolifération HLA-DR et Ki67 dans les lymphocytes T CD4+, accompagnée d'une augmentation de la fréquence des cellules mémoires centrales et d'une forte diminution de la fréquence des lymphocytes T régulateurs. Les niveaux d'anticorps ciblant l'enveloppe du VIH ont également diminué pendant le traitement immunosuppresseur. Il y avait une diminution modeste et transitoire des niveaux d'ADN et d'ARN du VIH un mois après la transplantation rénale. Les résultats de HIV-Flow n'ont montré aucun impact significatif des immunosuppresseurs sur le réservoir inductible, avec de grandes variations entre les participants. Le modèle de culture cellulaire in vitro a révélé que de faibles doses d'immunosuppresseurs induisent généralement une diminution des marqueurs du VIH, alors que des doses plus élevées conduisent à des variations dépendantes des donneurs. Ainsi, nos résultats montrent que les traitements immunosuppresseurs diminuent la prolifération et l'activation des lymphocytes T CD4+, ce qui est concomitant avec une diminution modeste et transitoire des taux d'ADN et d'ARN du VIH. Nos résultats indiquent que la combinaison des traitements immunosuppresseurs actuels sont toutefois insuffisants pour affecter profondément et durablement le réservoir du VIH et suggèrent que la taille du réservoir est étroitement régulée par des forces homéostatiques difficiles à contrer.Antiretroviral therapy (ART) does not eradicate HIV from the body. HIV persists through
proliferation of latently infected CD4+T-cells. Moreover, although most proviruses persist in a
latent form, a small number of infected cells produce viral protein and virions.
Immunosuppressants given to people undergoing kidney transplants to prevent rejection inhibit
T-cell proliferation and immune activation. We hypothesized that immunosuppressants could
reduce both the size of the latent viral reservoir as well as markers associated with residual
production of HIV. Seven participants living with HIV on suppressive ART who underwent
kidney transplantation and initiated immunosuppressive therapy were enrolled. Longitudinal
blood samples were collected before and after the transplant (6-7 samples/participant, over
2years).
The effects of immunosuppressants on T-cell activation as well as plasma HIV-envelope
antibody responses (a surrogate of residual viral production) were assessed by flow cytometry
and ELISA, respectively. Total HIV-DNA and cell-associated LTR-gag-RNA transcripts were
quantified by qPCR and the frequency of p24+ cells by HIV-Flow in isolated CD4+T-cells. To
confirm the results saw in vivo, we optimized a cell culture protocol to assess the impact of
frequently given immunosuppressants (tacrolimus, MMF and dasatinib) on infected cells in a
controlled environment.
Following organ transplant and initiation of immunosuppressive treatment, we observed a
significant decrease in the expression levels of HLA-DR and Ki67 in CD4+T-cells, which was
accompanied by an increase in the frequency of central memory cells and a sharp decrease in the
frequency of regulatory T-cells. Antibody levels targeting HIV envelope also decreased during
immunosuppressive therapy. There was a modest and transient decrease in HIV DNA and RNA
levels one month following kidney transplantation. HIV-Flow results showed no significant
impact of immunosuppressants on the inducible reservoir, with large variations between
participants. The in vitro cell culture model showed that low doses of immunosuppressants
generally induces a reduction in HIV markers, but higher doses lead to variations between
donors. Immunosuppressive therapy decreases the proliferation and activation of CD4+ T-cells
which is concomitant with a modest and transient decrease in HIV DNA and RNA levels. Our results indicate that current immunosuppressive drugs are insufficient to profoundly
and durably affect the HIV reservoir and suggest that the size of the reservoir is tightly regulated
by homeostatic forces that are difficult to counteract
Caractérisation génotypique des réservoirs viraux qui persistent chez les personnes vivant avec le VIH sous traitement antirétroviral
No full textLes personnes qui vivent avec le VIH (PVVIH) doivent prendre un traitement d’antirétroviraux combinés (ART) pour contrôler la réplication virale et empêcher le développement d’une immunodéficience dont l’issue est fatale. Les ART protègent les cellules saines de l’infection et permettent ainsi de rendre la charge virale plasmatique indétectable. Cependant, l’arrêt des ART entraine presque inévitablement un rebond de la charge virale, puisque le virus n’est jamais complètement éliminé par le système immunitaire. En effet, de multiples cellules infectées, où le virus s’est intégré et demeure dans un état de latence, restent présentes tout au long de la vie des PVVIH. Une partie de ces cellules infectées forme le réservoir compétent pour la réplication. Les provirus responsables du rebond de la charge virale possèdent trois caractéristiques : ils gardent la capacité d’être réactivés (sortie de latence), ils sont génétiquement intacts, et ils peuvent produire de nouvelles particules virales infectieuses. Afin de guérir les PVVIH de l’infection, il faut donc cibler les quelques rares cellules portant un provirus intact et inductible. Pour ce faire, il est impératif de comprendre comment ces cellules sont maintenues pendant les années de ART, de les localiser dans tout l’organisme, et d’identifier ce qui peut les distinguer des autres. Ce sont ces trois aspects que nous avons abordés au cours des travaux de recherche présentés dans cette thèse, autant à l’échelle de la cellule unique que de l’organisme entier. Nos résultats montrent que les provirus compétents pour la réplication persistent dans des lymphocytes T CD4+ mémoires exprimant l’intégrine VLA-4 en grande quantité, que les provirus intacts peuvent subsister au sein de différents compartiments anatomiques, que les provirus inductibles et compétents pour la traduction de la protéine virale p24 sont majoritairement défectifs, et que l’expansion clonale est un mécanisme important qui favorise le maintien du réservoir viral dans le sang et dans les tissus tout en favorisant la diversité phénotypique de ces cellules.People with HIV (PWH) must take combinational antiretroviral therapy (ART) to control
viral replication and avoid developing fatal immunodeficiency. ART allows achieving undetectable
plasma viral load, and thus protects uninfected cells from HIV. However, ART interruption will
almost inevitably result in a viral rebound since HIV is never completely cleared by the immune
system. Indeed, a group of infected cells, where the virus has integrated and remains in a latent
state, persists throughout the life course of PWH, and some of these cells form the replicationcompetent
reservoir. Proviruses responsible for viral rebound have three characteristics: they can
be induced to exit their latent state, they are genetically intact, and they are able to produce new
infectious viral particles. Therefore, in order to cure PWH, it is essential to target the few cells
with intact and inducible provirus, and to be able to do so, it is imperative to understand how
these cells are maintained during years of ART, to localize them throughout the body, and to
identify what distinguishes them from other cells. These three aspects are the focus of the work
presented in this thesis, whether at the single-cell level or looking through the whole body. Our
results show that replication-competent proviruses persist in memory CD4+ T cells expressing
high levels of the integrin VLA-4, that intact proviruses can persist among various anatomical
compartments, that inducible and translation-competent proviruses are predominantly
defective, and that clonal expansion is an important mechanism that favors the maintenance of
reservoir cells both in the blood and in deep tissues in addition to diversify phenotypically those
cells
CD4+ T Cell-Mimicking Nanoparticles Broadly Neutralize HIV-1 and Suppress Viral Replication through Autophagy
No full textTherapeutic strategies that provide effective and broad-spectrum neutralization against HIV-1 infection are highly desirable. Here, we investigate the potential of nanoengineered CD4+ T cell membrane-coated nanoparticles (TNP) to neutralize a broad range of HIV-1 strains. TNP displayed outstanding neutralizing breadth and potency; they neutralized all 125 HIV-1-pseudotyped viruses tested, including global subtypes/recombinant forms, and transmitted/founder viruses, with a geometric mean 80% inhibitory concentration (IC80) of 819 μg ml-1 (range, 72 to 8,570 μg ml-1). TNP also selectively bound to and induced autophagy in HIV-1-infected CD4+ T cells and macrophages, while having no effect on uninfected cells. This TNP-mediated autophagy inhibited viral release and reduced cell-associated HIV-1 in a dose- and phospholipase D1-dependent manner. Genetic or pharmacological inhibition of autophagy ablated this effect. Thus, we can use TNP as therapeutic agents to neutralize cell-free HIV-1 and to target HIV-1 gp120-expressing cells to decrease the HIV-1 reservoir.IMPORTANCE HIV-1 is a major global health challenge. The development of an effective vaccine and/or a therapeutic cure is a top priority. The creation of vaccines that focus an antibody response toward a particular epitope of a protein has shown promise, but the genetic diversity of HIV-1 hinders this progress. Here we developed an approach using nanoengineered CD4+ T cell membrane-coated nanoparticles (TNP). Not only do TNP effectively neutralize all strains of HIV-1, but they also selectively bind to infected cells and decrease the release of HIV-1 particles through an autophagy-dependent mechanism with no drug-induced off-target or cytotoxic effects on bystander cells
Highlights from the Seventh International Workshop on HIV Persistence during Therapy, 8-11 December 2015, Miami, Florida, USA
No full textOver 4 days, more than 270 scientists involved in HIV persistence research convened to share their data and discuss future avenues to control HIV without continuous antiretroviral therapy. This 7(th) International Workshop on HIV Persistence followed the format of the preceding conferences but more time was given for discussing abstracts submitted by the participants and selected by the Steering and Scientific Committees. The topic of the workshop is HIV persistence: consequently, issues of HIV reservoirs and HIV cure are also addressed. In this article we report as closely as possible what was discussed. However, owing to length constraints, not everything is reported here but all the Workshop abstracts can be found online (www.viruseradication.com)
Facteurs virologiques et immunologiques impliqués dans la transmission muqueuse du virus de l'immunodeficience humaine (observations in vivo, modelisation in vitro et implications vaccinales)
No full textPARIS-BIUSJ-Thèses (751052125) / SudocPARIS-BIUSJ-Physique recherche (751052113) / SudocSudocFranceF
Conference highlights of the 5<sup>th </sup>international workshop on HIV persistence during therapy, 6-9 December 2011, St. Maartin, West Indies
No full textAbstract The December 2011 5th International Workshop on HIV Persistence during Therapy addressed the issue of HIV persistence among 210 scientists from 10 countries involved in the study of HIV reservoirs and the search of an HIV cure. High quality abstracts were selected and discussed as oral or poster presentations. The aim of this review is to distribute the scientific highlights of this workshop outside the group as analyzed and represented by experts in retrovirology, immunology and clinical research.</p
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