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Immunopathologie de l’infection VIH
Et
Tentatives de vaccination
Selon Pr Brigitte AUTRAN
Hôpital Pitié-Salpétrière
Université Pierre et Marie Curie, Paris
HIV - SIDA : les dates
 1981: 1ers cas de SIDA: Californie, NYC, France…
 1983: isolement du LAV : I Pasteur
Sérologie LAV (VIH)
1984: CD4 récepteur du HIV
1ers candidats vaccins (chimpanze)
 1986: HIV-2
 1987: AZT
CTL anti-HIV
 1993: bithérapies: AZT + ddI
 1994: 1ers essais vaccinaux / homme
1ers essais IL-2
 1996: « 1eres trithérapies »: 2 RTI + 1 PI
co-récepteurs: CCR5……….
 1997: reconstitution CD4 sous ARV
 1998: stratégies thérapeutiques ………………..
 2001 - 7 : 1ers inhibiteurs d’entrée, d’intégrase
……….: vaccins ???
BA/HIV/99
Infection VIH et Immunopathologie
virus
CD4
mois
Années
• Mécanismes de l’infection du système immunitaire
• Mécanismes de la lymphopénie CD4
• Réponses Immunes anti-VIH
• Correction thérapeutique du déficit immunitaire
• Vaccins?
BA/VIH/99
Le VIH infecte les Lymphocytes CD4+ Auxiliaires
pièces centrales du système immunitaire
VIH
champignons
mono
CD4
NK
parasites
PN
cancers
CD8-K
virus
LB
bactéries
BA/VIH/90
LES RECEPTEURS et co-récepteurs du VIH
sur les lymphocytes CD4
RCT
CD4
CD4 = récepteur du HLA
VIH
=> liaison du VIH
mais pas l’entrée
Ly T CD4
RCT
CD4
CCR5 :
récepteur de
Chimiokines
RANTES
MIP-1a, 1b
RCT
CD4
Ly T CD4
Ly T CD4
CXCR4
CCR5
VIH-1
à tropisme M
CXCR4:
Récepteur de
SDF-1
VIH-1
à tropisme T
VIH à double tropisme
BA/VIH/99
HIV : Entrée dans l’organisme et dissemination
VIH
DC
DC +
CD4 Ly
Organes
Lymphoïdes
< 24
Heures
PHYSIOPATHOLOGIE DE L’INFECTION VIH
Pénétration du VIH dans les cellules cibles
Réplication massive continue (1 à 10 milliards/j)
Activation des CD4
Déficit de
Production
CD4
Activation CD8
cytotoxiques
Réplication / dissémination VIH
Destruction des lymphocytes
CD4
GC/VIH/99
Taux de CD4
HIV infecte la lignée T CD4
Prédomine dans le thymus et les Ly T CD4 mémoires
Le VIH se réplique dans les Ly CD4 mémoires
induisant leur destruction
Cellules CD4 mémoires
Cellules CD4 naïves
(réservoir)
Thymus
(source)
4
8 années
Trois types de progression
CD4
CD8
CD4
Virus
Virus
CD8
Standard  sida en 8-10 ans
CD4
Rapide  sida en moins de 3 ans :
2%
CD8
Virus
Lente  plus de 8 ans <5%
GC/VIH/99
LE DEFICIT CD4 CONDUIT VERS LE SIDA
SIDA
CD4
candida
zona
kaposi
VIH
lymphomes
pneumocystis
toxo
200
CMV
MAC
mois
Primoinfection
Années
Maladie asymptomatique
SIDA
GC/VIH/99
Immune responses
CD4 counts
HIV load
Immunopathologie de l’infection HIV:
Déficit CD4 malgré l’induction de
puissantes réponses Immunes anti-HIV
200
BA/11.98
anti-HIV killers + antibodies, anti-HIV CD4 cells, Immune Activation
BA EACS03
Echappement du VIH aux Anticorps Neutralisants
Sites de Neutralisation sur enveloppe :
Boucle V3 de gp120
Site de liaison au CD4 et gp41 = Caché aux Ac Neutralisants
1- CD4 binding site: changements
conformationels après liaison CD4,
2- Epitopes induits par CD4
3- Rare épitopes Neutralisants de surface
gp41
gp120
CD4
Pb : accessibilité du
CD4bs, gp41
BA VaccHIV05
CD4
binding site
conserved
Chemokine-R
2G12
site
Variable, glycosylated
regions
Preferential infection and destruction of
HIV-specific CD4 Th cells (Douek, Nature, 2001)
HIV-specific CD4 T cells
Th1
Th1
Th1
Dendritic
Cells
Th1
IL-2
CTL
CMH TCR
IL-12
Pathogen-specific
T cells
Th1
IFN-
CTL
HIV-specific CD8 T cells
B.Autran, At, 01
CTL
IFN-, RANTES….
Echappement aux défenses immunitaire:
VIH: Intégration immédiate dans la cellule cible:
1
Obstacles:
Pénétration
1. Accessibilité du site
de fixation du VIH sur CD4
Retrotranscription
Integration
du provirus
2
Production de
particules
Inhibition
d’expression
des
HLA 3
Silent
Integrated
state
= limite aux Ac Neutralisants
2. Intégration et quiescence cellulaire
3. Inhibition expression des Ag
sur cellules infectées
= limite l’efficacité des
cellules tueuses
BA VaccHIV07
Echappement par Variabilité (enveloppe)
dans le monde:
Groupe
B
Groupes
B
C
F
BA VaccHIV05
Groupe
B
(A,C,CRF)
Groupes
A, C,
CRF(A/G…)
Groupes
C
E, F
D, E, F,
M, N,O
HIV-2
1ères stratégies vaccinales : Env groupe B
Nouvelles stratégies
: Gag, Nef, Env, RT
+ Env de groupe C +/-B
Variabilité du VIH dans le monde et chez un patient
Séquences HIVBA VaccHIV05
ECHAPPEMENT DES VARIANTS VIH
AUX REPONSES CTL SPECIFIQUES
Réponse CTL globale
CTL spécifiques de variants viraux
VIH
mois
Primoinfection
Années
Maladie asymptomatique
SIDA
GC/VIH/99
Benefices Immunologiques des antiretroviraux
CD4
virus
AIDS
Opportunistic
Events
ART
500
200
0
BA EACS03
0.3
8
0
0.5
years
Vaccins Préventifs et Thérapeutiques anti- VIH
=> Mémoire Immunitaire (Ac) avant l’infection
=
Pas
d’infection
ou
Pas
De SIDA
Vaccin
préventif
Vaccin
Thérapeutique
=> Amplifier défenses pendant l’infection
Arrêt des
Infection
antiviraux
VIH
Anti-viraux
+
Vaccins
=
Pas
de SIDA
Autran, Katlama et ORVACS: Nat Rev. Immunol., 2003, Expert Rev Vacc, 2004, Science 2004
Les vaccins contre le VIH: Les obstacles
• Difficultés d’obtention d’un vaccin anti-VIH protecteur contre l’infection
– illustrées par l’absence de guérison spontanée de l’infection
– dues à l’Echappement du VIH au système Immunitaire:
• Variabilité du virus
• Faible efficacité des anticorps neutralisants
• Intégration Immédiate et Définitive du virus dans les Ly CD4
BA VaccHIV05
Les vaccins contre le VIH: Les Raisons de l’Espoir
• Evolution Naturelle de l’infection:
– Primo-infection : Contrôle partiel par Ly T CD4 et CD8
• Protection Naturelle :
– Contre l’Infection: Sujets « Hautement Exposés Non Infectés »
– Contre le SIDA: « Non Progresseurs à Long Terme » VIH+:
BA VaccHIV05
Etapes des recherches de Vaccins préventifs anti-VIH
1983
1990
1991
1992
1994
1ere Vaccine Recombinante pour l’enveloppe
Vaccin: protéine Envelope Protèction des chimpanzes
MAIS PAS / HIV hétérologue
Vaccin: SIV inactivé : Protection des macaques MAIS PAS si produit
dans Ly Macaques
Vaccin SIV Attenué: Protection des macaques contre SIV pathogène
MAIS Pathogène chez NxNés macaques
1995 - 2005 Progrès et Developpement de stratégies combinées « prime-boost «
Obstacles aux Ac Neutralisants => Importance Cell T
Prise en compte des groupes Non B
2000 -2003 Vaccins recombinants MVA +/- ADN : Protection Macaques / maladie SHIV
MAIS : PAS contre SIV pathogène
immunogénicité insuffisante
2002-04
1er Essai phase III : gp120 : PAS de protection
2003 -…
Intensification des Essais Humains de Vecteurs Recombinants,
Peptides , ADN….
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