Thérapeutiques du VIH ciblant les réservoirs

Thérapeutiques du VIH
ciblant les réservoirs
Pierre DELOBEL
Service des Maladies Infectieuses et Tropicales
& INSERM UMR1043
CHU de Toulouse
Guérir l infection VIH…
1996-1997: l espoir initial
Guérir l infection VIH…
1999: l espoir déçu
Guérir l infection VIH…
2009: l espoir relancé
Deux stratégies pour guérir l infection VIH
!  Guérison complète: éradication totale du VIH de l organisme
" Purge complète des réservoirs latents
!  Guérison fonctionnelle:
•  Virémie indétectable en l absence de traitement ARV
•  Taux de lymphocytes T CD4+ normal et stable
•  Absence de progression clinique
" Persistance de réservoirs latents
sans réplication virale significative
Guérison complète:
éradication totale du VIH de l organisme
Un obstacle majeur:
Le VIH comme les autres rétrovirus persiste sous forme de provirus
intégré dans l ADN génomique des cellules hôtes
! Réservoir latent: LT CD4+ mémoires centrales/transitionnelles
Durée de vie longue et renouvellement par prolifération homéostatique
" Stabilité du réservoir latent
Rôle de la prolifération homéostatique des LT CD4+
dans le maintien du réservoir latent
Chomont et al. Nat Med 2009
! La pente de décroissance du réservoir est négativement corrélée
à l intensité de la prolifération homéostatique des LT CD4+
Etablissement de la latence virale dans les
lymphocytes T CD4+ quiescents
Lewin et al.J IAS 2011
! Provirus latents intégrés dans l ADN génomique
Etablissement de la latence virale:
répression transcriptionnelle
Karn Curr Opin HIV AIDS 2011
! Deacetylation des histones et methylation de l ADN
Etablissement de la latence virale:
répression transcriptionnelle
! Nucléosomes « fermés »
Histones deacetylés
Chromatine stable, compacte,
peu accessible aux facteurs de transcription
"Transcription réprimée
! Nucléosomes « ouverts »
Histones acetylés
Chromatine décompactée,
accessible aux facteurs de transcription
"Transcription possible
Etablissement de la latence virale:
répression transcriptionnelle
Condensation de
la chromatine
Séquestration de facteurs
de transcription
Richman et al. Science 2009
Comment réactiver les provirus latents?
Trichostatin A
Acide valproïque
Vorinostat (SAHA)
LBH589
Hexamethylbisacetamide
BX1294
PTEF-b
5-aza-dC
Prostratin
PMA
TNF-α
PKC
IL-7
IL-15
Adapté de Trono et al. Science 2010
Inhibiteurs de HDACs
! acide valproïque
Inhibiteurs de HDACs
! Acide SuberoylAnilide Hydroxamic (SAHA): Vorinostat
Margolis et al. CROI 2012 abs 157LB
Quantification de l ARN VIH-1 cellulaire
! Induction de la transcription des provirus ex vivo
Inhibiteurs de HDACs
! Acide SuberoylAnilide Hydroxamic (SAHA): Vorinostat
Dose unique de Vorinostat: induction moyenne transcription x 4.8
Margolis et al. CROI 2012 abs 157LB
!  Induction de la transcription des provirus in vivo
Inhibiteurs de HDACs
!  Autres molécules en développement:
Panobinostat (LBH589)
Rasmussen et al. CROI 2012 abs 370
Inhibiteurs de HDACs
!  Les inhibiteurs d HDACs induisent la transcription des
provirus latents ex vivo et in vivo dans les LT CD4+ quiescents
!  Intérêt de nouvelles molécules plus puissantes et plus
sélectives: vorinostat, panobinostat…
!  Quel rythme d administration optimal?
cures séquentielles?
!  Quelle efficacité sur la décroissance du réservoir?
!  Quelle toxicité?
Dérivés de la 8-hydroxyquinoline
Xing et al. JAC 2012
! Induction de la transcription des provirus in vitro
Induction de la transcription des provirus
et purge des réservoirs
Conséquences attendues de
l induction de la transcription
des provirus latents:
! Expression d antigènes viraux
!  Effet cytopathogène?
" Mort des LT CD4+ réservoirs?
Richman et al. Science 2009
Induction de la transcription des provirus
et purge des réservoirs
! L induction de la transcription virale par SAHA ne suffit pas
à induire la destruction des cellules réservoirs
Shan et al. Immunity 2012
Purge des réservoirs:
rôle des lymphocytes T CD8+ cytotoxiques anti-VIH
Shan et al. Immunity 2012
Purge des réservoirs:
rôle des lymphocytes T CD8+ cytotoxiques anti-VIH
Shan et al. Immunity 2012
Induction de la transcription des provirus
et purge des réservoirs
! L induction de la transcription des provirus n est pas suffisante
pour entraîner la destruction des cellules infectées de façon latente
! Pas d effet cytopathogène significatif après induction de la
transcription des provirus par un traitement par SAHA
! La destruction des ces cellules nécessite après induction de la
transcription des provirus une réponse CTL spécifique efficace
" La purge des réservoirs latents nécessitera des approches
thérapeutiques combinées associant induction de la
transcription des provirus et immunothérapie
Immunothérapies ciblant les réservoirs
!  Optimisation de la réponse CTL spécifique anti-VIH
" Destruction des cellules exprimant des Ag viraux
•  Vaccination thérapeutique
•  Blocage de PD-1 (Programmed Death 1)
#  Stratégies d éradication
#  Stratégies de guérison fonctionnelle
Immunothérapies ciblant les réservoirs
# Intérêt du blocage de PD-1
Freeman et al. J Exp Med 2006
Immunothérapies ciblant les réservoirs
# Intérêt du blocage de PD-1
Freeman et al. J Exp Med 2006
Immunothérapies ciblant les réservoirs
# Intérêt du blocage de PD-1
Velu et al. Nature 2009
! Restauration d une réponse CTL anti-virale efficace
Guérison fonctionnelle
! Virémie indétectable en l absence de traitement ARV
! Taux de lymphocytes T CD4+ normal et stable
!  Absence de progression clinique
"  Persistance de réservoirs latents sans réplication virale significative
Modèle des « Elite Controllers »
•  Vaccination thérapeutique / blocage de PD-1
•  Traitement en primo-infection et interruption thérapeutique
•  Thérapie génique anti-CCR5
Guérison fonctionnelle par
thérapie génique de CCR5
!  Le patient de Berlin a été guéri par allogreffe de moelle
osseuse avec un donneur homozygote CCR5 Δ32/Δ32
!  Comment rendre les cellules résistantes à l infection VIH?
Cellules souches ou LT CD4+ périphériques d un patient VIH+ R5
$
Thérapie génique pour déléter CCR5
$
Expansion et sélection des cellules CCR5- résistantes à l infection
Guérison fonctionnelle par
thérapie génique de CCR5
Zinc Finger Nucleases
spécifiques de CCR5
Traitement ex vivo
des cellules cibles
Vecteur adénoviral
Réinfusion des cellules CCR5Adapté de June et al. CROI 2012 abs 155
Guérison fonctionnelle par
thérapie génique de CCR5
! Essais cliniques en cours chez des patients VIH+ (n=21)
•  Thérapie génique ex vivo des LT CD4+ périphériques
•  Expansion in vivo des LT CD4+ CCR5- post-réinfusion
•  Localisation dans les muqueuses digestives
•  Augmentation du nombre de T CD4+ et normalisation du ratio CD4/CD8
!  Limites de la thérapie génique de CCR5 des LT CD4+ périphériques:
•  Faible fraction de cellules génétiquement modifiées (16-36%)
•  Durée de persistance inconnue à long terme
•  Traitement limité aux LT CD4+
" Thérapie génétique des cellules souches hématopoïétiques
Guérison fonctionnelle:
L exemple des patients « VISCONTI »
!  « Post-treatment controllers »
Traitement précoce en primo-infection
Traitement prolongé avant interruption thérapeutique
21/32 « Non controllers »:
rebond < 6 mois
6/32 « Transient controllers »:
rebond > 6 mois (médiane 10 mois, IQR [9-21])
5/32 « Post-treatment controllers »:
pas de rebond sur une durée médiane de 75 mois (IQR [71-82])
Hocqueloux et al. AIDS 2010
Guérison fonctionnelle:
L exemple des patients « VISCONTI »
Hocqueloux et al. AIDS 2010
From bench to bedside…
!  Quelle stratégie choisir ?
Approches combinées: vaccination thérapeutique +/- blocage PD-1
et cycles de purge?
!  Quels patients seront les meilleurs candidats aux essais:
# de guérison complète par purge des réservoirs ?
# de guérison fonctionnelle?
par immunothérapie?
par thérapie génique?
! Sur quels critères sélectionner ces patients?
From bench to bedside…
Sur quels critères sélectionner ces patients?
!  Un prérequis probablement indispensable…
un bas niveau de réservoir cellulaire
Traitement en phase chronique
Traitement en primo-infection
Hocqueloux et al. CROI 2009 abs 515
!  Intérêt d’un traitement précoce en primo-infection
!  Nécessité d outils virologiques pour monitorer les réservoirs
From bench to bedside…
! Quel endpoint dans les essais de guérison du VIH?
# diminution/négativation de l ADN VIH dans les PBMCs, les muqueuses
# in fine… absence de rebond après interruption du traitement
!  Quelle toxicité acceptable pour les patients?
! Dans l hypothèse de la mise au point d une stratégie efficace
Difficultés du passage à grande échelle…
Problèmes liés au coût et au fossé technologique nord/sud…