Actualités dans LE VIH L’éradication du VIH : est-elle envisageable ? HIV cure: is it conceivable? J.D. Lelièvre* M algré leur efficacité, les traitements antirétroviraux dirigés contre le VIH n’ont qu’un effet suspensif sur la réplication virale, l’arrêt du traitement s’accompagnant généralement d’un rebond viral rapide. Si les traitements antirétroviraux ont vu leur tolérance s’améliorer au cours des dernières années, les projections à long terme montrent que l’espérance de vie des patients séropositifs reste toujours inférieure à celle des sujets non infectés, faisant de la mise au point de stratégies thérapeutiques d’éradication du virus un objectif important. Le rebond viral après l’interruption du traitement antirétroviral est lié à l’existence d’un réservoir viral cellulaire et anatomique localisé principalement au sein de différentes sous-populations de lymphocytes T CD4, les cellules de mémoire centrale et les cellules souches mémoires, notamment. Dès que l’existence de ce réservoir a été démontrée, il est apparu évident que toute intervention visant à en réduire la taille pourrait permettre de contrôler la réplication virale, voire de faire disparaître le virus. L’éradication de l’infection par le VIH : un cas unique, le patient de Berlin La publication, en février 2009, d’un cas de contrôle sans traitement d’une infection par le VIH chez un patient après allogreffe de moelle provenant d’un donneur CCR5Δ32 homozygote – dénommé depuis “le patient de Berlin” (1) – et, surtout, la mise en évidence, dans un second temps, de la très probable disparition de ce virus chez ce patient (2) ont suscité un grand enthousiasme dans la communauté scientifique. L’hypothèse de départ ayant conduit à l’intervention thérapeutique sur ce patient repose sur l’effet protecteur de la présence, à l’état homozygote, d’une forme tronquée du corécepteur CCR5 (mutation CCR5Δ32) conférant une protection contre l’infection par ce virus. Ce patient souffrant d’une leucémie aiguë myéloïde a été traité par chimiothérapie myéloablative, irradiation corporelle totale, puis allogreffe de cellules souches (tableau I). L’ensemble de ce traitement a été réinitié 1 an plus tard du fait d’une rechute de la maladie hématologique. Un chimérisme complet a été obtenu à J61 après la greffe. Le traitement antirétroviral arrêté peu de temps après ne s’est pas accompagné d’un rebond de la réplication virale. Si des traces d’ADN viral ont pu être retrouvées ensuite, le faible niveau du signal détecté correspondait sans doute à une mauvaise spécificité des techniques utilisées (2). L’observation concomitante d’une diminution des réponses anti-VIH humorale et cellulaire a permis de conclure à l’éradication probable de l’infection chez ce patient. * Service d’immunologie clinique et maladies infectieuses, hôpital Henri-Mondor ; Inserm U9555, université Paris-Est, faculté de médecine, Vaccine Research Institute, Créteil. Tableau I. Caractéristiques cliniques et biologiques des patients dits de Berlin et de Boston. Patient Durée d’évolution du VIH Pathologie hématologique CCR5 donneur Conditionnement et traitement après l’allogreffe Durée de l’indétectabilité après ATI Tissus étudiés Références bibliographiques Berlin 10 ans Leucémie aiguë myéloïde CCR5Δ32 Cyclophosphamide, cytarabine, amsacrine, gemtuzumab, SAL, ciclosporine, MFM, ICT 5 ans** Sang, moelle osseuse, cerveau, LCR, côlon, rectum 1, 2 Boston A Infection périnatale Maladie de Hodgkin CCR5 non muté Busulfan, fludarabine, méthotrexate, sirolimus, tacrolimus 3 mois Sang 4, 5 Boston B 20 ans Myélodysplasie* CCR5 non muté Busulfan, fludarabine, méthotrexate, sirolimus, tacrolimus 7 mois Sang, rectum 4, 5 * Patient ayant présenté auparavant un lymphome B à grandes cellules puis une maladie de Hodgkin ; ** Toujours indétectable. ATI : interruption thérapeutique ; ICT : irradiation corporelle totale ; LCR : liquide céphalorachidien ; MFM : mycophénolate mofétil ; SAL : sérum antilymphocytaire. La Lettre de l’Infectiologue • Tome XXIX - no 3 - mai-juin 2014 | 95 Mots-clés VIH CCR5 Éradication Patient de Berlin Vaccin Highlights » More than 30 years after the discovery of HIV, a way to cure this infection has yet to be found. Only 1 case of HIV eradication has been reported so far in a patient, after allogeneic hematopoietic stem cell transplant (HST) from a homozygous CCR5Δ32 donor. Results obtained with HST from CCR5 wild type donors have been disappointing. While gene therapy approaches may represent a main tool to cure HIV-1 infection, several concerns, namely the toxicity of conditioning required, and the cost of the procedures, are clear impediments for their development. Therefore, strategies using molecules (HDAC inhibitors, IL-7) that may induce the expression of the latent integrated virus have been developed. However, they are unable to efficiently clear all latently infected cells and need to be associated with strategies that aim to stimulate HIV-specific immune response, namely vaccination. Finally, now described in different clinical settings, a functional cure may appear a more conceivable goal in a near future. Keywords HIV CCR5 Cure Berlin Patient Vaccine Points forts » Le seul cas d’éradication du VIH chez un individu est celui d’un patient ayant subi une allogreffe de moelle provenant d’un donneur CCR5Δ32. Les tentatives d’allogreffe de greffons non mutés se sont soldées par des échecs. » De nombreux médicaments modificateurs de la latence du virus sont en cours d’évaluation, notamment dans des stratégies où ils sont associés à des vaccins thérapeutiques. » Les modalités utilisées pour quantifier le réservoir viral semblent actuellement insuffisantes pour juger de l’éradication du virus chez un individu. » Si l’éradication virale reste un objectif difficile à atteindre à court terme, différentes observations suggèrent que la prise en charge très précoce de l’infection permet d’obtenir un contrôle de l’infection sans traitement. L’allogreffe de cellules souches permet-elle d’obtenir l’éradication ? Une des questions importantes concernant le patient de Berlin a été et reste de déterminer les rôles respectifs, dans le processus d’éradication, du greffon CCR5Δ32 et du traitement utilisé dans le cadre de la greffe. Des allogreffes de cellules souches ont été pratiquées chez les patients infectés par le VIH bien avant la description du cas du patient de Berlin (3). Si les premières études, effectuées dans les années 1980, visaient essentiellement à analyser la faisabilité de celles-ci chez les patients atteints du VIH, ce n’est que plus tard que l’impact de ce type de stratégie sur le virus lui-même a été étudié. Jusqu’à l’an dernier, peu d’observations, parmi la soixantaine de cas décrits, permettaient d’évoquer un possible effet des allogreffes de moelle et des thérapeutiques associées sur le contrôle de la réplication virale (3). Une analyse plus fine du réservoir viral circulant a été effectuée récemment, chez 2 patients VIH allogreffés appelés “patients de Boston” (tableau I) [4]. Contrairement au patient de Berlin, ces sujets ont reçu une allogreffe de moelle venant de donneurs non porteurs de la mutation CCR5Δ32, ce type de greffon étant extrêmement rare (1). Une réaction du greffon contre l’hôte a été observée chez ces 2 patients, chez lesquels a également été mise en évidence une diminution des taux d’anticorps anti-VIH. L’absence de détection, par différentes techniques, de la persistance d’un réservoir viral sanguin, malgré une analyse effectuée sur un très grand nombre de cellules chez les 2 patients (ainsi que dans le tube digestif, pour l’un d’entre eux) et l’existence d’un chimérisme complet ont conduit à proposer une interruption thérapeutique. Celle-ci s’est accompagnée d’un rebond de la charge virale, avec un tableau de primo-infection survenu entre 3 et 7 mois après l’arrêt du traitement (5). Les différences entre les régimes thérapeutiques (tableau I) pourraient expliquer les différences d’impact sur le réservoir viral entre le patient de Berlin et les patients de Boston ; c’est toutefois l’utilisation d’un greffon provenant d’un donneur CCR5Δ32 qui est retenue comme 96 | La Lettre de l’Infectiologue • Tome XXIX - no 3 - mai-juin 2014 principal facteur expliquant l’évolution favorable dans le cas du patient de Berlin. L’inactivation de CCR5 : un outil pour l’éradication ? La disponibilité de donneurs CCR5Δ32 représentant un facteur limitant, plusieurs équipes se sont intéressées à l’utilisation de techniques permettant d’inactiver l’expression de CCR5, telles que les nucléases de type Zinc Finger (ZF). Les résultats les plus prometteurs ont été apportés par un modèle de souris NSG dont le gène CCR5 avait été inactivé dans les précurseurs CD34+ (6). Dans ce modèle où l’inactivation est effectuée avant l’infection, les lymphocytes T CD4+ CCR5− issus des précurseurs modifiés sont rapidement sélectionnés après infection des souris avec une souche virale VIH de tropisme CCR5. Chez ces souris, la greffe de cellules CD34+ modifiées permet ainsi un contrôle de l’infection dans le sang mais aussi dans les tissus. Les résultats d’un essai de phase I/II de réinjection de lymphocytes T CD4 rendus déficients en CCR5 par l’utilisation de ZF ont été récemment rapportés (7). Cet essai concernait 12 patients traités en phase chronique. La perfusion de lymphocytes modifiés s’est accompagnée d’une augmentation des lymphocytes circulants, dont environ 14 % étaient effectivement CCR5−. Le traitement antirétroviral a été arrêté chez 4 patients. Cet arrêt s’est accompagné d’un contrôle de la réplication virale chez 1 seul des 4 patients. Si la stratégie a été considérée comme sûre, son efficacité réelle reste à démontrer. D’autres stratégies de thérapie génique sont en cours d’étude ; elles visent notamment à inactiver CXCR4 et CCR5 ou à exciser le virus intégré. Pour l’heure, nous ne disposons que de résultats très préliminaires. Quelle est l’efficacité actuelle des traitements modifiant la latence ? Du fait de la complexité des stratégies décrites, les recherches se sont davantage orientées vers l’utilisation de molécules susceptibles de modifier la Actualités dans LE VIH latence du virus. Plusieurs enzymes ou voies d’activation ont montré leur rôle déterminant dans cette répression de la réplication virale après intégration. Si, historiquement, les premiers travaux ont porté sur l’utilisation de moyens non spécifiques d’activation des lymphocytes (anti-CD3 + IL-2), les études récentes visent à recourir à l’utilisation de traitements plus spécifiques, disponibles par voie orale et, surtout, moins toxiques (tableau II). Les inhibiteurs des histone désacétylases (HDACi) sont à ce jour les molécules les plus étudiées. Les premières études ont porté sur l’utilisation de l’acide valproïque ; les résultats ont été assez décevants. Deux HDACi, le vorinostat et le panobinostat, font actuellement l’objet d’études cliniques (tableau II). Ces médicaments semblent assez bien tolérés cliniquement, et leur utilisation est associée à une augmentation de l’expression de l’ARN viral chez des patients par ailleurs sous traitement antirétroviral, sans toutefois que soit mis en évidence un impact véritable sur le réservoir viral (8). Les médicaments susceptibles d’activer la voie NF-κB semblent également être de bons candidats pour réactiver le virus latent. Parmi ceux-ci, les activateurs de la protéine kinase C semblent les plus prometteurs. Les 2 molécules pour lesquelles on dispose du plus grand nombre de résultats, la bryostatine et la prostratine, sont cependant issues de plantes rares, ce qui limite évidemment leur développement clinique. L’IL-7, cytokine clé de l’homéostasie T, pourrait se révéler également intéressante (9). Le développement clinique initial de cette cytokine s’est adressé à des patients en situation de lymphopénie T (9). Les premières études cliniques effectuées chez des patients VIH+ ont montré que, parallèlement à son effet de restauration du déficit T CD4, l’IL-7 induisait une réactivation transitoire de la virémie plasmatique chez des patients jusquelà bien contrôlés sous traitement antirétroviral. La capacité de cette cytokine à faire exprimer le VIH in vitro semble cependant assez variable. D’autres stratégies de réactivation du virus latent sont en cours d’évaluation (nouveaux HDACi, agonistes des TLR, disulfirame, etc.) [8] ; cependant, elles semblent toutes limitées par un effet souvent modeste et une propension à induire une réplication virale n’aboutissant pas à la mort des cellules productrices de virus. Afin de pallier ces insuffisances, de nouveaux essais sont envisagés, visant à associer plusieurs types de molécules (8) ou à associer des agents activateurs avec des vaccins thérapeutiques. Les vaccins thérapeutiques et l’éradication L’intérêt de cette dernière stratégie thérapeutique, appelée “shock and kill”, a été bien démontré in vitro par l’équipe de R. Siliciano (10). Dans ce modèle, la stimulation in vitro de lymphocytes T CD4+ infectés par le vorinostat s’accompagne d’une réactivation de la production virale, mais pas de la mort des cellules, contrairement à la stimulation par l’asso- Tableau II. Principaux médicaments antilatence faisant l’objet d’études au cours de l’infection par le VIH. Classe Inhibiteur des HDAC Cytokine Activateur d’Akt Molécule Utilisation hors VIH Essais cliniques en cours dans le contexte du VIH (clinicaltrials.gov) Acide valproïque Épilepsie* Abandonné Vorinostat Lymphome T cutané*, cancers, GVH NCT01319383, NCT01365065 Givinostat Arthrite chronique juvénile, cancers, maladie de Duchenne Aucun Panobinostat Cancers, drépanocytose, GVH NCT01680094 Bélinostat Cancers Aucun Romidepsine Lymphome T cutané*, cancers Aucun IFNα VHC*, cancer du rein*, mélanome* NCT01295515 IL-7 VHB, VHC, cancers, post-transplantation NCT01019551, NCT01190111 Disulfirame Sevrage de l’alcoolisme*, cancers NCT01286259, NCT01944371 * Ce médicament a obtenu une AMM pour cette utilisation en France ou aux États-Unis. GVH : réaction du greffon contre l’hôte ; HDAC : histone désacétylases. La Lettre de l’Infectiologue • Tome XXIX - no 3 - mai-juin 2014 | 97 Actualités dans LE VIH L’éradication du VIH : est-elle envisageable ? ciation d’anti-CD3 et d’anti-CD28. L’adjonction de lymphocytes T CD8 préalablement stimulés par des peptides gag aboutit à la mort des lymphocytes T CD4 producteurs de virus (10). Ces nouvelles approches ont changé le paradigme de la vaccination thérapeutique au cours de l’infection par le VIH, et celle du contrôle de la réplication virale après interruption du traitement antirétroviral en vue d’obtenir une diminution du réservoir viral (11). L’efficacité de la réponse immunitaire induite par les vaccins peut par ailleurs être améliorée par l’utilisation de cytokines comme l’IL-7 ou d’anticorps anti-PD1, visant à bloquer l’épuisement de ces cellules, induit par l’infection chronique (11). Des essais cliniques combinant réactivation du virus et vaccination sont en cours d’évaluation. Éradication ou contrôle ? Le rôle important des stratégies vaccinales repose sur les observations effectuées dans les cas d’infection par le VIH avec contrôle de la réplication virale sans traitement, notamment chez les patients dits “contrôleurs d’élite” (EC). Si l’éradication du VIH se limite pour l’instant à un seul cas, les patients chez qui l’infection est contrôlée spontanément ou après l’arrêt d’un traitement antirétroviral sont en revanche beaucoup plus nombreux (tableau III). Les patients EC, qui représentent une faible proportion des patients infectés, sont définis de manière stricto sensu par l’absence de réplication virale (charge virale < 50 copies/ml) en l’absence de traitement et ce, de manière prolongée (12). On observe chez ces patients des réponses immunitaires particulières, caractérisées notamment par une surreprésentation de certaines molécules HLA de classe I, un phénotype d’activation lymphocytaire T CD8 associant une expression de la molécule HLA-DR sans expression de CD38 et des réponses spécifiques anti-VIH polyfonctionnelles (12). Plus récemment ont été décrits des cas de patients dits “contrôleurs posttraitement”, qui représentent un nouveau modèle de contrôle de la réplication virale sans traitement (13). Il s’agit de patients traités dans les 10 premières semaines suivant une primo-infection et ayant une charge virale inférieure à 400 copies/ml 24 mois après l’arrêt du traitement antirétroviral. Ces patients n’ont pas les caractéristiques immunologiques particulières des EC. Leur réservoir viral (au moment où ils contrôlent l’infection) est comparable. Il continue par ailleurs à diminuer après l’arrêt du traitement, bien que cela ne soit pas observé chez tous les patients. Enfin, ce réservoir se localise préférentiellement dans les cellules T CD4+ mémoires transitionnelles et assez rarement dans les cellules naïves et centrales mémoires. Si les mécanismes à l’origine de ce contrôle restent indéterminés, le rôle particulier de l’instauration précoce du traitement est clairement mis en évidence ; elle permet sans doute de protéger en partie le système immunitaire contre les dégâts dus à l’infection chronique. Deux observations plus récentes permettent de faire un pont entre éradication et contrôle de l’infection. Il s’agit de la mise en évidence d’une probable éradication du virus dans 2 cas pour lesquels le traitement a été instauré très rapidement après la détection de l’infection : quelques heures dans le cas du “bébé du Mississippi” (14) et 7 jours dans le cas d’un participant à un projet de prophylaxie préexposition (PrEP), mais chez qui, contrairement au précédent, le traitement n’a pas été arrêté (15). Tableau III. Modèles de contrôle de la réplication virale du VIH sans traitement. Dénomination Fréquence Contrôle de la réplication Réservoir viral Réponse immunitaire Références bibliographiques 0,5 % Spontané Faible Réponse T CD8++ Fréquence élevée des allèles HLAB57 et HLAB27 12 5 à 15 % Après traitement de la primo-infection Faible NS** 13 Bébé du Mississippi 1 cas Après traitement Indétectable* ? Absente 14 Post PrEP 1 cas Après traitement Indétectable ? Absente 15 Contrôleurs d’élite VISCONTI Contrôleurs post-traitement * Les derniers résultats (16) semblent montrer la persistance d’un réservoir d’ADN faible dans les cellules mononucléaires du sang périphérique (PBMC). ** NS : non spécifique ; réponse immunitaire non différente de celle des sujets VIH virémiques. 98 | La Lettre de l’Infectiologue • Tome XXIX - no 3 - mai-juin 2014 Actualités dans MISE LE VIHAU POINT Conclusion apparaît comme le critère scientifique idéal, il n’est pas toujours dénué d’effets indésirables pour le Si l’éradication du VIH reste un objectif à atteindre, patient si des critères stricts de sélection ne sont abonnés, chers pas lecteurs, toute l’équipe Edimark les résultats obtenus Chers jusqu’à présent montrent respectés, et il expose à des risques second’éditionnécessitant des Lettres, desdaires Courriers, des Correspondances et des qui Images), qu’il s’agit d’un objectif(marque à long terme, de transmission chez des sujets auraient des approches thérapeutiques complexes. L’une pu modifier leurs habitudes de prévention après des questions importantes des essais en cours avoir obtenu l’indétectabilité sous traitement. Il concerne le critère de jugement de l’éradication. apparaît clairement, enfin, que l’éradication sera En effet, la seule mesure du réservoir viral peut clai- d’autant plus réalisable que l’infection aura été rement être prise en défaut, comme en témoignent, prise en charge tôt, ce qui implique de se mobinotamment, les patients de Boston. Si le contrôle liser pour promouvoir le dépistage précoce de de la réplication virale après arrêt du traitement l’infection. ■ L’auteur déclare avoir des liens d’intérêts avec les laboratoires ViiV Healthcare et Gilead. Références bibliographiques 1. Hütter G, Nowak D, Mossner M et al. Long-term control of HIV by CCR5 Delta32/Delta32 stem-cell transplantation. N Engl J Med 2009;360(7):692-8. 2. Yukl SA, Boritz E, Busch M et al. Challenges in detecting HIV persistence during potentially curative interventions: a study of the Berlin patient. PLoS Pathog 2013; 9(5):e1003347. 3. Hütter G, Zaia JA. Allogeneic haematopoietic stem cell transplantation in patients with human immunodeficiency virus: the experiences of more than 25 years. Clin Exp Immunol 2011;163(3):284-95. 4. Henrich TJ, Hu Z, Li JZ et al. Long-term reduction in peripheral blood HIV type 1 reservoirs following reducedintensity conditioning allogeneic stem cell transplantation. J Infect Dis 2013;207(11):1694-702. 5. Henrich TJ, Hanhauser E, Sirignano et al. Rebound following allogeneic stem cell transplantation and treatment interruption (abstract 144 LB). Top Antivir Med 2014;22(e-1):71-2. 6. Holt N, Wang J, Kim K et al. Human hematopoietic stem/progenitor cells modified by zinc-finger nucleases targeted to CCR5 control HIV-1 in vivo. Nat Biotechnol 2010;28(8):839-47. 7. Tebas P, Stein D, Tang WW et al. Gene editing of CCR5 in autologous CD4 T cells of persons infected with HIV. N Engl J Med 2014;370(10):901-10. 8. Rasmussen TA, Tolstrup M, Winckelmann A, Ostergaard L, Sogaard OS. Eliminating the latent HIV reservoir by reactivation strategies: advancing to clinical trials. Hum Vaccin Immunother 2013,9(4):790-9. 9. Lelièvre JD, Lévy Y. Perspectives on interleukin-7 therapy in HIV infection. Curr Opin HIV AIDS 2007;2(3):228-33. 10. Shan L, Deng K, Shroff NS et al. Stimulation of HIV1-specific cytolytic T lymphocytes facilitates elimination of latent viral reservoir after virus reactivation. Immunity 2012;36(3):491-501. 11. Pantaleo G, Lévy Y. Vaccine and immunotherapeutic interventions. Curr Opin HIV AIDS 2013;8(3):236-42. 12. Saez-Cirion A, Pancino G. HIV controllers: a genetically determined or inducible phenotype? Immunol Rev 2013; 254(1):281-94. 13. Saez-Cirion A, Bacchus C, Hocqueloux L et al. 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La Lettre de l’Infectiologue • Tome XXVII - n° 5 - septembre-octobre 2012 | La Lettre de l’Infectiologue • Tome XXIX - no 3 - mai-juin 2014 | 183 99