réservoirs cellulaires et variants minoritaires
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Réservoirs cellulaires et Variants minoritaires. H Jeulin. Effect of Antiretroviral Therapy on HIV Reservoirs in Elite Controllers. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Réservoirs cellulaires etVariants minoritaires
H Jeulin
Effect of Antiretroviral Therapy onHIV Reservoirs in Elite Controllers
Tae-Wook Chun, J. Shawn Justement, Danielle Murray, Connie J. Kim, Jana Blazkova, Claire W. Hallahan, Erika Benko, Cecilia T. Costiniuk, Gabor Kandel, Mario Ostrowski, Rupert Kaul, Susan Moir, Joseph P. Casazza, Richard A. Koup, Colin Kovacs, and Anthony S. Fauci
The Journal of Infectious Diseases 2013; 208:1443–7
Des (elite) controler comme modèles d'étude de l'éradication virale
Contrôle de la charge virale plasmatique sans ARV◦ Controler (CV<500 cp/mL)◦ Elite controler : CV<50 cp/mL
Taux de CD4 sub normal
Mais …Persistance d'une réplication virale dans les réservoirsActivation immuneÉvolution des souches virales
Dynamique de l'infection virale dans les réservoirs ?
Chun et al., JID 2013
MéthodesVirémie résiduelle : 1-19 copies of HIV RNA/mlFréquence des LT CD4+ portant de l'ADN proviral :
qPCR (sensibilité 2,6 copies of HIV DNA). Détermination de la charge infectieuse des LT CD4+
: Coculture quantitativeActivation immunitaire dans sang et colon sigmoïde Taux LT CD8+ anti-VIH (cytométrie en flux)
Traitement : 2 INRT + II◦ 9 mois puis arrêt
Chun et al., JID 2013
ARN plasmatique
ADN proviral
Evaluation du réservoir cellulaire
D'après Chun et al., JID 2013
LT CD4+ hébergeant un virus réplicatifRebond après arrêt du traitement
CONCLUSION ARN Plasmatique stable ADN proviral stable (virus défectifs) Virus réplicatif dans les LT CD4+ / Activation immunitaire
◦ diminue au cours du traitement et rebond à l'arrêt Taux LT CD8 : Diminue au cours du traitement et reste
bas ensuite
Une réplication virale à bas bruit contribue au maintient des réservoirs cellulaires même en l'absence de charge virale détectable.
Chun et al., JID 2013
Origin of Minority Drug-Resistant
HIV-1 Variants in Primary HIV-1 Infection
Karin J. Metzner, Alexandra U. Scherrer, Benjamin Preiswerk, Beda Joos, Viktor von Wyl, Christine Leemann, Philip Rieder, Dominique Braun, Christina Grube, Herbert Kuster, Jürg Böni, Sabine Yerly, Thomas Klimkait,Vincent Aubert, Hansjakob Furrer, Manuel Battegay, Pietro L. Vernazza, Matthias Cavassini, Alexandra Calmy, Enos Bernasconi, Rainer Weber, and Huldrych F. Günthard, the Swiss HIV Cohort Study bJournal of Infectious Diseases. 2013, 208
Transmission ou mutagénèse de novo ? Méthodologie :
◦ Cohortes suisse de patients en primo-infection et de patients infectés chroniquement mais non traités
◦ PCR ultrasensibles allèles-spécifiques (seuil 0,3%) INNRT : K103N, Y181C INRT : M184V Anti-intégrase : N155H
Metzner et al., JID 2013
M184V Patient source : échec virologique et sélection
M184V avant transmission (0,5-9,3 ans) : 4 cas
Patient source : pas de Tt à la date de transmissionM184V présente à état variant minoritaire chez 1 patient !M184V présente dans ADN proviral de 3 patients
Metzner et al., JID 2013
Autres mutationsAcute Chronically Traitement inexistant au moment de
l'étudeIllustration du taux de mutagénèse de
novo (≈ 0)
M184V Aigue >> Chronique Fort impact sur le fitness viral
M184V et Y181C = transitions facileK103N et N155H = transversions + difficile
K103N ≈ Y181C En défaveur d'une mutagénèse in vivo
Metzner et al., JID 2013
Guanine
Uracile
Adénine
TRANSITION
TRANSITIONTR
ANSV
ERSI
ON TRANSVERSIONTRANSV
ERSIO
N
TRAN
SVER
SION
Cytosine
Guanine
Uracile
Adénine
TRANSITION
TRANSITIONTR
ANSV
ERSI
ON TRANSVERSIONTRANSV
ERSIO
N
TRAN
SVER
SION
FACILEM184V
Y181C
Cytosine
K103N
N155H
Guanine
Uracile
Adénine
TRANSITION
TRANSITIONTR
ANSV
ERSI
ON TRANSVERSIONTRANSV
ERSIO
N
TRAN
SVER
SION
Difficile
K103N
Cytosine
N155H
M184V
Y181C
Autres mutationsAcute Chronically Traitement inexistant au moment de
l'étudeIllustration du taux de mutagénèse de
novo (≈ 0)
M184V Aigue >> Chronique Fort impact sur le fitness viral
M184V et Y181C = transitions facileK103N et N155H = transversions + difficile
K103N ≈ Y181C En défaveur d'une mutagénèse in vivo
Metzner et al., JID 2013
Discussion
PBMC : compartiment qui contient les souches ancestrales qui sont plus fréquemment transmises que les souches contemporaines du virus
Travaux antérieurs : transmission sexuelle = 1 seul virus transmis dans 60-80% cas avant ère du NGS
Hypothèse : ◦ Transmission de 1000 virus, dont 10 passent la muqueuse, et dont
2% sont résistants 16% probabilité qu'un virus sur les 10 qui passent soit résistant
◦ A moduler en fonction du fitness des variants
Metzner et al., JID 2013
Basis for Early and Preferential Selection of the E138K
Mutation in HIV-1 Reverse Transcriptase
Matthew McCallum, Maureen Oliveira, Ruxandra-Ilinca Ibanescu, Victor G. Kramer, Daniela Moisi, Eugene L. Asahchop, Bluma G. Brenner, P. Richard Harrigan, Hongtao Xu and Mark A. WainbergIbanescu Victor G.
Antimicrob. Agents Chemother. 2013, 57(10):4681.
C'est un fait :Inhibiteurs non nucléosidiques
◦ Efavirenz ; Nevirapine◦ Etravirine (ETV) ; Rilpivirine (RPV)
Pression de sélection / ETR ou RPV Mutations sur la reverse transcriptase en position E138◦ E138A/K/G/Q/R/V ◦ La mutation E138K est la plus fréquemment observée
(Singh et al. 2012 ; Kulkarni et al. 2012)
Pourquoi ?
Mac Callum et al., AAC 2013
Mc Callum et al., AAC 2013 Méthodologie
◦ UDS◦ PCR allèle spécifique E138A/K/G/Q/R/V◦ Patients naïfs, infection aigue (< 6 mois)
Culture cellulaire + Etravirine◦ E138K sélectionnée en premier
Et E138Q◦ E138R (R maximale) dernier
D'après Mac Callum et al., AAC 2013
In vivo ? Patients naïfs avant arrivée INNRT 2ème génération
◦ Séquençage direct : E138A ; E138G
◦Recherche de variants minoritaires E138K 5/22 (23%) E138G 4/22 (18%) E138A 2/22 (9%)
D'après Mac Callum et al., AAC 2013
Aspects moléculairesC'est facile pour le virus ?
EA
CC
UU
V
RCGCG
QCC
G
KAA
GG
Impact sur le fitness viral ? Culture en compétition
◦ E138A = E138G > E138R > E138K = E138Q
D'après Mac Callum et al., AAC 2013
DiscussionPrévalence de E138K ?
◦ Pas facilitée au niveau moléculaire ◦ impact sur la résistance Faible◦ impact sur le Fitness Fort
Biais mutationnel de la transcriptase inverse◦ mutation G A
! Impact de la mutation GA dans l'apparition des mutations de résistance
Mac Callum et al., AAC 2013
Minority variants associated with resistance to HIV-1 nonnucleoside reverse transcriptase inhibitors during primary infection
Nicot F, Saliou A, Raymond S, Sauné K, Dubois M, Massip P, Marchou B, Delobel P, Izopet J.
Journal of Clininical Virology. 2012, 55(2):107-13
La recherche de variants minoritaires en routine ? Méthode
◦ 27 patients primo-infection◦ Séquençage direct◦ Séquençage haut débit (ultrasensible)
Résistance◦ Séquençage direct : 11% (3/27)
V90I, E138E/A, V179I◦ Séquençage ultrasensible : 37 % (10/27)
A98G (2) L100I(3), K101E (2), V106I (3), A138G (1) Taux : 0,34 à 18,26% Charge mutationelle : 3,21 – 5 53 copies/mL Fréquence chez CRF02 > B
Impact clinique ?Nicot F et al., JCV 2012
D'après Nicot F et al., JCV 2012
Non recommandé