Literatura académica sobre el tema "Anticorps neutralisants à large spectre (AcNLS)"

L'infection par le virus de l'immunodéficience humaine de type 1 (VIH-1) reste un problème majeur de santé publique à l'échelle mondiale, avec environ 37,7 millions de personnes vivant avec le virus et de nouvelles contaminations dépassant le million de cas par an. Des antirétroviraux efficaces permettent maintenant de traiter durablement les personnes infectées. Ces thérapies contribuent également à améliorer la prévention et à ralentir la progression de l'épidémie. Cependant, un vaccin reste nécessaire, en particulier pour contrôler l'épidémie dans les régions à faible revenu et les environnements précaires.Le rôle protecteur des anticorps neutralisants (AcN) a été démontré sans équivoque dans les modèles animaux d'infection par le VIH et chez l'homme. Par conséquent, le développement d'un vaccin visant à la production, par les cellules B, d'anticorps (Ac) capables de neutraliser la majorité des virus en circulation, à savoir des AcN à large spectre (AcNLS), pourrait être envisagé comme une réponse à la pandémie de VIH.L'étude du développement des AcNLS chez certains individus, dénommés neutraliseurs d’élite du VIH-1, fournit des informations précieuses pour la conception de tels vaccins. Jusqu'à présent, la plupart des études entreprises se sont appuyées sur le tri conventionnel de cellules B uniques par cytométrie en flux (FACS) pour isoler les AcNLS. Dans la présente étude, nous avons utilisé l'approche "Chromium Single Cell Immune Profiling" à haut débit sur cellules uniques (scRNA-seq) pour réaliser une exploration longitudinale du répertoire des cellules B chez un neutraliseur d'élite du VIH-1. Cette méthode permet d'utiliser comme appâts pour l'identification des cellules B spécifiques un nombre beaucoup plus important de glycoprotéines d’enveloppe (Env) du VIH par rapport aux approches d'isolement d'Ac basées sur le FACS, ce qui permet d'obtenir une analyse plus complète du répertoire en Ac anti-Env. En outre, cette approche fournit une multitude d'informations sur la nature des Ac spécifiques identifiés et sur les cellules B correspondantes.Notre étude a permis d'identifier la séquence de 12 130 anticorps spécifiques de la protéine Env du VIH. Des Ac de 39 lignées ont été produits et testés pour leurs capacités de neutralisation, révélant 21 lignées neutralisantes. Ces résultats démontrent la capacité de la méthode à explorer de vastes répertoires spécifiques d'antigènes à partir d'échantillons longitudinaux. L'activité neutralisante des Ac de quatre lignées récapitulait l'activité sérique du donneur, permettant de neutraliser 62,4 % d'un large panel prédictif de 126 pseudovirus. Une de ces lignées neutralisantes ciblait la région riche en mannose de la gp120. Par ailleurs, les Ac de cette lignée étaient sensibles à la présence d'un glycane en position N332. Un seul de ces Ac était responsable de la plus grande partie de cette neutralisation (51,1 %) avec une activité à faible concentration (IC50 moyenne de 91,1 ng.mL-1). Cet Ac possède un CDRH3 de 23 AA de long et 20 % d'hypermutation somatique (SMH). La lignée a montré une maturation continue sur 6,5 ans, avec des taux de SMH observés de 2,0 % à 30,6 % pour la chaîne lourde, sans insertion ou délétion.Un tri conventionnel basé sur la méthode FACS avait été utilisé précédemment pour isoler des AcNLS du même donneur. En comparaison, l'approche scRNA-seq a permis d'isoler des Ac en nombre bien supérieur. En outre, les AcN nouvellement isolés étaient globalement plus neutralisants et de plus large spectre que ceux isolés précédemment, ce qui indique la supériorité de la nouvelle méthode pour l'identification de lignées neutralisantes. Les études structurales en cours permettront d'élucider les épitopes responsables de la neutralisation observée chez ce donneur. L'ensemble de ces résultats pourrait contribuer à la conception d'approches de "vaccinologie inverse", qui représentent à l'heure actuelle un espoir pour la mise au point d'un vaccin contre le VIH
Human Immunodeficiency Virus type 1 (HIV-1) infection remains a major global health concern, with an estimated 37.7 million people living with the virus worldwide and new contaminations above a million cases yearly. Efficient anti-retroviral therapies are available, allowing a sustained relief for infected individuals. These therapeutics have also contributed to a better prevention and helped curb the epidemic, notably in high-income countries. However, a vaccine is still highly awaited for controlling this epidemic, especially in lower-income regions and precarious settings.The protective role of neutralizing antibodies (NAbs) has been unequivocally demonstrated in both animal models of HIV infection and in human settings. Consequently, the development of a B-cell-based vaccine capable of eliciting antibodies (Abs) with the ability to neutralize the majority of circulating viruses, namely broadly NAbs (bNAbs), could be foreseen as an answer to the HIV pandemic.The investigation of bNAb development in HIV-1 elite neutralizers provides valuable insights to inform the design of such vaccines. To date, most of the undertaken studies have relied on conventional single B-cell FACS sorting to isolate bNAbs. In the present study, we have used the Chromium Single Cell Immune Profiling approach to conduct a high-throughput longitudinal single-cell exploration of the B-cell repertoire in an HIV-1 elite neutralizer. Importantly, this novel method enables the use of a much greater number of HIV envelope glycoprotein (Env) baits compared to regular FACS-based Ab isolation studies, providing a more comprehensive view of the anti-Env Ab repertoire. In addition, this approach yields a wealth of information on the nature of the specific Abs identified and the corresponding B-cells.The study enabled the uncovering of the sequence of 12,130 putative HIV Env specific Abs. Antibodies from 39 lineages were produced and tested for neutralization, revealing 21 distinct neutralizing lineages. The results thus demonstrated the ability of the method to explore large antigen-specific Ab repertoires from longitudinal samples. The neutralizing activity of Abs from four neutralizing lineages together recapitulated the serum activity of the donor, achieving neutralization against 62.4 % of a large predictive panel of 126 pseudoviruses. One of these neutralizing Ab lineages was shown to target the gp120 high-mannose patch supersite with great breadth and potency; Abs from this lineage were sensitive to the presence of a glycan in position N332. A single of those Abs achieved most of the neutralization breadth (51.1 %) with a high potency (mean IC50 of 91.1 ng.mL-1). This Ab exhibited a 23 AA-long CDRH3 and 20 % somatic hypermutation (SMH). The lineage showed continuous evolution over 6.5 years of maturation, with observed SHM rates ranging from 2.0 % to 30.6 % for the heavy chain, without any insertions or deletions.Conventional FACS-based sorting was previously used to isolate bNAbs from the same donor. In comparison, the single cell high-throughput approach made possible the isolation of orders of magnitude more Abs. Furthermore, the newly isolated NAbs were overall more potent and broader than those isolated previously, indicating the superiority of the novel method in recovering neutralizing lineages. Ongoing structural studies will elucidate the epitopes responsible for the broad neutralization observed in this donor. Together, the findings may help the design of reverse vaccine approaches, which show promise in the development of an effective AIDS vaccine

Le VIH est la cause de la pandémie de SIDA depuis les années 1980. Avec plus d’un million de nouvelles infections chaque année, un vaccin prophylactique est indispensable pour bloquer de façon définitive la propagation du virus. Parmi les stratégies vaccinales, l’induction d’anticorps neutralisants à large spectre est une des plus prometteuses, car ceux-ci pourraient protéger contre l’infection par la grande diversité génétique des souches de VIH circulantes dans le monde. A ce jour, aucun immunogène n’a permis l’induction de tels anticorps, mais ils ont été isolés à partir de personnes infectées par le VIH. En effet, une faible fraction d’individus infectés développe des anticorps neutralisants à large spectre qui ciblent des régions vulnérables et conservées de la glycoprotéine d’enveloppe. La région du patch riche en mannose, centrée autour du glycane en position N332 de la gp120, est la plus fréquemment ciblée, et est à cet égard attractive d’un point de vue vaccinal.Afin de mieux comprendre comment se développent les anticorps ciblant le patch riche en mannose, nous avons étudié un donneur sélectionné de la cohorte du Protocole C de l’International AIDS Vaccine Initiative, et ayant une activité neutralisante sérique exceptionnelle. Nous avons isolé, à partir des cellules sanguines de cet individu, deux lignées d’anticorps ciblant la région N332, que nous avons caractérisées pour leur activité neutralisante et dont nous avons cartographié l’épitope. Nous avons également cartographié le paratope d’une lignée d’anticorps issue d’un autre donneur du Protocole C ciblant également la région N332. Nos résultats font apparaître la diversité de solutions adoptées pour atteindre une neutralisation à large spectre contre cette région. Les études de lignées, telles que nous l’avons entrepris, permettent d’appréhender comment la coévolution anticorps-virus conduit à la sélection d’anticorps neutralisants à large spectre. Le but ultime est d’utiliser les connaissances ainsi générées, pour mettre au point des immunogènes et des protocoles d’immunisations, visant à induire des lignées d’anticorps spécifiques et à conduire leur évolution vers la neutralisation à large spectre
HIV has been the cause of the AIDS pandemic since the 1980s. With over a million new infections each year, a prophylactic vaccine is needed to stop the virus spread. Among vaccine strategies, the induction of broadly neutralizing antibodies is one of the most promising, as they could protect against infection by the huge genetic diversity of circulating HIV strains. To date, no immunogen has induced such antibodies, but they have been isolated from HIV infected people. Indeed, a small fraction of infected individuals eventually develops broadly neutralizing antibodies that target vulnerable and conserved sites of the envelope glycoprotein. The region of the high-mannose patch, centred around a glycan at position N332 of gp120, is the most frequently targeted, and is therefore attractive from a vaccination standpoint.In order to better understand how antibodies targeting the high-mannose patch develop, we studied a donor selected from the International AIDS Vaccine Initiative Protocol C cohort with exceptional serum neutralizing activity. We isolated two antibody lineages targeting the N332 region from this individual's blood cells, which we characterized for their neutralizing activity and mapped their epitope. We also mapped the paratope of an antibody lineage from another Protocol C donor, also targeting the N332 region. Our results show the great diversity of solutions to achieve broad neutralization against this region. Lineage studies, as we have undertaken, provide an understanding of how antibody-virus coevolution leads to the selection of broadly neutralizing antibodies. The ultimate goal is to use this knowledge to develop immunogens and immunization protocols, to induce specific antibody lineage and drive their evolution towards broad neutralization

Nous avons étudié deux aspects de la transmission du VIH-1 de cellule à cellule. Nous avons d'une part examiné le rôle de la protéine virale Nef dans la réplication et le transfert viral et nous sommes intéressés d'autre part aux effets et mécanismes d'action d'un panel d'anticorps neutralisants à large spectre (bNAbs) anti-VIH. Nef est une protéine accessoire du VIH-1, indispensable à la réplication virale et à la pathogénicité in vivo. Nef augmente l'infectivité des virions, diminue les taux d'expression membranaire de différentes protéines de surface et affecte la mobilité cellulaire. Nous avons montré que Nef favorisait la transmission virale de cellule à cellule, augmentait la concentration cellulaire de la protéine de structure Gag et favorisait sa localisation à la membrane plasmique. En l'absence de Nef, les virions transférés aux cellules cibles présentent des défauts de maturation. Les bNAbs inhibent la réplication d'une majorité de souches et sous types viraux. Leur efficacité est déterminée par leur capacité à bloquer l'infection par virus libre mais leur impact sur la transmission intercellulaire du VIH a été peu évalué. Nous avons testé l'activité de 15 bNAbs en collaboration avec l'équipe de Michel Nussenzweig et montré que seul un petit nombre inhibait efficacement l'infection par contact cellulaire. Ces bNAbs s'accumulent à la synapse virologique et bloquent la formation de conjugués et le transfert de matériel viral aux cellules cibles. La transmission cellule-cellule constitue certainement le mode principal de dissémination dans l'organisme; ces bNAbs représentent donc des candidats de choix pour les stratégies thérapeutiques et prophylactiques
We have studied two aspects of HIV-1 cell-to-cell transmission. First, we have investigated the role of Nef in HIV-1 replication and cell transfer. Second, we have examined the effect of a panel of broad neutralizing antibodies (bNAbs) on cell-to-cell transmission and studied the mechanisms involved. Nef is an HIV regulatory protein indispensable for replication and pathogenicity in vivo. Nef is known to down-regulate the surface expression of various cellular molecules, to increase virions infectivity and to affect cellular motility. We have shown that Nef facilitates HIV cell-to-cell transmission and that this function is conserved among lentiviruses. Nef increases levels of the virus structural Gag protein in the cell and promotes Gag localization to the plasma membrane. In the absence of Nef, viral material transferred to target cells is mostly immature. BNAbs are defined by their potency and their breadth, neutralizing a wide'panel of circulating viral strains from a variety of clades. The antiviral activity of these bNAbs is typically measured in cell free infection assay but little is know about their ability to block cell-associated transmission. By examining 15 bNAbs in collaboration with Michel Nussenzweig's group, we demonstrate that only a small subset efficiently prevent HIV cell-to-cell transmission. These bNAbs accumulate at the virological synapse, block the formation of conjugates and inhibit the transfer of viral material to target cells. Infection by cellular contact is likely the main mode of virus dissemination in vivo and the bNAbs identified in our study may represent candidates for therapeutic or prophylactic strategies

Seule une minorité des individus infectés par le virus de l’immunodéficience humaine (VIH) développe une réponse immunitaire capable de contrôler le virus. Chez la plupart des individus, on observe un échappement virologique et un épuisement des lymphocytes T CD8+ spécifiques du VIH. L’infection chronique non-traitée altère également les lymphocytes T CD4+ spécifiques du VIH caractérisé par l’expression accrue des récepteurs co-inhibiteurs et une signature des cellules auxiliaires T folliculaires (Tfh). La thérapie antirétrovirale (TAR) est très efficace pour supprimer durablement la charge virale dans le plasma. Néanmoins, elle ne permet pas une éradication complète du VIH car le virus persiste, intégré dans le génome des cellules réservoirs, desquelles le virus réapparaît lors de l’interruption de la thérapie. Cela démontre que l'immunité adaptive spécifiques du VIH n'est pas restaurée. Les anticorps neutralisants à large spectre (bNAbs) représentent une alternative potentielle à la TAR. En plus de la neutralisation du virus – et contrairement à la TAR – les bNAbs ne limitent pas la disponibilité de l'antigène et peuvent engager le système immunitaire. L'administration de bNAbs à des macaques rhésus induit des réponses immunitaires adaptatives associées à un contrôle prolongé de la virémie, mais cela n’a pas été établi chez l’Homme. Dans cette thèse, nous avons donc exploré la modulation des réponses des lymphocytes T spécifiques du VIH lors d'une TAR standard et d’une immunothérapie utilisant des bNAbs. Dans un premier objectif nous avons analysé la modulation persistante des réponses des lymphocytes T CD4+ spécifiques du VIH chez les individus sous TAR. Nous avons pu démontrer l'expansion persistante des Tfh spécifiques au VIH avec des caractéristiques phénotypiques et fonctionnelles les distinguant des Tfh spécifiques d’antigènes viraux comparatifs (cytomégalovirus, virus de l’hépatite B). Ces caractéristiques ont été induites au cours de l’infection chronique non-traitée, persistaient pendant la TAR et étaient associées au réservoir du VIH compétent pour la traduction. Ces données suggèrent qu’une stimulation antigénique persistante, malgré une TAR efficace, maintient des modifications immunologiques notamment au niveau des Tfh. Dans un second objectif, nous avons caractérisé les réponses T spécifiques du VIH à la suite d’un traitement utilisant des bNAbs et une interruption structurée de la TAR (IST). Des individus inclus dans une étude clinique de phase Ib ont reçu une perfusion d’une combinaison des bNAbs 10-1074 et 3BNC117 et ont démontré une suppression virale prolongée après l’IST. Chez ces participants, nous avons observé une augmentation des réponses immunitaires des lymphocytes T CD8+ et CD4+ spécifiques du VIH due à l'expansion des réponses immunitaires préexistantes et au développement de réponses ciblant de nouveaux épitopes. Cela suggère que la combinaison d’un traitement par bNAbs avec l’IST est associée au maintien de la charge virale plasmatique indétectable et à une intensification de la réponse immunitaire des lymphocytes T spécifiques du VIH. Nos travaux permettent une meilleure compréhension des réponses des lymphocytes T spécifiques du VIH au cours de la TAR et lors d’une immunothérapie. Ils peuvent contribuer au développement de stratégies thérapeutiques plus efficaces visant à contrôler la réplication virale sans la TAR.
Only a small fraction of individuals infected with the human immunodeficiency virus (HIV) develops effective immune responses able to control the virus. In most individuals, the virus escapes the antiviral immune response and HIV-specific CD8+ T cell responses become exhausted. Untreated progressive HIV infection also leads to alterations in HIV-specific CD4+ T cells. This includes increased expression of co-inhibitory receptors and skewing towards a T follicular helper cell (Tfh) signature. Antiretroviral therapy (ART) is highly effective in controlling the HIV viral load at undetectable levels in the plasma. However, ART does not represent a cure as the virus integrates into the genome of infected cells from where the virus rebounds once ART is stopped. This demonstrates that the HIV-specific T cell immunity is not restored. However, the changes that are introduced during progressive infection and that are maintained after viral suppression with ART are poorly known. Broadly neutralizing antibodies (bNAbs) represent a potential alternative to ART. In addition to virus neutralization and unlike ART, bNAbs to do not limit HIV antigen availability and can engage the immune system. bNAb administration elicited adaptive immune responses that were associated with long-lasting viral control in a simian animal model but this has not been established in HIV-infected individuals. In this thesis, we therefore proceeded to study the modulation of HIV-specific T cell responses during standard ART and after an immunotherapeutic intervention using bNAbs. The first objective was to better understand persistent modulation of HIV-specific CD4+ T cell responses in ART-treated individuals. Our results demonstrated the persistent expansion of HIV-specific Tfh cell responses with multiple phenotypic and functional features that differed from Tfh cells specific for comparative viral antigens (cytomegalovirus, hepatitis B virus). These features were induced during chronic untreated HIV infection, persisted during ART and correlated with the translation-competent HIV reservoir. This suggests that persistent HIV antigen expression, despite effective ART, maintains these altered immunological features specifically for Tfh responses. For the second objective, we characterized changes in the HIV-specific CD8+ and CD4+ T cell immunity after bNAb treatment and analytical treatment interruption (ATI). For this, we used samples obtained from participants enrolled in a clinical phase Ib study that received combined infusion of bNAbs 10-1074 and 3BNC117 and demonstrated prolonged viral suppression after ATI. In these individuals, we detected an increase of HIV-specific CD8+ and CD4+ T cell responses during ART interruption when compared to baseline. Increased T cell responses were due to both expansion of pre-existing responses and the emergence of responses to new epitopes. In contrast, HIV-specific T cell responses remained unchanged in ART-treated individuals who did not receive bNAb infusions. This suggests that bNAb treatment and ATI is associated with increased HIV-specific T cell immunity while viral suppression is maintained. Together our results contribute to a better understanding of HIV-specific T cell responses during ART and immunotherapy treatment. Our findings may help to develop more effective HIV treatment strategies to improve the host’s immune system so that HIV can be controlled without the need for ART.