Identification, caractérisation moléculaire et étude des propriétés fonctionnelles des anticorps neutralisants à large spectre contre le VIH-1
Identification, molecular characterization and functional properties of broadly neutralizing antibodies against HIV-1
par Valérie LORIN sous la direction de Hugo MOUQUET
Thèse de doctorat en Sciences de la vie. Immunologie
ED 562 Bio Sorbonne Paris Cité

Soutenue le vendredi 27 novembre 2020 à Université Paris Cité

Sujets
  • Anticorps anti-VIH
  • Immunoglobuline A
  • Immunoglobuline G
  • Transcytose
  • VIH-1 (Virus de l'Immunodéficience Humaine de type 1)

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Mots clés
Anticorps largement neutralisants anti- VIH-1 (bNAbs), Barrières tissulaires
Resumé
Un vaccin efficace contre le VIH-1 devrait induire des anticorps largement neutralisants (bNAbs), actifs contre la plupart des quasi-espèces de VIH-1 qui circulent chez les individus infectés dans le monde. De tels bNAbs sont produits chez 1-2 % des individus infectés. Leur administration passive a montré leur efficacité dans des études précliniques et cliniques. Dans ce travail, nous avons cherché à comprendre les mécanismes d'action par lesquels les bNAbs IgG et IgA sont capables d'interférer sur la transmission et la propagation du VIH-1. Deux problématiques de recherche ont été investiguées : Dans un premier temps, nous avons étudié le rôle des anticorps anti-VIH-1 dans la protection de deux barrières tissulaires d'intérêt dans l'infection par le VIH-1 : l'épithélium du tractus génital féminin et l'endothélium de la barrière hémato-encéphalique. En utilisant des systèmes de transmigration virale à travers des monocouches cellulaires couplés à des analyses de microscopie confocale, nous montrons que bien que l'enveloppe virale n'est pas (dans l'épithélium) ou partiellement requise (dans l'endothélium) pour une transcytose virale optimale, aucun des bNAbs et des anticorps non ou faiblement neutralisants testés ne bloquent le passage du virus à travers ces deux barrières cellulaires in vitro. Dans les deux cas, les complexes anticorps-VIH-1 traversent les cellules par transcytose. Toutefois, les bNAbs inhibent l'infectivité des virions transcytosés dans les deux modèles (Lorin et al., Mucosal Immunology 2017), (Lorin et al., mBio 2020). Le développement potentiel de lymphocytes B mémoires IgA+ de type bNAbs au cours de l'infection à VIH-1 a été très peu exploré. Nous avons donc dans un deuxième temps, caractérisé au niveau moléculaire, structural et fonctionnel in vitro et in vivo, de nouveaux bNAbs anti-VIH-1 de type IgA, isolés d'un « contrôleur virémique ». Trois lignages lymphocytaires de bNAbs, 7-269 IgA, 7-176 IgG/IgA et 7-155 IgG ont été isolés chez ce contrôleur séropositif. La cartographie épitopique et les analyses structurales montrent que les bNAbs des trois clonotypes ciblent un épitope au niveau des N-glycanes associés au supersite N332 à la base de la boucle V3 du trimère, avec un recouvrement partiel de leurs épitopes respectifs. Leurs propriétés antivirales sont en cours d'évaluation. Enfin, nous avons démontré la capacité neutralisante in vivo du bNAb IgA 7-269 dans un modèle de souris humanisées infectées puis traitées par un traitement antirétroviral combiné. Nos investigations démontrent : (i) qu'un des mécanismes probables par lequel les bNAbs préviennent la transmission de l'infection est qu'ils ne bloquent pas le transport du virus à travers les cellules épithéliales génitales mais qu'ils neutralisent les virions transcytosés ; (ii) le rôle clé de la neutralisation par les anticorps anti-VIH-1 dans la protection contre l'invasion virale du système nerveux central ; (iii) que les bNAbs IgA anti-VIH-1 au même titre que les bNAbs IgG pourraient participer de manière efficace à l'immunité anti-VIH-1.