Ce travail est construit autour de deux problématiques de santé relatives aux deux plus grandes pandémies qui sévissent en Afrique sub-saharienne : i) l'hétérogénéité rencontrée dans la répartition spatiale et temporelle des vecteurs de paludisme ; ii) la variabilité dans l'observance au traitement antirétroviral par des personnes vivant avec le virus de l'immunodéficience humaine. Sur le plan méthodologique, ces deux problèmes se rapportent à la prise en compte de l'hétérogénéité dans la modélisation de données issues de mesures répétées ; ils nécessitent en outre le développement d'outils statistiques permettant de distinguer à partir des données, des sous-groupes (de localités, d'individus. . .) homogènes indispensables pour rendre plus efficientes les mesures de santé souvent déployer par les praticiens dans le cadre de la lutte contre le paludisme ou le VIH/SIDA. Les modèles de mélanges finis, grâce à leur flexibilité, sont des outils capables de fournir non seulement de bonnes estimations en présence d'une grande hétérogénéité dans les observations mais aussi une bonne partition des unités statistiques. Nous les distinguons, parmi d'autres méthodes, comme étant adaptés aux problématiques du présent travail. Deux applications de ces modèles aux données issues de capture de moustiques ont permis de modéliser la répartition spatiale et temporelle de vecteurs de paludisme et de dégager une méthode simple d'évaluation d'impact de mesures de lutte anti vectorielle. Nous introduisons la notion de _trajectoires de variances_ dans une troisième application portant sur des données d'observance aux traitements antirétroviraux par des personnes vivant avec le virus de l'immunodéficience humaine / This work focuses on two health issues relating to two major pandemics in sub- Saharan Africa : i) the heterogeneity encountered in the spatial and temporal distribution of malaria vectors ; ii) the variability in adherence to antiretroviral treatment by people living with the human immunodeficiency virus. Methodologically, these two problems are related to the consideration of the heterogeneity in the modeling of data from repeated measurements. They also require the development of statistical tools to distinguish from the data, homogeneous clusters of localities, individuals. . . that are needed to make more efficient health measures often deployed by practitioners in the fight against malaria and HIV/AIDS. The finite mixture models, due to their flexibility, are statistical tools that not only provide good estimates in the presence of heterogeneity in the observations but also a good classification of statistical units. We show that they are able to deal with the problematics of our study. The spatial and temporal distributions of malaria vectors are modeled through two different applications of finite mixture models and a simple tool to evaluate the impact of vector control methods is generated. We introduce a ”variance trajectories” method in a third application of finite mixture models to data on adherence to antiretroviral therapy by people living with human immunodeficiency virus

L’infection persistante par les papillomavirus (HPV) dits « à haut risque » induit le cancer du col. Chez les femmes infectées par le VIH, les infections par ces HPV oncogènes et les lésions associées, allant des dysplasies au cancer invasif, sont plus fréquentes, plus sévères et de moins bon pronostic que chez les femmes non porteuses du VIH. Etonnamment, alors qu’il a été clairement établi que l’importance de la pathologie liée à HPV est directement proportionnelle au degré d’immunodépression des patientes porteuses du VIH, il n’a pas pu être démontré qu’un traitement antirétroviral efficace contre le VIH permettant d’améliorer l’immunité, diminue l’infection par ces HPV. <p>Entre janvier 2002 et décembre 2012, nous avons constitué une cohorte prospective de dépistage et de suivi de l’infection cervicale par HPV à haut risque incluant plus de 900 femmes traitées à la consultation du Centre de Référence SIDA de l’hôpital Saint-Pierre. Nos résultats montrent que chez ces femmes pour la plupart d’origine Africaine et traitée avec succès pour le VIH depuis plusieurs années, la prévalence et l’incidence de l’infection par HPV oncogène sont beaucoup plus importantes que dans la population belge générale ou que chez les femmes séropositives vivant dans d’autres pays occidentaux. Grâce à un suivi longitudinal de plusieurs années, nous avons pu démontrer que le risque d’être infectée par un HPV oncogène est significativement réduit sous trithérapie anti-VIH sous réserve d’obtenir une charge virale indétectable à <50 cp/ml pendant plus de 3 ans ou une restauration immunitaire à >500 lymphocytes CD4+/µL pendant plus d’un an et demi. Ces résultats ont été confirmés dans l’analyse que nous avons faite sur les nombreuses dysplasies cervicales également retrouvées dans notre cohorte. Enfin, nous avons trouvé que la distribution des génotypes d’HPV de nos patientes est similaire à celle trouvée en Afrique sub-saharienne impliquant que la couverture offerte par les vaccins anti-HPV varie entre moins de 30% pour les vaccins bi- ou quadrivalent actuellement disponibles à 80% pour le vaccin nanovalent en développement. Notre travail met en lumière l’étendue particulièrement importante de l’infection par HPV à haut risque chez les femmes séropositives vivant en Belgique et offre de nouveaux éléments de réflexion afin d’adapter à leurs particularités les recommandations belges et les critères de remboursement à la fois pour le dépistage du cancer cervical et la vaccination anti-HPV.<p>/<p>Persistent infection with human papillomavirus (HPV) called “at high risk” induces cervical cancer. In HIV-positive women, infection with these oncogenic HPV and HPV-induced lesions ranging from cervical dysplasia to invasive cancer are more frequent, more severe and have a worst outcome than in HIV-negative women. An intriguing paradox is that, although it has been clearly demonstrated that high risk HPV infection and associated diseases are increased by progressive immune deficiency, the introduction of efficient therapy against HIV leading to improved immunity has not been associated with a decrease in oncogenic HPV infection or HPV-induced lesions.<p>Between January 2002 and December 2012, we have built a prospective cohort to screen and follow-up cervical infection by high risk HPV in more than 900 women treated for HIV in the AIDS Reference centre of Saint-Pierre Hospital. We have shown that among these women mainly from Sub-Saharan African origin and successfully treated for HIV for several years, the prevalence and incidence rate of high risk HPV are much higher than in the general population from Belgium or in HIV-positive women from other western countries. After several years of longitudinal follow up, we have demonstrated that the risk of infection by oncogenic HPV is significantly reduced by efficient therapy against HIV provided that HIV viral load has been sustainly suppressed below 50 cp/ml for more than 3 years or that immunity has been increased more than 500 CD4+T cells/µl for more than 1.5 years. These results have been confirmed in the analysis on cervical dysplasia which is also very prevalent in our cohort. At last, we have found that the HPV genotype distribution in our population is very similar to the one found in Sub-Saharan Africa. We have estimated that the coverage offered by the vaccines against HPV in our cohort is less than 30% for the currently available bi- or quadrivalent vaccine but reaches 80% with the future nanovalent vaccine. Our results highlight many differences in the HPV infection and associated diseases in HIV-positive women compared to HIV-negative women; these differences should be taken into account to adapt to our specific population the current Belgian guidelines or the reimbursement criteria on cervical screening and on vaccines against HPV. <p> / Doctorat en Sciences médicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Bien que le nombre annuel de nouvelles infections au VIH diminue régulièrement depuis le milieu des années 1990, celui-ci reste élevé, en particulier en Afrique sub-Saharienne. L’organisme médical international Médecins Sans Frontières (MSF) a sélectionné quatre sites à hautes incidence et prévalence, dont un situé dans le district de Ndhiwa, au Kenya. La prévalence chez l’adulte a été estimée à 24% (d’après l’enquête en population NHIPS menée en 2012 par MSF-Epicentre). MSF espère, après une combinaison d’interventions sur le terrain, observer en temps réel une baisse de l’incidence de l’infection par le VIH. Dans la première partie, différents aspects de l’infection par le VIH et les questions actuelles sont présentés. Dans la seconde partie, notre objectif était d’estimer l’incidence de l’infection par le VIH à Ndhiwa à l’aide de différentes approches sélectionnées et appliquées aux données de NHIPS. Cet indicateur est essentiel pour déterminer la dynamique de l’épidémie, identifier les groupes de la population les plus à risque, et pour planifier des interventions de santé. Dans la dernière partie, notre objectif portait sur la modélisation à court terme de l’épidémie de VIH/SIDA dans le district de Ndhiwa. Dans un premier temps, nous avons proposé une méthodologie pour la modélisation de l’épidémie de VIH/SIDA associant l’estimation des paramètres d’un modèle et la prédiction de l’évolution de l’épidémie selon celui-ci, utilisant des données locales. Cette méthodologie a ensuite été appliquée aux interventions de santé envisageables par MSF-Epicentre, à l’aide de simulations déterministes et stochastiques / Although the annual number of new HIV infections has been decreasing since the middle of the 1990s’, it remains high, and particularly in sub-Saharan Africa. Epicentre, in collaboration with “Médecins Sans Frontières”, is planning a strategy to reduce HIV incidence in several areas of high prevalence and incidence rates, such as Ndhiwa sub-county (Nyanza Province, Kenya). In this sub-county, the adult HIV prevalence was estimated at 24% in 2012 (Ndhiwa HIV Impact in Population Survey, NHIPS, 2012). In the first part of this thesis, various aspects of HIV infection as well as current issues are given. In the second part, our objective is to estimate HIV incidence in Ndhiwa sub-county using several distinct approaches. In the last part, we focus on the mathematical modeling of the spread of the HIV infection to the short term. Firstly, we develop a framework for using the same data for estimation and prediction. Secondly, the potential impacts of multiple interventions on HIV incidence in Ndhiwa sub-county are studied using our framework and performing deterministic and stochastic simulations

L’épidémie du VIH-1 dure maintenant depuis plus de 25 ans. La grande diversité génétique de ce virus est un obstacle majeur en vue de l’éradication de cette pandémie. Au cours des années, le VIH-1 a évolué en plus de cinquante sous-types ou formes recombinantes. Cette diversité génétique est influencée par diverses pressions de sélection, incluant les pressions du système immunitaire de l’hôte et les agents antirétroviraux (ARV). En effet, bien que les ARV aient considérablement réduit les taux de morbidité et de mortalité, en plus d’améliorer la qualité et l’espérance de vie des personnes atteintes du VIH-1, ces traitements sont complexes, dispendieux et amènent leur lot de toxicité pouvant mener à des concentrations plasmatiques sous-optimales pour contrôler la réplication virale. Ceci va permettre l’émergence de variantes virales portant des mutations de résistance aux ARV. Ce phénomène est encore plus complexe lorsque l’on prend en considération l’immense diversité génétique des différents sous-types. De plus, le virus du VIH est capable de persister sous forme latente dans diverses populations cellulaires, rendant ainsi son éradication extrêmement difficile. Des stratégies pouvant restreindre la diversité virale ont donc été préconisées dans le but de favoriser les réponses immunes de l’hôte pour le contrôle de l’infection et d’identifier des variantes virales offrant une meilleure cible pour des stratégies vaccinales ou immunothérapeutiques. Dans cet esprit, nous avons donc étudié, chez des sujets infectés récemment par le VIH-1, l’effet du traitement ARV précoce sur la diversité virale de la région C2V5 du gène enveloppe ainsi que sur la taille des réservoirs. En deuxième lieu, nous avons caractérisé la pression de sélection des ARV sur des souches virales de sous types variés non-B, chez des patients du Mali et du Burkina Faso afin d’évaluer les voies d’échappement viral dans un fond génétique différent du sous-type B largement prévalent en Amérique du Nord. Notre étude a démontré la présence d’une population virale très homogène et peu diversifiée dans les premières semaines suivant l’infection, qui évolue pour atteindre une diversification de +0,23% à la fin de la première année. Cette diversification est plus importante chez les sujets n’ayant pas initié de traitement. De plus, ceci s’accompagne d’un plus grand nombre de particules virales infectieuses dans les réservoirs viraux des cellules mononucléées du sang périphérique (PBMC) chez ces sujets. Ces résultats suggèrent que l’initiation précoce du traitement pourrait avoir un effet bénéfique en retardant l’évolution virale ainsi que la taille des réservoirs, ce qui pourrait supporter une réponse immune mieux ciblée et potentiellement des stratégies immunothérapeutiques permettant d’éradiquer le virus. Nous avons également suivi 801 sujets infectés par des sous-types non-B sur le point de débuter un traitement antirétroviral. Bien que la majorité des sujets ait été à un stade avancé de la maladie, plus de 75% des individus ont obtenu une charge virale indétectable après 6 mois d’ARV, témoignant de l’efficacité comparable des ARV sur les sous-types non-B et B. Toutefois, contrairement aux virus de sous-type B, nous avons observé différentes voies moléculaires de résistance chez les sous type non-B, particulièrement chez les sous-types AGK/AK/K pour lesquels les voies de résistances étaient associées de façon prédominante aux TAM2. De plus, bien que la divergence entre les virus retrouvés chez les patients d’une même région soit faible, nos analyses phylogénétiques ont permis de conclure que ces mutations de résistance se sont produites de novo et non à partir d’un ancêtre commun porteur de résistance. Cependant, notre dernière étude au Mali nous a permis d’évaluer la résistance primaire à près de 10% et des études phylogénétiques seront effectuées afin d’évaluer la circulation de ces souches résistantes dans la population. Ces études suggèrent qu’un contrôle de la réplication virale par les ARV peut freiner la diversité du VIH et ainsi ouvrir la voie à un contrôle immunologique ciblé, utilisant de nouvelles stratégies vaccinales ou immunothérapeutiques. Toutefois, une thérapie antirétrovirale sous-optimale (adhérence, toxicité) peut conduire à l’échappement virologique en favorisant l’émergence et la dissémination de souches résistantes. / The HIV epidemic has been ongoing for 25 years. The striking genetic diversity of this virus is a formidable obstacle to the eradication of the pandemic. Throughout the years, HIV-1 has evolved in more than fifty subtypes and circulating recombinants forms. This evolution is shaped by selective pressures including the host immune responses and sub-optimal HAART treatment. In the era of HAART, HIV associated morbidity and mortality has decreased dramatically and significantly improved the life expectancy of infected individuals. However, treatments are complex, expensive and are associated with toxicity. When viral replication is not fully contained, drug mutations arise which further complicate treatment options. This phenomenon is even more complex when taking into account the great genetic diversity of various HIV-1 subtypes. HIV also has the capacity to persist in different cellular population and thus eradication is extremely difficult to achieve. Strategies aiming at limiting viral diversity and improving the host immune responses to control HIV replication are needed. The identification of conserved viral variants could ultimately be useful in vaccine design or as an immunotherapeutic target. Thus, we have studied the effects early HAART during primary HIV infection has on viral diversity in the C2V5 region of the env gene and on the size of viral reservoir. We then characterized the selective pressure of ARV on non-B subtype and evaluated drug resistance pathways in non-B HIV genetic background in infected subjects from Mali and Burkina Faso as they initiated treatment. Our study demonstrated a homogenous viral population during the first weeks post infection. Viral diversity did increase during the first year to reach +0.23% at the end of the first year post infection. Patients not initiating treatment exhibited a higher magnitude of viral diversity, and the size of their viral reservoir as determined by the number of infectious units per million PBMC’s also reached higher values. Our results suggest that early treatment, by slowing viral evolution and size of viral reservoir, could permit strong immune system responses against contemporaneous viruses and could help achieved eradication. In another study, we followed 801 patients infected with non-B subtype who were about to start antiretroviral therapy. The majority of these patients were at advanced stages of the infection. Nevertheless, more than 75% achieved undetectable viral load after 6 months of therapy. This very encouraging result led us to conclude that antiretroviral therapy was efficient in controlling replication in non-B subtype infection at similar level than in subtype B infection. In contrast to subtype B infection, we observed different molecular resistance pathways in non-B subtypes, particularly in the AGK/AK/K subtype for which mutations were predominantly associated with the TAM2 pathway. Although our phylogenetic analysis showed a very closely related viral population in our population, we were able to determine that those mutations were not from a common ancestral virus transmitted in this population but rather were emerging de novo in those patients. We conducted another study in Mali and our results showed a primary drug resistance frequency of 10%. We are now conducting phlylogenetic studies to evaluate the prevalence of drug resistance virus transmission in this population. Our studies suggest that controlling viral replication by treatment could delay viral evolution. A slower viral diversity could have a beneficial effect on the immune system and could lead to the development of new vaccines or immunotherapeutics strategies. However, sub-optimal drugs concentrations (poor adherence, toxicitiy) could lead to viral escape and emergence of virus bearing drug resistance mutations which could further be disseminated in the population.

Objectif : Étudier le risque d’hémorragies intracrâniennes et d’infarctus du myocarde chez les patients vivant avec le VIH. Méthode : J’ai réalisé deux études de cohorte au sein de la banque de données de la Régie de l’assurance maladie du Québec. J’ai défini la cohorte des patients VIH-positifs, y ai étudié l’incidence d’hémorragies intracrâniennes et d’infarctus du myocarde, et l’ai comparée à une cohorte VIH-négative de même âge et de même sexe. J’ai étudié l’association entre ces évènements et l’exposition aux antirétroviraux au moyen d’études cas-témoin nichées dans la cohorte des patients VIH-positifs. Résultats : Le VIH est associé à un risque plus élevé d’hémorragies intracrâniennes, particulièrement au stade SIDA. Les patients VIH-positif sont également plus à risque de subir un infarctus du myocarde, et certains antirétroviraux sont associés à un risque plus grand. Conclusion : Les banques de données médico-administratives représentent un moyen valable d’étudier les comorbidités non-infectieuses chez les patients atteints du VIH. / Objective: To study the risk of intracranial hemorrhage, acute myocardial infarction and their determinants in HIV-infected patients. Methods: I conducted two matched cohort studies within the database of the Régie de l’assurance maladie du Québec. I identified the cohort of HIV-infected patients and compared the incidence of intracranial hemorrhage and myocardial infarction with that in an age and sex matched cohort of HIV-negative patients. To study the association between these events and exposure to antiretrovirals, I conducted two matched case-control studies nested in the HIV-positive cohort. Results: HIV-infected patients had increased risk of developing intracranial hemorrhage, particularly if they had AIDS. They were also at greater risk of suffering from myocardial infarction. Exposure to some antiretroviral drugs was associated with greater risk of myocardial infarction. Conclusion: Administrative health data can be used to study the non-infectious complications of HIV infection, but validation studies are needed to evaluate data quality.

Une épidémie généralisée de VIH/sida est attestée en Éthiopie dès le début des années 1990. Répartie de façon très hétérogène d’une région à l’autre du pays, l’épidémie est restée essentiellement concentrée dans les villes où le taux de séroprévalence est à son maximum parmi les jeunes femmes adultes. Diverses formes de privation économique et sociale se produisent au sein de la population urbaine et plus particulièrement parmi les femmes, en lien avec une mobilité géographique interne à dominante féminine et une instabilité conjugale très marquée. Facteur aggravant ces formes de privation économique et sociale, le VIH/sida a été à l’origine d’une mobilisation de malades socialement défavorisés qui se sont rassemblés autour de leurs afflictions afin de faire face à leur condition par la recherche de différentes formes d’aides et d’un soutien psycho-social auprès de différentes organisations non- gouvernementales et humanitaires. Cette mobilisation s’est par la suite amplifiée se structurant autour des stratégies globales de lutte contre l’épidémie en même temps que celle-ci a conduit à un investissement sans précédents dans le système sociosanitaire éthiopien en termes de ressources économiques, humaines, techniques et biomédicales. Les politiques d’accès gratuit et généralisé aux ARV que l’Éthiopie a mises en place grâce au développement de partenariats avec des organisations d’aide multilatérale, des pays engagés dans la coopération bilatérale, et des instances globales de la santé, se sont de fait progressivement inscrites à différents titres dans le champ de la lutte contre la pauvreté. Elles ont plus particulièrement facilité la prise en charge globale de femmes séropositives au sein de la population considérée pauvre sur la base de leur condition médicale alors que le ciblage de cette population est imparfaitement atteint par les politiques de réduction de la pauvreté. En s’appuyant sur les données recueillies au cours d’enquêtes ethnographiques réalisées en Éthiopie entre 2007 et 2010, cette thèse se propose plus précisément d’étudier l’impact que les politiques d’accès aux soins ont eu sur la représentation sociale de la pauvreté féminine en Éthiopie tant par le développement de diverses formes de solidarité parmi des citoyens les plus marginalisés que par la facilitation de leur accès à diverses ressources matérielles et symboliques. Se constituant comme un observatoire privilégié du processus historique d’évolution de l’État éthiopien sous l’angle de ses pratiques dans une situation de forte extraversion, la lutte contre le VIH/sida se donne plus spécialement à voir comme l’espace de nouvelles expériences de citoyenneté de la part de femmes malades socialement marginalisées en lien avec diverses formes de mobilités sociales engendrées par leur participation en tant qu’actrices profanes au fonctionnement des dispositifs sociosanitaires dévolus à l’endiguement de cette épidémie. / A widespread HIV/AIDS epidemic was confirmed in Ethiopia at the beginning of the 1990s. The epidemic is distributed very unevenly between one region of the country and another, but is essentially concentrated in the towns where the HIV prevalence rate is at its highest level among young adult women. Various forms of economic and social deprivation are observed among urban population and more particularly among women consistent with a predominantly female internal geographic mobility and very significant levels of marital instability. HIV/AIDS was an aggravating factor in these forms of economic and social privation marginality, and gave rise to a mobilization of socially underprivileged sick people who grouped together around their afflictions in order to confront their condition by seeking different forms of aid and psychosocial support from the various non-governmental and humanitarian organisations. This mobilisation then expanded, and was structured around global strategies for facing the epidemic, and at the same time led to unprecedented levels of investment in the Ethiopian healthcare system in terms of economic, human, technical and biomedical resources. The strategies for widespread free access to ARVs that were implemented in Ethiopia thanks to the development of partnerships with multilateral aid organizations, the countries involved in bilateral cooperation and global health organisations gradually became involved in different ways in the struggle against poverty. More particularly, they facilitated the global care of HIV positive women from the population that was deemed to be poor based on their medical condition, whereas targeting of this population is only imperfectly obtained through policies to reduce poverty. By the use of data gathered during the ethnographic studies carried out in Ethiopia between 2007 and 2010, the precise aim of this thesis is to study the impact that policies of access to care have had on the social representation of female poverty in Ethiopia through the development of a variety of forms of solidarity among the most marginalised citizens and their access to various material and symbolic resources. As a privileged observatory of the historical process of development of the Ethiopian State from the perspective of its practices in a highly extraversive situation, the struggle against HIV/AIDS results in a space for new citizenship experiences on the part of socially-marginalized HIV-positive women, in relation to the various forms of social mobility engendered by their participation as lay actors in the functioning of the social and health care devices dedicated to containing this epidemic.

L’épidémie du VIH a bouleversé le rapport de la médecine à l’individu et inversement. D’une part, la forte stigmatisation associée à la contamination par le virus a rendu le vécu de la maladie plus complexe que pour toute autre pathologie. D’autre part, la chronicisation de l’infection impliquant une prise en charge complexe à base d’une multithérapie au long cours a contraint les soignants à s’interroger plus en profondeur sur la relation intime du patient à son traitement, et tout particulièrement sur l’observance thérapeutique. L’idée de ce travail de thèse est de poursuivre une argumentation en faveur d’une nouvelle approche moins paternaliste de l’observance aux antirétroviraux, incluant un partage des savoirs entre le médecin et le patient, et de l’appliquer à des populations de patients dont les comorbidités compliquent la prise en charge telles que la dépendance aux opiacés et l’infection par le virus de l’hépatite C. A travers une série d’articles, nous avons montré que la prise en compte de la perception du patient vis-à-vis des soins permettait de mieux comprendre la non-observance aux traitements. Chez les personnes traitées pour leur dépendance, la non-observance peut être définie comme l’injection du traitement de substitution ou la consommation d’opiacés illicites. La diminution ou l’arrêt de ces pratiques est un processus long, souvent ponctué de rechutes et elles peuvent être le reflet d’une prise en charge inadaptée. Les résultats de ce travail ont permis de mettre en évidence l’effet positif d’un accès à des soins adaptés, à travers une prise en charge de la pathologie mais aussi la réduction des risques liés à la non-observance. Il s’agit là de promouvoir une relation plus délibérative entre le médecin et le patient. / The epidemic of Human Immunodeficiency Virus (HIV) has profoundly changed the relationship between medicine and humans and vice versa. On the one hand, the intense stigmatization associated with HIV infection has made the disease more complex than for any other pathology. On the other hand, the chronicization of infection has forced care providers to investigate in greater detail the intimate relationship between patient and treatment, and more particularly, the therapeutic adherence. My research work aimed to investigate this latter argument in greater detail, favoring a less paternalistic approach toward therapeutic adherence in HIV-infected patients and applying this approach to multi-treated populations with comorbidities such as drug dependence and hepatitis C. Through several articles, we tried to put in evidence that a model of care that includes patient’s perception about care may lead to better understand non-adherence to treatment (ongoing drug use, drug injection or treatment diversion). In fact, injection cessation or reduction of opioid consumption in dependent individuals is a non-linear process which could take a long time, and which is often punctuated with relapse. Our findings showed the positive impact of access to adequate care to treat not only the disease but also the harm related to non adherence to treatment. The idea is to promote a more deliberative relationship between physician and patient, including a harm reduction approach.

L’épidémie du VIH-1 dure maintenant depuis plus de 25 ans. La grande diversité génétique de ce virus est un obstacle majeur en vue de l’éradication de cette pandémie. Au cours des années, le VIH-1 a évolué en plus de cinquante sous-types ou formes recombinantes. Cette diversité génétique est influencée par diverses pressions de sélection, incluant les pressions du système immunitaire de l’hôte et les agents antirétroviraux (ARV). En effet, bien que les ARV aient considérablement réduit les taux de morbidité et de mortalité, en plus d’améliorer la qualité et l’espérance de vie des personnes atteintes du VIH-1, ces traitements sont complexes, dispendieux et amènent leur lot de toxicité pouvant mener à des concentrations plasmatiques sous-optimales pour contrôler la réplication virale. Ceci va permettre l’émergence de variantes virales portant des mutations de résistance aux ARV. Ce phénomène est encore plus complexe lorsque l’on prend en considération l’immense diversité génétique des différents sous-types. De plus, le virus du VIH est capable de persister sous forme latente dans diverses populations cellulaires, rendant ainsi son éradication extrêmement difficile. Des stratégies pouvant restreindre la diversité virale ont donc été préconisées dans le but de favoriser les réponses immunes de l’hôte pour le contrôle de l’infection et d’identifier des variantes virales offrant une meilleure cible pour des stratégies vaccinales ou immunothérapeutiques. Dans cet esprit, nous avons donc étudié, chez des sujets infectés récemment par le VIH-1, l’effet du traitement ARV précoce sur la diversité virale de la région C2V5 du gène enveloppe ainsi que sur la taille des réservoirs. En deuxième lieu, nous avons caractérisé la pression de sélection des ARV sur des souches virales de sous types variés non-B, chez des patients du Mali et du Burkina Faso afin d’évaluer les voies d’échappement viral dans un fond génétique différent du sous-type B largement prévalent en Amérique du Nord. Notre étude a démontré la présence d’une population virale très homogène et peu diversifiée dans les premières semaines suivant l’infection, qui évolue pour atteindre une diversification de +0,23% à la fin de la première année. Cette diversification est plus importante chez les sujets n’ayant pas initié de traitement. De plus, ceci s’accompagne d’un plus grand nombre de particules virales infectieuses dans les réservoirs viraux des cellules mononucléées du sang périphérique (PBMC) chez ces sujets. Ces résultats suggèrent que l’initiation précoce du traitement pourrait avoir un effet bénéfique en retardant l’évolution virale ainsi que la taille des réservoirs, ce qui pourrait supporter une réponse immune mieux ciblée et potentiellement des stratégies immunothérapeutiques permettant d’éradiquer le virus. Nous avons également suivi 801 sujets infectés par des sous-types non-B sur le point de débuter un traitement antirétroviral. Bien que la majorité des sujets ait été à un stade avancé de la maladie, plus de 75% des individus ont obtenu une charge virale indétectable après 6 mois d’ARV, témoignant de l’efficacité comparable des ARV sur les sous-types non-B et B. Toutefois, contrairement aux virus de sous-type B, nous avons observé différentes voies moléculaires de résistance chez les sous type non-B, particulièrement chez les sous-types AGK/AK/K pour lesquels les voies de résistances étaient associées de façon prédominante aux TAM2. De plus, bien que la divergence entre les virus retrouvés chez les patients d’une même région soit faible, nos analyses phylogénétiques ont permis de conclure que ces mutations de résistance se sont produites de novo et non à partir d’un ancêtre commun porteur de résistance. Cependant, notre dernière étude au Mali nous a permis d’évaluer la résistance primaire à près de 10% et des études phylogénétiques seront effectuées afin d’évaluer la circulation de ces souches résistantes dans la population. Ces études suggèrent qu’un contrôle de la réplication virale par les ARV peut freiner la diversité du VIH et ainsi ouvrir la voie à un contrôle immunologique ciblé, utilisant de nouvelles stratégies vaccinales ou immunothérapeutiques. Toutefois, une thérapie antirétrovirale sous-optimale (adhérence, toxicité) peut conduire à l’échappement virologique en favorisant l’émergence et la dissémination de souches résistantes. / The HIV epidemic has been ongoing for 25 years. The striking genetic diversity of this virus is a formidable obstacle to the eradication of the pandemic. Throughout the years, HIV-1 has evolved in more than fifty subtypes and circulating recombinants forms. This evolution is shaped by selective pressures including the host immune responses and sub-optimal HAART treatment. In the era of HAART, HIV associated morbidity and mortality has decreased dramatically and significantly improved the life expectancy of infected individuals. However, treatments are complex, expensive and are associated with toxicity. When viral replication is not fully contained, drug mutations arise which further complicate treatment options. This phenomenon is even more complex when taking into account the great genetic diversity of various HIV-1 subtypes. HIV also has the capacity to persist in different cellular population and thus eradication is extremely difficult to achieve. Strategies aiming at limiting viral diversity and improving the host immune responses to control HIV replication are needed. The identification of conserved viral variants could ultimately be useful in vaccine design or as an immunotherapeutic target. Thus, we have studied the effects early HAART during primary HIV infection has on viral diversity in the C2V5 region of the env gene and on the size of viral reservoir. We then characterized the selective pressure of ARV on non-B subtype and evaluated drug resistance pathways in non-B HIV genetic background in infected subjects from Mali and Burkina Faso as they initiated treatment. Our study demonstrated a homogenous viral population during the first weeks post infection. Viral diversity did increase during the first year to reach +0.23% at the end of the first year post infection. Patients not initiating treatment exhibited a higher magnitude of viral diversity, and the size of their viral reservoir as determined by the number of infectious units per million PBMC’s also reached higher values. Our results suggest that early treatment, by slowing viral evolution and size of viral reservoir, could permit strong immune system responses against contemporaneous viruses and could help achieved eradication. In another study, we followed 801 patients infected with non-B subtype who were about to start antiretroviral therapy. The majority of these patients were at advanced stages of the infection. Nevertheless, more than 75% achieved undetectable viral load after 6 months of therapy. This very encouraging result led us to conclude that antiretroviral therapy was efficient in controlling replication in non-B subtype infection at similar level than in subtype B infection. In contrast to subtype B infection, we observed different molecular resistance pathways in non-B subtypes, particularly in the AGK/AK/K subtype for which mutations were predominantly associated with the TAM2 pathway. Although our phylogenetic analysis showed a very closely related viral population in our population, we were able to determine that those mutations were not from a common ancestral virus transmitted in this population but rather were emerging de novo in those patients. We conducted another study in Mali and our results showed a primary drug resistance frequency of 10%. We are now conducting phlylogenetic studies to evaluate the prevalence of drug resistance virus transmission in this population. Our studies suggest that controlling viral replication by treatment could delay viral evolution. A slower viral diversity could have a beneficial effect on the immune system and could lead to the development of new vaccines or immunotherapeutics strategies. However, sub-optimal drugs concentrations (poor adherence, toxicitiy) could lead to viral escape and emergence of virus bearing drug resistance mutations which could further be disseminated in the population.

Objectif : Étudier le risque d’hémorragies intracrâniennes et d’infarctus du myocarde chez les patients vivant avec le VIH. Méthode : J’ai réalisé deux études de cohorte au sein de la banque de données de la Régie de l’assurance maladie du Québec. J’ai défini la cohorte des patients VIH-positifs, y ai étudié l’incidence d’hémorragies intracrâniennes et d’infarctus du myocarde, et l’ai comparée à une cohorte VIH-négative de même âge et de même sexe. J’ai étudié l’association entre ces évènements et l’exposition aux antirétroviraux au moyen d’études cas-témoin nichées dans la cohorte des patients VIH-positifs. Résultats : Le VIH est associé à un risque plus élevé d’hémorragies intracrâniennes, particulièrement au stade SIDA. Les patients VIH-positif sont également plus à risque de subir un infarctus du myocarde, et certains antirétroviraux sont associés à un risque plus grand. Conclusion : Les banques de données médico-administratives représentent un moyen valable d’étudier les comorbidités non-infectieuses chez les patients atteints du VIH. / Objective: To study the risk of intracranial hemorrhage, acute myocardial infarction and their determinants in HIV-infected patients. Methods: I conducted two matched cohort studies within the database of the Régie de l’assurance maladie du Québec. I identified the cohort of HIV-infected patients and compared the incidence of intracranial hemorrhage and myocardial infarction with that in an age and sex matched cohort of HIV-negative patients. To study the association between these events and exposure to antiretrovirals, I conducted two matched case-control studies nested in the HIV-positive cohort. Results: HIV-infected patients had increased risk of developing intracranial hemorrhage, particularly if they had AIDS. They were also at greater risk of suffering from myocardial infarction. Exposure to some antiretroviral drugs was associated with greater risk of myocardial infarction. Conclusion: Administrative health data can be used to study the non-infectious complications of HIV infection, but validation studies are needed to evaluate data quality.

L’administration par voie orale des médicaments reste encore de nos jours la voie royale de la prise des médicaments car moins onéreuse et plus adaptée au confort du patient. Mais cette voie reste toujours inaccessible pour certains médicaments comme les médicaments biologiques et les bio similaires voir certains anticancéreux et antirétroviraux.Le but de ce travail est d’améliorer la biodisponibilité par voie orale des médicaments à faible biodisponibilité par la mise au point d’un promoteur d’absorption. Pour y arriver nous avons adopté comme stratégie de développer un promoteur qui agit à la fois sur le passage passif et sur le passage actif des médicaments. Les études in vitro ont été réalisées en chambre de perméation d’Ussing adaptées par la société Biomécatronics SAS (BéthuneFrance). Dans la première partie de ce travail (Brevet), nous avons montré que l’utilisation d’une composition pharmaceutique et/ou diététique comprenant un extrait de plante(Hibiscus sabdariffa) pouvait augmenter la biodisponibilité in vitro des médicaments et des xénobiotiques qui passent par la voie paracellulaire comme le cisplatine (21 fois),l’oxaliplatine (11fois), la fluorescéine isothiocyanate-Dextran 4000 (3 fois), mais également les médicaments connus pour leur transport actif par la voie transcellulaire comme l’Efavirenz (7 fois) et l’Atazanavir (4 fois). Dans la seconde partie de ce travail, nous avons cherché à vérifier si notre promoteur d’absorption des médicaments a un effet sur la couche de mucus intestinale.Cette couche peut être un facteur limitant de passage des médicaments au travers de la barrière intestinale.Dans un premier temps (article 1), nous avons induit l’augmentation de la couche mucus au niveau du colon de rat après un prétraitement pendant une semaine avec le métronidazole. Puis nous avions confirmé (article 2) que l’administration par voie orale de deux antibiotiques le Cotrimoxazole (CTX) et le métronidazole (MTZ) pendant une semaine augmente la couche de mucus au niveau du côlon ; aussi nous avons montré qu’il existe une relation entre l’augmentation de la couche de mucus et la diminution de la conductance qui est l’index de transport passif des ions, des électrolytes et de certaines molécules à faibles poids moléculaires.De plus l’augmentation de la couche de mucus au niveau de l’intestin est responsable de la diminution du passage transépithélial des deux antirétroviraux dont l’utilisation est recommandée en première ligne par l’OMS (le.Ritonavir et l’Atazanavir) surles sujets porteurs du VIH (virus de l’immunodéficience humain). Après les traitements auMTZ et au CTX la sécrétion de l’Atazanavir augmente respectivement dans le côlon proximal de 2 et 4 fois et dans le côlon distal de 3 et 5 fois. On obtient également une sécrétion du Ritonavir de 5 et 10 fois dans le proximal et de 2 et 5 fois plus dans le distal.Le travail se poursuit par l’étude de l’effet de notre promoteur d’absorption des médicaments sur la couche de mucus intestinal.En conclusion, ce travail montre que l’on peut augmenter la biodisponibilité in vitroen utilisant les promoteurs de l’absorption des xénobiotiques qui agissent à la fois au niveau du transport passif et actif. / Oral dosing is still seen as the silver bullet of drug administration, as it is cheaper andbetter adapted to patient comfort. However, oral route is still inaccessible to many drugssuch as biologics and biosimilars respectively certain anticancer drugs and antiretrovirals(ARV).The aim of this present study was to find new drugs enhancers that improve the oralbioavailability of drugs and xenobiotics. All the studies were realized in vitro using Ussingchambers technic. To achieve the set objective we used the strategy to develop drugenhancer which can modulate at the same time transcellular and paracellular pathways.In the first part of this study (patent) we have shown that the use of a pharmaceutical and /or a dietetic formulation containing a plant extract (Hibiscus sabdariffa) could increase thebioavailability in vitro in rats not only of cisplatin (21 fold), oxaliplatin (11 fold) andFluorescein Isothiocyanate-Dextran 4000 (FD4, 3 fold). All that drugs were transportedthrough intestinal barrier using paracellular pathway. In addition the study showed thatthis formulated enhancer can increased the bioavailability of Efavirenz (7 fold) andAtazanavir (4 fold) which are active transported.In order to assess the effect of new drugs enhancer on mucus thickness that limits thetransport of xenobiotic through intestinal barrier, we decide to evaluate his effect on passiveand active transport of drugs.In the second part of this study we have shown that after a week of pre-treatment of ratswith Metronidazole (MTZ, publication 1) and Cotrimoxazole (CTX, publication 2), the twomost commonly used antibiotics in the prophylaxis against opportunistic infections in HIV /AIDS, both increase colonic mucus thickness that affect directly passive intestinalpermeability by reducing conductance an index of passive transport through intestinalepithelium. In addition those antibiotics also entail a change in the transepithelialconductance and ARV fluxes. After MTZ and CTX treatment the secretion of Atazanavir(ATZ) increases respectively in the proximal colon by 2 to 4 fold and in the distal colon by 3to 5 fold respectively. Ritonavir (RTV) is poorly absorbed in control, after a week of pretreatmentwith MTZ and CTX one rather notices a secretion of RTV 5 to 10 fold higher in theproximal and 2 to 5 fold higher in the distal colon. The next study will be conducted toevaluate the effect of new drugs enhancer on mucus thickness layer.In conclusion, oral bioavailability of drugs and xenobiotics can be enhanced bypharmaceutical composition that contains herbal extract which increase passive and activetransport of drugs through intestinal barrier.