Chez l’homme, la primo-infection par le vírus Herpès simplex de type 1 (HSV-1) a lieu au niveau de la muqueuse oro-pharyngée. Après une phase de réplication, les virions pénètrent les terminaisons axonales et migrent vers le ganglion trijumeau ipsilatéral (TG), puis vers le TG controlatéral. Le virus entre alors dans un état de latence dans les 2 TG. Les réactivations d’HSV-1 dans ces neurones sont responsables des kératites herpétiques (KH), unilatérales et survenant toujours du même côté chez un patient donné.En utilisant un modèle murin oro-oculaire, qui reproduit les aspects essentiels de la maladie chez l’homme, nous avons précédemment démontré que l’inoculation virale latéralisée d’un côté de la bouche entraine une réplication virale dans la lèvre, suivie d’une KH ipsilatérale à l’inoculation 6 jours plus tard. De manière concomitante, le virus se propage aux 2 TG, mais les réactivations ne surviennent que du côté ipsilatéral à l’inoculation. Nous avons également observé qu’après une primo-infection dans une lèvre avec une souche d’HSV-1 non-neurovirulente, les souris étaient protégées contre les signes de la maladie et contre la réactivation d’une souche sauvage pleinement virulente inoculée secondairement dans l’autre lèvre (souche ré-infectante). Afin de comprendre les mécanismes immunitaires en jeu dans cet état de protection, nous avons combiné une analyse en cytométrie en flux multiparamétrique à des tests immunologiques, pour quantifier et définir l’infiltrat immunitaire hématopoïétique et les chémokines inflammatoires au site d’inoculation et dans les TG. Nous avons démontré qu’après une inoculation unique avec la souche sauvage virulente, un infiltrat immun riche en cellules pro-inflammatoires, survenaient de manière retardée dans les lèvres inoculées, et persistaient dans les TG. A l’opposé, l’infiltrat immunitaire était plus précoce dans les tissus réinfectés (après une primo-infection par la souche non neurovirulente), plus riche en cellules de l’immunité adaptative, et associé à des concentrations moindres de chémokines inflammatoires. En outre, cet infiltrat s’estompait plus rapidement, avec une disparition concomitante des chémokines inflammatoires. Ces données permettent de mieux comprendre la nature et la cinétique de la réponse immunitaire anti-HSV-1, et pourront être utiles pour le développement futur de stratégies vaccinales anti-HSV-1. / In humans, Herpes simplex virus type 1 (HSV-1), primary infection occurs in the oral mucocutaneous tissues. Virions replicated here penetrate sensitive neuronal axons, migrate to both trigeminal ganglion (TG) where it established a lifelong latency. Reactivations of HSV-1 in the TG neurons induce clinical recurrences in the connected peripheral tissues. This process is involved in herpes simplex keratitis (HSK), a condition that, strikingly, occurs almost exclusively in the same eye for a given patient. Based on an experimental oro-ocular (OO) model of HSV-1 infection, that recapitulates most of these human clinical features, we previously demonstrated that a virus inoculation on one side of the mouth, leads to viral replication in the lip, followed by HSK. Virus concomitantly disseminates to both TG, but reactivation only occurs in the TG ipsilateral to the inoculation site. We also observed that after a primary inoculation with a non-neurovirulent strain of HSV-1 in one lip, mice are protected against both acute phase disease and reactivation after a superinfection with a fully virulent wild-type strain of HSV-1 in the contralateral lip.In order to understand the underlying mechanisms involved in this state of protection, we combined high resolution flow cytometry and bead-based immunoassays, to quantify hematopoietic subsets and inflammatory chemokines in the site of inoculation and in the TG. We demonstrated that after a single inoculation with the wild-type strain, a delayed immune infiltrate, boasting more proinflammatory subsets, occurred in the lip and persisted in the TG. In contrast, the immune infiltrate occurred earlier in the superinfected lip and ipsilateral TG, with less inflammatory chemokines but more adaptive immune subsets. Moreover, cellular infiltrate resolved faster, correlating with nullification of inflammatory chemokines locally. These data show that immune response kinetics influence the development of natural immunity to HSV-1, and can be harnessed to protect against disease and reactivations.

L’infection congénitale à cytomégalovirus (CMV) représente l’infection congénitale la plus fréquente et est la cause principale de retard mental acquis et de déficience auditive neurosensorielle d’origine infectieuse chez le nouveau-né. Le risque de transmission au fœtus en cas de primo-infection maternelle est de 30 à 40%, et d’environ 1.4% chez les femmes séropositives pour le CMV avant la grossesse. L’analyse de la littérature montre que de nombreuses questions subsistent dans le domaine du CMV congénital. Le screening sérologique des femmes enceintes n’est pas systématique, entre autres à cause des difficultés fréquentes d’interprétation sérologique et des possibilités limitées de prévention et de traitement de l’infection fœtale. L’amélioration du diagnostic sérologique de l’infection à CMV est donc une étape importante dans la prise en charge des femmes enceintes. Dans la première partie de notre travail, nous avons montré les bonnes performances des tests automatisés LIAISON®CMV IgG II, LIAISON®CMV IgM II and LIAISON®CMV IgG Avidity II tant en prospectif sur des échantillons de routine que sur des sérums sélectionnés avec date de primo-infection connue. Ces nouveaux tests sont donc utiles pour le diagnostic de la primo-infection à CMV et la détermination du statut immunitaire, avec l’avantage d’une automatisation complète. Cependant, dans 18% des cas, la mesure de l’avidité des IgG se situe dans une zone intermédiaire ne permettant pas de dater l’infection. Dans la deuxième partie de ce travail, nous avons évalué les capacités des immunoblots Mikrogen recomLine CMV IgG and IgG Avidity à dater une infection primaire en utilisant des sérums pour lesquels la date de primo-infection à CMV est précisément connue, et montré que ces tests donnent une interprétation correcte dans 83.1%, un résultat incorrect dans 4.5% et un résultat non concluant dans 12.4% des cas. En particulier, la combinaison des tests Mikrogen montre une meilleure sensibilité à diagnostiquer une infection <14 semaines comparé au test VIDAS IgG Avidity (85.96% vs 76.92%). Sur un second panel d’échantillons avec une avidité des IgG VIDAS intermédiaire, ces nouveaux tests ont apporté une information complémentaire quant à la datation de la primo-infection dans 79% (70/89) des cas. L’impact clinique direct est prometteur :une analyse préliminaire sur 10 femmes enceintes de moins de 14 semaines d’âge gestationnel avec une sérologie difficile à interpréter, montre que ces tests ont permis d’éviter une amniocentèse chez 5 d’entre elles.Enfin, lorsqu’un diagnostic de primo-infection maternelle à CMV est posé ou suspecté chez une femme enceinte, nous manquons de marqueurs prédictifs de transmission materno-fœtale non invasifs pour la grossesse. Dans la troisième partie de notre travail, sur une cohorte de 150 femmes enceintes présentant une primo-infection, nous avons montré que la présence de CMV dans le sang et les urines maternelles est corrélée avec la transmission verticale et que la charge virale urinaire est plus élevée chez les femmes transmetteuses. Ces marqueurs virologiques peuvent être utiles dans l’évaluation du risque de transmission en cas de primo-infection maternelle mais nécessitent des études sur de plus larges cohortes afin de confirmer ces résultats et d’établir un seuil quantitatif. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques (Médecine) / info:eu-repo/semantics/nonPublished

La phase de primo-infection à VIH qui correspond aux premières semaines de l'infection est une phase cruciale qui détermine en partie l'évolution clinique de la maladie. La dynamique du virus et des lymphocytes T CD4+ (principale cible) durant cette phase est complexe. D'une part cette phase est asymptomatique dans plus de la moitié des cas et est semblable à un syndrome grippal; elle passe par conséquent très souvent inaperçue et peu de données sont disponibles. D'autre part la date d'infection est généralement inconnue ce qui complique l'étude de l'évolution au cours du temps des marqueurs viro-immunologiques. Les modèles dynamiques basés sur des systèmes d'équations différentielles permettent de prendre en compte l'interaction complexe et non-linéaire existant entre le VIH et le système immunitaire. De plus, leur aspect mécanistique peut être très utile pour la compréhension de la physiopathologie ou l'effet d'intervention. Cependant l'estimation de ces modèles est complexe et plusieurs méthodes sont disponibles à ce jour. Nous proposons dans cette thèse une méthode d'estimation pour des modèles dynamiques prenant en compte l'incertitude sur la date d'infection. Nous appliquons cette méthode à un jeu de données réelles de 761 séroconverteurs de la Collaboration CASCADE durant leur première année de suivi. Ces modèles possèdent un grand nombre de paramètres pouvant inclure des effets aléatoires et des variables explicatives. La sélection du meilleur modèle peut nécessiter l'estimation d'un grand nombre de modèles et peut s'avérer très longue. Nous proposons des tests du score pour sélectionner les effets aléatoires et les variables explicatives plus rapidement dans le cadre général des modèles non-linéaires à effets mixtes avec une illustration sur des modèles dynamiques. Enfin, nous proposons de comparer plusieurs modèles biologiques possibles de la primo-infection à VIH pour prédire la dynamique de la charge virale plasmatique et des CD4.

La phase de primo-infection à VIH qui correspond aux premières semaines de l'infection est une phase cruciale qui détermine en partie l'évolution clinique de la maladie. La dynamique du virus et des lymphocytes T CD4+ (principale cible) durant cette phase est complexe. D'une part cette phase est asymptomatique dans plus de la moitié des cas et est semblable à un syndrome grippal; elle passe par conséquent très souvent inaperçue et peu de données sont disponibles. D'autre part la date d'infection est généralement inconnue ce qui complique l'étude de l'évolution au cours du temps des marqueurs viro-immunologiques. Les modèles dynamiques basés sur des systèmes d'équations différentielles permettent de prendre en compte l'interaction complexe et non-linéaire existant entre le VIH et le système immunitaire. De plus, leur aspect mécanistique peut être très utile pour la compréhension de la physiopathologie ou l'effet d'intervention. Cependant l'estimation de ces modèles est complexe et plusieurs méthodes sont disponibles à ce jour. Nous proposons dans cette thèse une méthode d'estimation pour des modèles dynamiques prenant en compte l'incertitude sur la date d'infection. Nous appliquons cette méthode à un jeu de données réelles de 761 séroconverteurs de la Collaboration CASCADE durant leur première année de suivi. Ces modèles possèdent un grand nombre de paramètres pouvant inclure des effets aléatoires et des variables explicatives. La sélection du meilleur modèle peut nécessiter l'estimation d'un grand nombre de modèles et peut s'avérer très longue. Nous proposons des tests du score pour sélectionner les effets aléatoires et les variables explicatives plus rapidement dans le cadre général des modèles non-linéaires à effets mixtes avec une illustration sur des modèles dynamiques. Enfin, nous proposons de comparer plusieurs modèles biologiques possibles de la primo-infection à VIH pour prédire la dynamique de la charge virale plasmatique et des CD4. / Primary HIV infection, which corresponds to the first weeks of infection, is a crucial phase which determines partly the clinical progression. The dynamics of HIV viral load and CD4 count during this phase is complex. First, as it is asymptotic in most of the cases, the primary HIV infection is not observed. Moreover, the date of infection is generally unknown and the evolution of markers with respect to the time of infection is difficult. Dynamical models based on systems of ordinary differential equations (ODE) allow to take into account complex non-linear between HIV and the immune system. Moreover, their mechanistic characteristic can be useful through the understanding of physiopathology or the effect of an intervention. However, the estimation of this kind of models is complex and several methods are currently available. We propose here a method of estimation for ODE models taking into account the uncertainty of the date of infection. This method is applied to real dataset of 761 seroconverters from the CASCADE Collaboration during their first year of follow-up. Dynamical models have many parameters on which we can include random effects and explanatory variables. The selection of the best model can be time-consuming if we consider the computation's time issues met during estimation. We develop score tests for exploring complex models with an application to HIV dynamics models. Finally, we compare different biological models of primary HIV infection to predict the dynamics of plasma viral load and CD4 count.

Le promoteur viral module la transcription et par conséquent la réplication virale. Le promoteur du VIH-1 est polymorphe pour une variété de sites de fixation de facteurs de transcription, toutefois l'impact de ce polymorphisme sur la réplication virale in vivo n'est pas élucidé. Nous avons construit des virus chimères isogèniques portant le promoteur minimal des sous-types B, C, et E du VIH-1 dans le génome du VISmac239. Dans quatre macaques rhésus co-infectés avec les trois chimères, une discordance entre les génotypes des virus associés aux rPBMCs et des virions du sérum est observée lors de la primo-infection. Un changement dans le génotype viral est également visible entre la primo-infection et la phase asymptomatique. Nos résultats montrent que le polymorphisme du promoteur des sous-types du VIH-1 constitue un déterminant majeur pour la réplication et la dissémination virale, et que la virémie en primo-infection est majoritairement due à la réplication virale dans l'intestin.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-10-11T13:21:49Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Washington Luiz Ferreira Rios - 2016.pdf: 1419922 bytes, checksum: b2851f6185570fbdbcac15cb2824ecd4 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-10-11T13:22:11Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Washington Luiz Ferreira Rios - 2016.pdf: 1419922 bytes, checksum: b2851f6185570fbdbcac15cb2824ecd4 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-11T13:22:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Washington Luiz Ferreira Rios - 2016.pdf: 1419922 bytes, checksum: b2851f6185570fbdbcac15cb2824ecd4 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2008-08-28 / The goal of this study was to evaluate the prevalence of specific IgG antibodies against PB19 virus, which identify previous immunity, and IgM antibodies, characteristic of acute infection, in women of childbearing age in Goiânia, a capital city in the Midwestern Region of Brazil. To achieve this, 101 serum samples collected from health women identified via prenatal care services, birth control groups, communitarian work groups, and public night schools near Public Health Units were tested. The samples were stored in the section of Parasitology of the Tropical Pathology and Public Health Institute of the Federal University of Goiás (IPTSP/UFG) and were tested using ELISA (IgM and IgG) against parvovirus B19. The women were evaluated according to several aspects (economic, social, cultural, age, marital status, previous blood transfusion, pregnancy evolution, among others). The statistical tests used were variance analysis,  2 , and multivariance analysis (logistic regression). The results showed that the population analyzed was young, poor, presented low level of formal education, underwent regular prenatal care exams (in terms of number of attendances), and lived in brick houses with few rooms and many inhabitants, with a regular sanitation system. Prevalence of previous PB19 infection was the lowest found in the literature available (8.9%), average prevalence detected was 60%, and acute infection was 26.7%, similar to the one found in periods of epidemics. Furthermore, 25% of the acutely infected women were pregnant during the sample collection, which represented a risk of vertical transmission. / Objetivou-se avaliar a prevalência de anticorpos específicos das classes IgG contra o vírus PB19, identificadores de imunidade prévia, e IgM, característicos de infecção aguda, em mulheres em idade fértil no município de Goiânia. Para isso, foram testados 101 soros coletados em mulheres saudáveis atendidas nos serviços de atendimento pré-natal, controle de natalidade, grupos comunitários e escolas noturnas próximo às Unidades Públicas de Saúde. Os soros estavam armazenados no setor de Parasitologia do Instituto de Patologia Tropical e Saúde Pública da Universidade Federal de Goiás (IPTSP/UFG) e foram testados por ELISA (IgM e IgG) contra o parvovírus B19. As mulheres foram avaliadas sob vários aspectos (econômico, social, cultural, idade, estado conjugal, história de transfusão sanguínea, evolução da gravidez, entre outros). Os testes estatísticos usados foram análise de variância,  2 e análise multivariada (regressão logística). Os resultados mostraram tratar-se de população jovem, carente, com baixo nível de escolaridade, saneamento básico regular, pré- natal regular (em quantidade de consultas), morando em casas de tijolo, porém com poucos cômodos e muitos habitantes. A prevalência da infecção prévia pelo PB19 foi a mais baixa da literatura (8,9%), sendo a prevalência média descrita de 60% e a de infecção aguda de 26,7%, semelhante à encontrada nos períodos epidêmicos. Além do mais, 25% das mulheres agudamente infectadas estavam grávidas no período de coleta, o que representou risco de transmissão vertical.

La primo-infection est un moment critique de l'établissement du réservoir justifiant de l'initiation d'un traitement précoce. Nous avons initié un essai randomisé évaluant l'impact de deux ans d'un traitement antirétroviral intense (essai ANRS147 OPTIPRIM, trithérapie versus pentathérapie) sur le réservoir et avons initié des études physiopathologiques au cours de cet essai. Nous montrons ainsi la faible diversité génétique des virus en primo-infection dans les compartiments sanguins et rectaux. Le réservoir s'établit dès le premier mois de l'infection par diffusion d'un cluster viral homogène au sein des lymphocytaires T CD4 naïfs (TN) et mémoires centrales (TCM), transitionnelles (TTM), effectrices (TEM) quiescents. Il en résulte une perturbation de l'homéostasie lymphocytaire associée à une faible contribution au réservoir des cellules peu différenciées à longue demi-vie, TN et TCM. Par ailleurs nous montrons que la majorité des patients au moment de leur primo-infection n'ont pas la capacité de développer des réponses T CD8 à même de supprimer la réplication virale comme chez les patients HIV Controllers. Après deux ans de traitement, nous observons que la diversité virale n'a pas évolué, par contre la taille du réservoir est fortement réduite. Les anomalies de l'homéostasie lymphocytaire T CD4 persistent, par contre le traitement très précoce a permis de protéger les TN et TCM. Il n'y a pas de bénéfice additionnel d'une pentathérapie mais nous avons validé le concept qu'un traitement précoce permet d'induire un contrôle virologique au long cours après arrêt de traitement. Nos résultats indiquent qu'un traitement plus long que deux ans permettrait de renforcer la diminution du réservoir. Ces résultats seront à prendre en compte pour l'élaboration de futurs essais en primo-infection visant à réduire le réservoir pour une rémission au long cours.

La primo-infection est un moment critique de l’établissement du réservoir justifiant de l’initiation d’un traitement précoce. Nous avons initié un essai randomisé évaluant l’impact de deux ans d’un traitement antirétroviral intense (essai ANRS147 OPTIPRIM, trithérapie versus pentathérapie) sur le réservoir et avons initié des études physiopathologiques au cours de cet essai. Nous montrons ainsi la faible diversité génétique des virus en primo-infection dans les compartiments sanguins et rectaux. Le réservoir s’établit dès le premier mois de l’infection par diffusion d’un cluster viral homogène au sein des lymphocytaires T CD4 naïfs (TN) et mémoires centrales (TCM), transitionnelles (TTM), effectrices (TEM) quiescents. Il en résulte une perturbation de l’homéostasie lymphocytaire associée à une faible contribution au réservoir des cellules peu différenciées à longue demi-vie, TN et TCM. Par ailleurs nous montrons que la majorité des patients au moment de leur primo-infection n’ont pas la capacité de développer des réponses T CD8 à même de supprimer la réplication virale comme chez les patients HIV Controllers. Après deux ans de traitement, nous observons que la diversité virale n’a pas évolué, par contre la taille du réservoir est fortement réduite. Les anomalies de l’homéostasie lymphocytaire T CD4 persistent, par contre le traitement très précoce a permis de protéger les TN et TCM. Il n’y a pas de bénéfice additionnel d’une pentathérapie mais nous avons validé le concept qu’un traitement précoce permet d’induire un contrôle virologique au long cours après arrêt de traitement. Nos résultats indiquent qu’un traitement plus long que deux ans permettrait de renforcer la diminution du réservoir. Ces résultats seront à prendre en compte pour l’élaboration de futurs essais en primo-infection visant à réduire le réservoir pour une rémission au long cours. / HIV primary infection is a critical period in the establishment of the reservoirs that justifies the initiation of an early treatment. We started a randomised trial to assess the impact of a two-year intense HAART (ANRS147 OPTIPRIM trial: five-drug therapy versus. three-drug therapy) on the blood reservoir; within this this trial, we included some pathophysiological studies. Thus, we show that during the primary infection, viruses have a low genetic diversity in blood and rectal compartments. The reservoir establishes itself as early as the first month of the infection by spreading a homogeneous viral cluster in CD4 T cells subsets, naive T cells (TN), central memories (TCM), transitional memories (TTM), effector memories (TEM), and resting T cells. This results in a disruption of the lymphocyte homeostasis, linked to the low contribution to the reservoir of TN and TCM, which are little differentiated cells with long half-lives. Moreover, we show that, at the time of the primary infection, the majority of patients do not have the ability to develop CD8 T cells responses that could suppress the viral replication, as HIV Controllers patients do. After two years of treatment, we observe that there is no evolution of the viral diversity, but the size of the reservoir is significantly reduced. The abnormalities of the CD4 T cells lymphocyte homeostasis remain, but the very early treatment was able to protect the TN and TCM. The five-drug therapy does not have any additional benefit, but we confirm the idea that early treatment can induce long-term virological control after the discontinuation of the treatment. Our results show that a treatment lasting more than two years would be able to reinforce the reduction of the reservoir. These results should be taken into account in the development of future trials aiming to reduce the reservoir in patients treated at the time of primary infection for a sustainable remission.

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.

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.