Le virus Ebola (EBOV) est l'agent étiologique de la maladie à virus Ebola (MVE), une maladie à progression fulgurante qui peut atteindre des taux de mortalité allant jusqu'à 90%. Malgré le fait que ce virus ait été découvert en 1976, ce n'est pas avant 2014 que le public fut exposé à ses effets dévastateurs, alors que l'épidémie de 2014-2016 qui a frappé l'Afrique de l'Ouest ne soit déclarée une urgence de santé publique à portée internationale, et où plus de 28 000 individus seront touchés principalement en Guinée, au Sierra Leone, et au Libéria, mais également aux États-Unis et en Europe. Une des raisons principales qui fait en sorte que notre compréhension du virus n'évolue pas aussi rapidement que pour d'autres agents pathogènes est qu'EBOV doit être manipulé dans le plus haut niveau de sécurité biologique, c'est-à-dire un laboratoire de niveau de confinement 4. Ce type de laboratoire est rare, et le fait de devoir contenir le virus à l'intérieur de celui-ci complexifie le nombre d'expériences pouvant y être effectué. De plus, aucune intervention prophylactique ou thérapeutique n'a été disponible pendant plus de 40 ans. La majorité des travaux effectués ont donc continuellement cherché à pallier à ce manque. Ainsi, un important travail a été effectué afin de comprendre la nature des réponses immunitaires suite à l'infection, puisque cette dernière peut mieux diriger le développement de mesures efficaces. Cependant, peu d'études se sont penchées sur la caractérisation des propriétés virales basiques, tels que les déterminants viraux associés avec la pathogénèse et la transmission du virus. Dans cette thèse, le rôle spécifique de la charge virale, résultant de la réplication du virus Ebola, est évalué dans un contexte de sévérité de la maladie et de transmission. Dans un premier temps, un état général des connaissances quant à EBOV et son cycle de vie est présenté, ainsi que de la manière dont le virus se comporte chez l'humain et dans les modèles animaux. Dans le premier chapitre de cette thèse, l'association entre la charge virale et l'issue suite à la maladie est décrite dans un contexte d'une épidémie naturelle chez l'humain. Dans un contexte de diagnostic, la virémie de patients qui se sont présentés à un centre de traitement Ebola a été évaluée, mais de plus amples analyses ont révélées que ceux qui se présentaient avec une virémie moindre étaient plus susceptible de se rétablir, une mesure indirecte de la sévérité de la maladie. Dans le second chapitre, un nouveau modèle de transmission chez le furet est décrit, où la transmission résultant d'un contact direct ou indirect a été évaluée simultanément. Alors que les mâles en contact direct avec un furet infecté ont développé et succombé à la MVE dans un laps de temps correspondant à une infection par leur compagnon de cage en phase terminale, aucune femelle n'a développer la MVE ou possédait une charge virale détectable. Cependant, tous les animaux contacts directs et indirects ont expérimenté une séroconversion à EBOV, suggérant que dans ce modèle une transmission par contact indirect est fréquente, mais résulte en une maladie clinique moins sévère. Finalement, dans le dernier chapitre de cette thèse, le rôle de la charge virale et de la voie d'infection est évalué dans un modèle de primates non-humains. Dans une série d'expériences indépendantes, une infection intraoesophagienne ou par exposition du visage des animaux à des aérosols n'a pas résulté en une infection clinique ou une virémie. Cependant, les animaux en contact direct avec ceux infecté par aérosol ont tous développé des anticorps spécifiques contre EBOV. Des expériences additionnelles utilisant un modèle d'infection intramusculaire ou intratrachéale suggèrent que la charge virale détermine la transmission d'EBOV dans un contexte d'infection intramusculaire, puisque le seul animal ayant transmis avec succès EBOV à son compagnon de cage était celui démontrant les plus hauts niveaux de virémie et sécrétion virale. Cette transmission est facilitée dans un modèle d'infection intratrachéale, puisqu'elle a été observée de manière consistante entre les animaux infectés et contacts. En effet, la charge virale mesurée dans les sécrétions mucosales des animaux infectés était plus élevée que celle de l'animal ayant transmis EBOV lors de l'infection intramusculaire, suggérant que dans ce modèle d'infection, la charge virale sécrétée est associée avec la transmission d'EBOV. / Ebola virus (EBOV) is the etiological agent responsible for Ebola virus disease (EVD), a rapidly progressing infection which has historically reached case fatality rates of up to 90%. Although the virus was first identified in 1976, it was not until 2014 that the general public was exposed to its devastating impacts, as the 2014-2016 West African Ebola outbreak was declared a public health emergency of international concern and affected over 28,000 individuals, mostly in Guinea, Sierra Leone, and Liberia, but also in the United States and Europe. One of the main reasons that hinders our ability to characterize this disease extensively and rapidly is that handling this virus requires the highest level of biosafety containment available, namely biosafety level 4. These facilities are scarce world-wide, and the need to maintain high confinement usually limits the size and volume of the experiments that can be safely performed within. Given that for over 40 years, no medical countermeasures were available, a large proportion of available biosafety level 4 (BSL-4) resources was dedicated to solving this pressing issue. As such, a large amount of important work has focused on understanding the immune responses to infection, as they can better direct the development of efficacious countermeasures. Conversely, little has been done to characterize basic viral properties, such as viral determinants associated with pathogenicity and transmission of this virus. In this thesis, the role of viral loads specifically, as a result of virus replication, is evaluated with regards to pathogenicity and transmission. In the first section of this document, the current state of knowledge related to EBOV and its life cycle is presented, as well as what is currently known about how the virus behaves in both humans and animal models. In the first chapter of this thesis, the association between viral load and outcome is described from a human outbreak perspective. In the context of diagnostics, viremia of individuals who presented at an Ebola management center was assessed, but a follow-up analysis revealed that individuals who presented for care with a lower viremia better associated with recovery -- an indirect measure of disease severity. In the second chapter, a novel ferret model for transmission is described, where transmission resulting from direct and indirect contact could be evaluated simultaneously. While male direct contact animals developed and succumbed to clinical EVD in a timeframe consistent with infection by their terminally-ill challenged cagemate, no female contact animals became viremic or symptomatic. Interestingly, all direct and indirect contact animals seroconverted against EBOV, suggesting that in this model indirect transmission is frequent but results in a less-severe disease. Finally, in the final chapter of this thesis, the role of viral loads, as well as route of infection, was evaluated thoroughly in non-human primates. In a series of independent experiments, intraesophageal and facial aerosol exposure did not result in clinical EVD or viremia, but interestingly, all contact animals from the latter challenge seroconverted. Additional intramuscular or intratracheal challenge studies suggest that viral loads determine transmission of EBOV in an intramuscular challenge, as only the animal exhibiting the highest viral load was able o transmit EBOV to its contact cagemate. This transmission was found to be facilitated when using an intratracheal route of infection, as transmission was observed consistently from an infected to a naïve cagemate. Interestingly, viral loads as a result of shedding were found to be higher than those of the transmitting animal from the intramuscular challenge, suggesting that in this model, viral load as a result from shedding associate with transmission.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

L’histoire naturelle et la progression des infections au VPH (virus du papillome humain) sont bien décrites. Cependant, la dynamique de transmission reste faiblement documentée. Une meilleure compréhension de la dynamique de transmission ainsi que de ses facteurs de risque permettrait d’optimiser les stratégies de prévention afin de réduire la prévalence de ces infections dans la population par la vaccination et les méthodes contraceptives. Notre étude vise à déterminer si la charge virale des infections au VPH influence leur transmission entre les partenaires sexuels. Pour ce faire, l’association entre la charge virale au niveau des organes génitaux et la concordance spécifique de type des infections prévalentes au VPH a été évaluée pour 250 couples hétérosexuels récemment formés. Les charges virales de VPH16 (r = 0.30), de VPH18 (r = 0.50) et de VPH51 (r = 0.19) étaient significativement corrélées (p < 0.05) entre les deux partenaires sexuels, contrairement à celles de VPH31 (r = 0.08) et de VPH42 (r = -0.1). Lorsqu’ajusté en fonction de l’âge des participants, une charge virale élevée augmentait significativement le taux de détection du même type chez le partenaire pour les types 16, 31 et 51. Ainsi, dans les couples hétérosexuels récemment formés, des charges virales élevées sont associées à une détection accrue du même type chez le partenaire sexuel. / The natural history and progression of genital HPV infection are well understood. However, less is known about transmission dynamics of HPV between sexual partners. A better knowledge of risk factors and dynamics of HPV transmission is needed to optimize prevention strategies through vaccination and contraceptive measures. Our study aims to determine if the viral load of HPV infection affects transmission between sexual partners. The association between human papillomavirus (HPV) loads in genital swabs and type-specific concordance of prevalent HPV infection was assessed in 250 heterosexual recently-formed couples to further characterize HPV transmission. Viral loads of HPV16 (r=0.30), HPV18 (r=0.50) and HPV51 (r=0.19) were significantly correlated (p<0.05) between partners in opposite to HPV31 (r=0.08) and HPV42 (r=-0.10). A higher HPV load increased significantly the rate of detection of HPV16, 31 and 51 in sexual partners (age-adjusted odds ratios from 1.64 to 7.71). In recently-formed heterosexual couples, higher HPV16, 31 or 51 load was associated with increased detection of the same HPV type in sexual partners.

L’histoire naturelle et la progression des infections au VPH (virus du papillome humain) sont bien décrites. Cependant, la dynamique de transmission reste faiblement documentée. Une meilleure compréhension de la dynamique de transmission ainsi que de ses facteurs de risque permettrait d’optimiser les stratégies de prévention afin de réduire la prévalence de ces infections dans la population par la vaccination et les méthodes contraceptives. Notre étude vise à déterminer si la charge virale des infections au VPH influence leur transmission entre les partenaires sexuels. Pour ce faire, l’association entre la charge virale au niveau des organes génitaux et la concordance spécifique de type des infections prévalentes au VPH a été évaluée pour 250 couples hétérosexuels récemment formés. Les charges virales de VPH16 (r = 0.30), de VPH18 (r = 0.50) et de VPH51 (r = 0.19) étaient significativement corrélées (p < 0.05) entre les deux partenaires sexuels, contrairement à celles de VPH31 (r = 0.08) et de VPH42 (r = -0.1). Lorsqu’ajusté en fonction de l’âge des participants, une charge virale élevée augmentait significativement le taux de détection du même type chez le partenaire pour les types 16, 31 et 51. Ainsi, dans les couples hétérosexuels récemment formés, des charges virales élevées sont associées à une détection accrue du même type chez le partenaire sexuel. / The natural history and progression of genital HPV infection are well understood. However, less is known about transmission dynamics of HPV between sexual partners. A better knowledge of risk factors and dynamics of HPV transmission is needed to optimize prevention strategies through vaccination and contraceptive measures. Our study aims to determine if the viral load of HPV infection affects transmission between sexual partners. The association between human papillomavirus (HPV) loads in genital swabs and type-specific concordance of prevalent HPV infection was assessed in 250 heterosexual recently-formed couples to further characterize HPV transmission. Viral loads of HPV16 (r=0.30), HPV18 (r=0.50) and HPV51 (r=0.19) were significantly correlated (p<0.05) between partners in opposite to HPV31 (r=0.08) and HPV42 (r=-0.10). A higher HPV load increased significantly the rate of detection of HPV16, 31 and 51 in sexual partners (age-adjusted odds ratios from 1.64 to 7.71). In recently-formed heterosexual couples, higher HPV16, 31 or 51 load was associated with increased detection of the same HPV type in sexual partners.

Sur le plan mondial, le nombre de patients infectés par le VIH (PVVIH) sous traitement antirétroviral (TARV) est en constante augmentation. Les pays aux ressources limitées (PRL) sont les plus touchés par l’épidémie et de fortes inégalités existent ce malgré des objectifs ambitieux fixés par les Nations Unies en 2015 (90-90-90). Le suivi biologique nécessaire des patients sous TARV est connu et les avantages de la mesure de la charge virale (CV) sont bien établis en termes de détection précoce de l'échec thérapeutique, de détection de la non-observance au TARV et de prévention de l’accumulation de résistances. Cependant, dans les PRL et notamment en zone décentralisée, l’accès à la mesure de la CV reste très restreint. Les obstacles sont divers : difficulté d’accès pour les patients à un laboratoire en capacité d’effectuer cette mesure, manque en ressources humaines et matérielles. L’utilisation des Dried Blood Spot (DBS) comme support de prélèvement permet de surmonter ces barrières notamment du fait de sa simplicité, de l’absence de nécessité de chaine de froid et de l’utilisation des machines existantes.L’objectif de ce travail de thèse est de proposer et d’évaluer une stratégie afin d’améliorer le suivi virologique des PVVIH sous TARV issus de zones décentralisées de PRL en montrant la faisabilité et la validité d’un système de collecte de DBS afin de donner accès à la mesure de la CV aux patients suivis dans des centres non dotés des machines couteuses et de la logistique nécessaire à la réalisation de celle-ci. Une méta-analyse sur le contrôle virologique en Afrique Sub-saharienne a mis en évidence un taux de succès virologique en « intention de traiter » de 65.4% [61.8_69.1] et de 56.8% [51.3-62.4] à respectivement 12 et 24 mois de TARV ainsi qu’une proportion de succès significativement plus élevée rapportées dans les essais cliniques comparativement à ceux issus des cohortes. Ensuite, plusieurs projets ont été menés afin d’obtenir des résultats dans des conditions de vie réelle dans deux zones géographiques différentes: le Cameroun et le Vietnam. Au Cameroun, une étude menée dans 12 sites décentralisés a permis d’évaluer 2215 patients dont 937 ont été évalués virologiquement. Cette étude a montré un faible taux de rétention avec 63.3%, 53.5% et 39.9% à respectivement 12, 24 et 36 mois de l’initiation du TARV. Le taux de suppression virologique était très bas avec 66.6%, 62.7% et 59.8% à respectivement 12, 24 et 36 mois de TARV. Le profil des résistances virales analysé chez les patients ayant une CV>5000 cp/mL a montré une accumulation importante des résistances virales, s’aggravant au cours du temps et hypothéquant les options. Au Vietnam, deux études incluant 198 et 203 patients, ont été menées afin d’évaluer les performances de la mesure de la CV sur DBS comparativement au plasma. Trois techniques de mesure de la CV issues de deux industriels ont été évaluées. Une sensibilité de 93.3% [81.7–98.6], 90.1% [80.7-95.9] et 54.9% [40.3–68.9] a été trouvé avec respectivement l’ancien et le nouveau protocole fournis par Abbott et le nouveau protocole fourni par Roche (FVE). La spécificité retrouvé a été respectivement de 94.8% [90.0–97.7], 96.2% [91.4-98.8] et 100% [97.5–100]. Ainsi, à travers ces travaux nous avons montré que l’utilisation des DBS est faisable, immédiatement disponible et d’un niveau de performance acceptable. Elle permet d’apporter des données précieuses tant au niveau individuel, collectif que programmatique. L’utilisation des DBS devrait être intégrée à la stratégie d’expansion de l’accès à la CV. Le suivi virologique des patients est un enjeu de Santé Publique majeur dans un contexte d’utilisation en 1ère ligne de TARV de molécules à barrière génétique faible à la résistance, d’augmentation des résistances transmises et acquises et d’un taux d’incidence encore élevé de l’infection. / Worldwide, the number of HIV-infected patients (PLWHA) on antiretroviral therapy (ART) is growing steadily. Low- and Middle-Incomes Countries (LMICs) are the most affected and strong inequalities still exist despite ambitious goals set by the United Nations in 2015 (90-90-90). The required biological monitoring of patients on ART is well known and the benefits of viral load (VL) measurement are well established, in terms of early detection of treatment failure, detection of non-adherence to ART and prevention of resistance accumulation. However, in LMICs and especially in decentralized areas, access to VL measurement remains scarce or unavailable. Barriers are various: difficulty for patients to reach a laboratory able to perform this measurement, lack of human and material resources. The use of Dried Blood Spot (DBS) as a sampling carrier allows to overcome these barriers, in particular because of its simplicity, the lack of the necessity of a cold chain and the use of existing machines. This PhD work aims at proposing and improving virological monitoring of PLWHA on ART living in decentralized areas of LMICs by demonstrating the feasibility and validity of a DBS collection system to provide access to VL measurement for patients followed in centres not equipped with costly machines and the logistics for its realization.A meta-analysis on virological success in Sub-Saharan Africa was conducted. This work showed a virological success rate in "intention to treat" analysis of 65.4%[61.8-69.1] and 56.8%[51.3-62.4] at 12 and 24 months of ART respectively, and a significantly higher proportion of success reported in clinical trials compared to cohorts. Then, several projects were conducted to obtain results in real life conditions in two different settings: Cameroon and Vietnam. In Cameroon, a study conducted in 12 decentralized sites evaluated 2215 PLWHA on ART, 937 of whom were virologically evaluated. This study showed a low retention rate with 63.3%, 53.5% and 39.9% at 12, 24 and 36 months after ART initiation, respectively. Virological suppression rate was also low with 66.6%, 62.7% and 59.8% at 12, 24 and 36 months of ART, respectively. Profiles of HIV Drug Resistance (HIVDR) in patients with VL>5000 cp/mL showed a significant accumulation of viral resistance, worsening over time and hypothecating therapeutic options. In Vietnam, two studies, involving 198 and 203 patients, were conducted to evaluate performance of VL measurement on DBS compared to plasma. Three VL techniques from two manufacturers were evaluated. Sensitivities of 93.3% [81.7-98.6], 90.1% [80.7-95.9] and 54.9% [40.3-68.9] were found with the old and optimized protocol provided by Abbott company and the new protocol provided by Roche company (FVE), respectively. Specificities were 94.8% [90.0-97.7], 96.2% [91.4-98.8] and 100% [97.5-100], respectively. Through this work, we showed that the use of DBS is feasible, immediately available and with an acceptable level of performance. It provides valuable data at the individual, collective and programmatic levels. The use of DBS should be integrated into the strategy of expanding access to VL. Virological monitoring of patients is a major public health challenge in a context of use in first line ART of molecules with a low genetic barrier to HIVDR, an increase of transmitted and acquired HIVDR and a persistently high incidence of infection.

Between 1994 to 1998 the ANRS 049a DITRAME trial was conducted during which a short regimen of ZDV demonstrated for the first time acceptability, tolerance and efficacy on reduction of mother-to-child transmission (MTCT). Our major aim was to analyze certain virological characteristics of infected women in this cohort and their association to HIV-1 transmission. On the one hand, we analyzed the HIV-1 replication capacity in different physiological compartments : blood, vaginal fluids (VF) and breast milk (BM) related to MTCT were investigated by nested case control studies in the DITRAME cohort. We demonstrated the relationship between plasma viral load (VL), at 34 weeks of amenorrheae and at Day 8 post partum, and MTCT in Africa where the probability to be exclusively breastfed for an one year infant is 46.6%. We also analyzed relationship between plasma VL and ZDV treatment. Additionally, we demonstrated that MTCT is essentially the consequence of a high proviral load in VF in our context. Moreover, reduced levels of HIV-1 RNA in milk at Day 8 were observed in mothers receiving ZDV therapy rather than in mothers under placebo. For the first time, the association between BMVL and postnatal transmission has been studied. We observed a highly significative difference between BMVL of women who transmitted the virus and those who did not. Moreover, univariate and multivariate analyzes clearly indicated that early breastfeeding log10 HIV-RNA at Day8 is an independent factor significatively associated to MTCT. Decreased median BMVL from 1608 copies/mL (c/ml) at Day8 to 346 c/ml at Day45 were found for mothers who transmitted the virus during the postpartum and who received placebo. Nevertheless, for those who received ZDV, median BMVL increased from 56 c/ml at Day8 to 470.5 c/ml at Day45. This marked trend to a rebound effect of BMVL could be the consequence of the treatment withdrawal as observed for adults at HAART withdrawal. On the other hand, we studied the variability of HIV and its association with MTCT. First, we analyzed HIV-1 diversity in African women in France and Burkina Faso. In a second step, we demonstrated that HMA was an adapted tool for co and super-infections studies for adults. By this way, we identified two superinfections among 147 women within our commercial sex workers cohort. Additionally, we used this tool to analyze children of the DITRAME cohort who were infected in utero and who could be superinfected during the delivery or later by breastfeeding. We identified seven children, among 18 who were infected in utero, displaying HMA profiles suspicions for co-infections, and who had a more important mortality rate than normally. Their proviral env sequences are currently analyzed. Moreover, we confirmed the fact that the rate of vitamin A has no influence on MTCT. De 1994 à 1998, s’est déroulé l’essai clinique DITRAME ANRS 049a qui a démontré, pour la première fois, l’acceptabilité, la tolérance et l’efficacité d’un traitement court de zidovudine (ZDV) sur la diminution de la TME. Notre travail s’est inscrit dans le cadre de cet essai et a eu pour but d’en analyser certains des aspects virologiques et leur rapport avec la transmission de la mère à l’enfant du VIH (TME). D’une part, nous avons analysé les niveaux de réplication virale dans différents compartiments physiologiques : le sang, les sécrétions cervico-vaginales (SCV) et le lait maternel (LM) et leur rapport avec la transmission, par des études cas-témoins nichées dans la cohorte DITRAME. Nous avons démontré le rapport entre la charge virale libre (CV) dans le plasma à 34 semaines d’aménorrhée et à J8 postpartum et la TME dans le contexte africain où la probabilité d’avoir un allaitement exclusif à un an est de 46,6%, et analysé leur rapport avec le traitement ZDV. Nous avons également démontré que la TME est essentiellement due à une charge provirale plus élevée dans les SCV dans notre contexte. De plus, grâce à la mise au point d’une technique, nous avons démontré que la ZDV avait un effet global marqué sur la diminution de la CV libre dans le LM. Il s’agit de la première étude mettant en relation la CV dans le lait avec la transmission postnatale. De même, nous avons observé une différence très hautement significative entre les charges virales libres des femmes ayant transmis le VIH et les non transmettrices. De plus, nos analyses univariée et multivariée démontrent que la CVlm mesurée en log10 de la lactation précoce (J8) est un facteur indépendant très significativement associé à la TME. Chez les femmes ayant transmis le virus durant le post-partum et non traitées à la ZDV, la CVlm médiane a décru de 1608 copies/mL (c/ml) à J8 à 346 c/ml à J45. Par contre, chez les femmes ayant transmis le virus mais ayant reçu un traitement ZDV, la CVlm médiane évolue de 56 c/ml à J8 à 470,5 c/ml à J45. Cette tendance marquée à un effet rebond de la CVlm à J45 laisse penser que la TME qui a lieu chez les femmes traitées à la ZDV pourrait être une conséquence de l’arrêt de ce traitement, comme observé chez les adultes après arrêt du traitement HAART. D’autre part, nous avons étudié la variabilité du VIH en fonction de la TME. Dans un premier temps, nous avons analysé la diversité du VIH-1 chez des mères africaines vivant en France, et par après au Burkina Faso. Ensuite, grâce à l’élaboration d’une nouvelle technique, nous avons démontré que le HMA pouvait être un outil adapté à l’étude des co- et sur-infection chez l’adulte. Nous avons identifié de cette manière deux surinfections parmi 147 femmes analysées au sein d’une cohorte de femmes à haut risque de surinfection. Nous avons ensuite utilisé ce moyen pour étudier des enfants de la cohorte DITRAME infectés in utero qui auraient pu se surinfecter durant le peripartum ou ensuite par l’allaitement. Sept enfants parmi 18 analysés, présentant des profils HMA à suspicion de coinfection et qui présentaient un taux de mortalité plus élevé que la normale, ont été identifiés. Leurs séquences provirales env sont en cours d’analyse actuellement. Par ailleurs, nous avons confirmé le fait que le taux de vitamine A n’a pas d’influence sur la TME.

En 2016, les lymphoproliférations malignes [lymphome malin non hodgkinien (LNH) et lymphome de Hodgkin (LH)] restent un problème majeur chez les patients porteurs du VIH (PPVIH) car chaque année de 1 à 6 % de ces patients développent des lymphomes. Ces pathologies apparaissent actuellement comme une des principales causes de mortalité chez les PPVIH.Le virus d’Epstein-Barr (EBV), connu de longue date pour son pouvoir immortalisant des lymphocytes B et les propriétés oncogènes de certaines de ses protéines, apparait comme un cofacteur favorisant plus ou moins important de ces lymphomes chez les PPVIH. Quand le virus est présent dans la cellule tumorale ; on parle de cancer associé à l’EBV.Une des questions toujours en suspens est de savoir si la quantification de l’ADN viral EBV (charge virale) et le profil sérologique EBV dans le sang des PPVIH peuvent aider à mieux comprendre la physiopathologie de ces lymphomes et à mieux prendre en charge les PPVIH qui en souffrent.Ce travail de thèse effectuée en co-tutelle entre l’université de Grenoble-Alpes et l’université médicale d’Irkoutsk vise à contribuer à répondre à cette question.La partie bibliographique de cette thèse synthétise (i) les connaissances actuelles sur l’épidémiologie et la physiopathologie des LH (synthèse non publiée en français) et sur le rôle de l’EBV dans les LNH chez les PPVIH (article publié en russe dans « Siberian Medical Journal » en 2015); (ii) les études publiées sur la mesure de la charge virale et la sérologie EBV chez les PPVIH.La partie expérimentale de cette thèse est constituée de trois articles. Le premier article publié dans Journal of Clinical Microbiology en 2016 rapporte la démonstration que l’utilisation d’un standard international développé par l’OMS peut améliorer la précision de la mesure de la charge virale EBV dans le sang. Le deuxième article en cours d’écriture concerne les résultats préliminaires d’une étude de cohorte mise en place par l’ANRS qui suit des PVVIH atteints de LH. Dans cette étude, l’objectif principal était de savoir si la charge virale et la sérologie EBV lors de la découverte du LH pouvaient constituer des marqueurs pronostiques de cette maladie comme cela été décrit dans des LH survenant chez des patients non infectés par le VIH. Nos résultats préliminaires ne vont pas dans ce sens et ces marqueurs ne semblent donc pas utiles pour une amélioration de la prise en charge des LH chez les PPVIH. Le troisième article publié en russe en 2015 dans « HIV infection and Iimmunosuppressive Disorders » décrit l’épidémiologie des lymphomes chez PPVIH de l’Université Médicale d’Irkoutsk. Il montre une importante augmentation des LNH chez les PPVIH entre 2000 et 2014 liée à une épidémie VIH non contrôlée dans cette région de Russie. / In 2016, malignant lymphoproliférations [non Hodgkin's (NHL) and Hodgkin's lymphomas (HL)] remain a major concern in patients living with HIV (PLHIV), that each year 1-6% of these patients develop lymphomas. Lymphomas are the major cause of mortality in this population.Epstein-Bar Virus (EBV), long known for his immortalizing B cells power and oncogenic properties of some of its proteins, emerges as a cofactor favoring lymphoproliferations, more or less important, depending on the type of lymphoproliferation.One of the outstanding questions is whether the molecular and/or serological characterizations of EBV infection may help to better understand the pathophysiology of these diseases and better manage patients suffering from HIV-associated lymphomas.This dissertation under joint supervision between the University Grenoble Alpes and Irkutsk State Medical University aims to answer this question.The literature review of this thesis summarizes: (i) the role of EBV in LNH development in PLHIV (article published in Russian journal “Siberian Medical Journal” in 2015) and the current knowledge on the epidemiology and pathophysiology of Hodgkin's lymphoma (non published in French); (ii) published studies on the EBV viral load and serological evolutions in PLHIV.The experiments consist of three articles. The first article published in Journal of Clinical Microbiology in 2016, reports the demonstration that the application of international standard EBV developed by WHO can improve the quantification of EBV viral load in whole blood. The second study (in writing for publication) contains preliminary results of French National Agency for Research of HIV and hepatitis cohort study investigating PLHIV suffering from Hodgkin's lymphoma. The study focuses on whether the EBV viral load and serology of newly diagnosed lymphoma could provide prognostic information for this disease, as has been described in HIV-negative patients with HL. Our preliminary results don’t support this hypothesis; than EBV markers don’t can be used for best management of HL in PLHIV. The third study published in Russian Journal “HIV infection and Immunosuppressive disorders” (2015) describes the epidemiology of HIV-associated lymphoma in Irkutsk Oblast. The article shows that non-Hodgkin lymphoma incidence rates in PLHIV during 2007-2014 are probably due to HIV epidemic non-controlled in this Russian region.

Quinze ans après la mise en place et l’accès élargi au traitement antirétroviral (TAR) dans les pays du Sud, la suppression virale, objectif clé de son efficacité, n’est pas atteinte chez de nombreux patients infectés par le VIH. Contrairement aux pays du Nord, où un TAR souvent plus puissant et plus robuste couplé à un suivi virologique de routine limite l’émergence de la résistance, la situation des patients vivant actuellement dans les pays du Sud est beaucoup plus préoccupante. La recherche opérationnelle menée ici vise à améliorer leur prise en charge basée sur l’approche globale de santé publique de l’OMS, et aussi leur suivi. Alors qu’elle est recommandée en routine depuis 2013, la charge virale (CV) du VIH est peu accessible et le suivi des patients reste principalement clinique voire immunologique.Dans plusieurs pays d’Afrique Centrale et de l’Ouest, nous avons documenté une multi-résistance chez presque la totalité des patients en échec virologique après une longue durée de TAR de 1ère ligne, composé de 2 inhibiteurs nucléosidiques de la transcriptase inverse (INTI, 3TC+AZT/d4T) associés à 1 inhibiteur non nucléosidique de la transcriptase inverse (INNTI, EFV/NVP). Cette résistance compromet aussi l’efficacité des INNTIs de 2ème génération, de façon importante, et aussi celle du TDF qui est actuellement recommandé en 2ème ligne. De façon plus inhabituelle, nous avons aussi rapporté que les CV élevées(>5 log10 copies/mL) étaient associées à une multi-résistance plutôt qu’à un défaut d’observance chez ces patients largement asymptomatiques. Sans véritable amélioration du suivi, au travers d’un accès élargi au test de CV permettant un diagnostic précoce de l’échec virologique, une nouvelle épidémie potentielle causée par des souches résistantes pourrait émerger en Afrique subsaharienne. Elle pourrait compromettre les efforts à réaliser pour atteindre l’objectif « 90-90-90 » (90% des infections diagnostiquées, 90% des patients diagnostiqués sous TAR, 90% des patients traités en succès virologique durable) de l’ONUSIDA et de l’OMS en 2020. En outre, notre deuxième étude menée au sein d’un hôpital de district camerounais illustre le fait que ces objectifs ambitieux seront probablement encore plus difficiles à atteindre en zones décentralisées, disposant souvent d’infrastructures de laboratoires inadaptées pour accueillir des plateformes de CV complexes.Nous avons ensuite transféré avec succès un test de CV ouvert et polyvalent universel au sein d’un laboratoire national de référence au Cameroun, capable de détecter les VIH-1 M, N, O et P, ainsi que leurs ancêtres simiens. Avec ce test RT-qPCR VIH-1/SIVcpz/SIVgor, nous avons mesuré une meilleure quantification des variants du VIH-1 M (+0.47 log10 copies/mL), comparé au test Abbott RealTime HIV-1 approuvé par la FDA. Au seuil d’échec virologique de l’OMS (1 000 copies/mL), la concordance des résultats entre les deux tests était de 95%, avec une meilleure sensibilité pour le nouveau test.Nous avons finalement cherché à savoir comment adapter ce test ouvert à une application optimale à grande échelle sur du sang séché sur papier buvard (DBS, dried blood spot en anglais), pour rendre la CV accessible en zones décentralisées, en l’absence actuelle de tests de CV simples (POC, point of care en anglais). Nous avons comparé différentes méthodes d’extraction des acides nucléiques pour réduire l’impact de l’ADN pro-viral afin d’améliorer en vain la spécificité du test sur DBS. Nous avons plutôt montré qu’avec la plupart des tests de CV par RT-qPCR, de nombreux patients pourraient être candidats pour refaire une CV de façon inappropriée (voire changer de TAR pour une 2ème ligne), ce qui induirait un surcoût programmatique.En conclusion, ces travaux de thèse ont contribué à améliorer les connaissances sur l’efficacité réelle des programmes et services de TAR, ainsi que sur l’utilisation d’outils de suivi virologique adaptés aux patients vivant avec le VIH dans les pays du Sud. / Fifteen years after the introduction and expanded access to antiretroviral therapy (ART) in resource limited countries (RLC), viral suppression, a key objective of its effectiveness is not achieved in many patients infected with HIV. Unlike developed countries, where often more powerful and robust ART coupled with a routine virological monitoring limit the emergence of resistance, the current situation of RLC is more worrying. Operational research conducted here aims to improve care and monitoring of patients living in these countries, and receiving ART according to the WHO public health approach. While recommended routinely since 2013, HIV viral load (VL) is rarely available and monitoring remains primarily clinical or immunological.In several countries in Central Africa and West, we documented high rates of HIV drug resistance (HIVDR) (99%) and multi-drug resistance (97%) in patients with virologic failure after long-term first-line ART, consisting of 2 nucleoside reverse transcriptase inhibitors (NRTI, 3TC+AZT/d4T) associated with 1 non-NRTI (NNRTI, EFV/NVP). This multi-drug resistance also reduces significantly the effectiveness of second-generation NNRTIs and of the NRTI, TDF, which is now currently recommended in 2nd line by the WHO. More unusually, we also reported that high VLs (> 5 log 10 copies / ml) are associated with multi-resistance rather than an insufficient adherence in these patients who were largely asymptomatic. Without improvement of patient monitoring, through expanded access to VL testing to enable early diagnosis of virological failure, a potential new epidemic caused by HIVDR strains could emerge in sub-Saharan Africa. This could jeopardize efforts to achieve the "90-90-90" objective (90% of diagnosed infections, 90% of diagnosed patients on ART, 90% of patients treated durable virologic success) of UNAIDS and WHO in 2020. Moreover, our second study in a district hospital in Cameroon illustrates that these ambitious targets will probably be even more difficult to achieve in decentralized areas, often having inadequate laboratory infrastructure to acquire complex VL platforms.We then successfully transferred an open and polyvalent universal VL assay in a national reference laboratory in Cameroon. This assay can detect HIV-1 group M, N, O and P and their simian ancestors. With this RT-qPCR HIV-1/SIVcpz/SIVgor assay, HIV-1 M variants were better quantified (+0.47 log10 copies / mL) compared to Abbott RealTime HIV-1 assay which is approved by the FDA. At the VL threshold of virological failure defined by the WHO (1000 copies/mL), the correlation of the results between the two tests was 95%, with a higher sensitivity for the new test.We finally explored how to adapt this open test at optimal large-scale application for dried blood spot (DBS), to make VL testing available in decentralized areas, given the current lack of point of care test for VL. We compared different extraction methods of nucleic acids that could potentially reduce the contribution of the pro-viral DNA present in DBS, with the aim to improve their specificity without success. Instead, we have shown that with most of the RT-qPCR VL assays, many patients would be inappropriately eligible to perform a repeated VL testing (or switched to a costly 2nd line ART), which increase significantly costs of national programs.In conclusion, the studies from this thesis have contributed to improve current knowledge about the effectiveness of ART programs and services and also on the use of virological monitoring tools adapted to patients living with HIV in RLCs.

Contexte : La surveillance de la charge virale (CV) et les dépistages des infections sexuellement transmissibles et par le sang (ITSS) sont indispensables à la prise en charge du VIH. L’utilisation de ces soins pendant la pandémie de la Covid-19 au Québec reste largement inconnue. Objectif : Mesurer et comparer les taux de surveillance de la CV et des dépistages des ITSS en période pré et per-pandémique chez les personnes vivant avec le VIH (PVVIH) à Montréal. Méthodes : Dans une étude de cohorte avec devis pré-post, 1702 PVVIH ont été retenues. Des modèles de régression de Poisson avec effet aléatoire sur l'individu ont estimé les taux, les ratios de taux d'incidence (IRR), leurs intervalles de confiance à 95 % (IC95%) ainsi que des termes d’interaction entre la variable de la période et les covariables. Résultats : La période pré-pandémique était associée à une diminution du taux de surveillance de la CV (IRR=0,58, IC95% 0,55-0,60) et du taux de dépistage des ITSS (IRR=0,65, IC95% 0,62-0,68). La diminution de la surveillance de la CV pendant la période per-pandémique était plus importante avec l’utilisation de drogues par injection, une augmentation de la distance et une CV détectable au début de l’étude. La diminution de dépistage des ITSS était plus importante avec une augmentation d’âge et de la distance. La suppression virologique et les pourcentages de positivité des ITSS sont demeurés constants au cours des périodes. Les taux d'incidence des ITSS ont diminué en période per-pandémique. Conclusion : Une diminution du suivi a été observée en période per-pandémique. Nos résultats suggèrent que ces réductions n'ont pas eu d'impact sur la suppression virologique ou l’incidence des ITSS. / Context: Routine viral load (VL) monitoring and sexually transmitted infections (STI) screenings are integral parts of HIV care. In Québec, the effects of the Covid-19 pandemic on accessibility to care and resulting inequalities remain widely unknown. Objective: We aimed to measure and compare rates of VL monitoring and STI screenings before and during the COVID-19 pandemic amongst people living with HIV (PLWHIV) in Montréal. Methods: A cohort study with pre-post design followed 1702 PLWHIV. Poisson regression models with individual clustering were used to estimate testing rates, incidence rate ratios (IRR), their 95 % confidence intervals (95%CI) and interaction terms between the period variable and other covariates. Results: The per-pandemic period was associated with a decrease in VL monitoring (IRR=0.58, 95%CI 0.55-0.60) and STI screening (IRR=0.65, 95%CI 0.62-0.68). The per-pandemic period intensified VL monitoring gaps with intravenous drug use, distance from the testing center and a detectable VL at the beginning of the study. STI screening gaps were amplified during the per-pandemic period by an increase in age and in distance. VL suppression and STI positivity percentages remained unchanged while STI incidence rates decreased. Conclusion: A significant decline in VL monitoring and STI screening was observed during the per-pandemic period. Our findings suggest that these reductions had no impact on the virological suppression or STI incidence in PLWHIV.

Le VPH-16 de même que certains VPH, dont le VPH-18, causent le cancer du col utérin. Son intégration dans le génome humain pourrait être un marqueur de progression de l’infection. Les charges virales totale et intégrée sont présentement mesurées en quantifiant par PCR en temps réel les gènes E6 (RT-E6) et E2 (RT-E2-1) du VPH-16. Nous avons évalué l’impact du polymorphisme du gène E2 sur la quantification de l’ADN du VPH-16 dans des spécimens cliniques. Dans un premier temps, le gène E2 de 135 isolats de VPH-16 (123 appartenaient au clade Européen et 12 à des clades non- Européens) fut séquencé. Ensuite, un test de PCR en temps réel ciblant les séquences conservées dans E2 (RT-E2-2) fut développé et optimisé. Cent trente-neuf spécimens (lavages cervicaux et vaginaux) provenant de 74 participantes (58 séropositives pour le VIH, 16 séronégatives pour le VIH) ont été étudiés avec les trois tests E2 (RT-E2-2), E6 (RT-E6) et E2 (RT-E2-1). Les ratios de la quantité d’ADN de VPH-16 mesuré avec RT-E2-2 et RT-E2-1 dans les isolats Européens (médiane, 1.02; intervalle, 0.64-1.80) et Africains 1 (médiane, 0.80; intervalle, 0.53-1.09) sont similaires (P=0.08). Par contre, les ratios mesurés avec les isolats Africains 2 (médiane, 3.23; intervalle, 1.92-3.49) ou Asiatique- Américains (médiane, 3.78; intervalle, 1.47-37) sont nettement supérieurs à ceux obtenus avec les isolats Européens (P<0.02 pour chaque comparaison). Les distributions des quantités de E2 contenues dans les 139 échantillons mesurées avec RT-E2-2 (médiane, 6150) et RT-E2-1 (médiane, 8960) étaient statistiquement différentes (P<0.0001). Nous avons observé que les charges virales totale (odds ratio (OR) OR, 2.16 95% intervalle de confiance (IC) 1.11-4.19), et épisomale du VPH-16 (OR, 2.14 95% IC 1.09-4.19), mais pas la présence de formes intégrées (OR, 3.72 95% IC 1.03-13.4), sont associées aux néoplasies intraepitheliales cervicales de haut grade (CIN-2,3), et ce, en contrôlant pour des facteurs confondants tels que l’âge, le taux de CD4 sanguin, l’infection au VIH, et le polymorphisme de VPH-16. La proportion des échantillons ayant un ratio E6/E2 > 2 pour les femmes sans lésion intraépithéliale (7 de 35) est similaire à celle des femmes avec CIN-2,3 (5 de 11, p=0.24) ou avec CIN- 1 (4 de14, P=0.65). Le polymorphisme du gène E2 est un facteur qui influence la quantification des charges intégrées de VPH-16. / Episomal and integrated HPV-16 loads are currently estimated by quantitation with real-time PCR of HPV-16 E6 (RT-E6) and E2 (RT-E2-1) DNA. We assessed the impact of HPV-16 E2 polymorphism on quantitation of integrated HPV-16 DNA in clinical specimens. First, HPV-16 E2 was sequenced from 135 isolates (123 from European and 12 from non-European lineages). A novel assay targeting conserved HPV-16 E2 sequences (RT-E2-2) was optimized and applied with RT-E6 and RTE2- 1 on 139 HPV-16-positive cervicovaginal lavages collected from 74 women (58 HIV-seropositive, 16 HIV-seronegative). Ratios of HPV-16 DNA copies measured with RT-E2-2 and RT-E2-1 with European (median, 1.02; range, 0.64-1.80) and African 1 (median, 0.80; range, 0.53-1.09) isolates were similar (P=0.08). Ratios obtained with African 2 (median, 3.23; range, 1.92-3.49) or Asian-American (median, 3.78; range, 1.47-37) isolates were greater than those with European isolates (P<0.02 for each comparison). Distributions of HPV-16 E2 copies measured in 139 samples with RT-E2-2 (median, 6150) and RT-E2-1 (median, 8960) were different (P<0.0001). HPV-16 total (odds ratio (OR) OR, 2.16 95% confidence interval (CI) 1.11-4.19), episomal (OR, 2.14 95% CI 1.09-4.19) but not integrated (OR, 3.72 95% CI 1.03-13.4) load, were associated with high-grade cervical intraepithelial neoplasia (CIN-2,3) after controlling for age, CD4 count and HIV, and HPV-16 polymorphism. The proportion of samples with an E6/E2 ratio >2 in women without SIL (7 of 35) was similar to that of women with CIN-2,3 (5 of 11, P=0.24) or CIN-1 (4 of 14, P=0.65). E2 polymorphism was a factor that influenced measures of HPV-16 integrated load.