Les lymphocytes T Vγ9Vδ2 ont été étudiées depuis les années quatre-vingt pour leurs puissantes propriétés anti-infectieuses, démontrées aussi bien in vitro que dans des modèles animaux et confirmées par de nombreuses observations cliniques.L'implication de ces cellules dans l’immunité anti-infectieuse réside dans leur reconnaissance d’une famille de molécules produites par des pathogènes intracellulaires appelées phosphoantigènes dont l’activateur naturel le plus puissant à ce jour est le HDMAPP : (E)-1-hydroxy-2-méthylbut-2-ényl 4-diphosphate.Après avoir défini et synthétisé un synthon clé, sur lequel nous avons couplé des groupements pyrophosphonate et pyrophosphoramidate, nous avons réalisé des bioisostères de la molécule HDMAPP. Nous avons également synthétisé des isomères géométriques, analogue de position et isomères cis, des dérivés carbonylés, acide et ester. La bioactivité de ces molécules a été testée in vitro et pour les plus actives in vivo. Les résultats obtenus indiquent que l'utilisation de composés bioisostères de HDMAPP peuvent représenter de nouvelles pistes prometteuses pour l'immunothérapie. / Vγ9Vδ2 T lymphocytes have been studied since the early eighties for their potent anti-infectious properties, attested both in vitro and in animal models and supported by many clinical observations. The involvement of Vγ9Vδ2 T cells in anti-infectious immunity lies in their recognition of an original family of molecules produced by intracellular pathogens so-called phosphoantigens and whose most potent natural activator to date is the HDMAPP: (E)-1-hydroxy-2-methylbut -2-enyl diphosphate.Having defined and synthesized a key intermediate on which we have linked pyrophosphonate and pyrophosphoramidate moieties, we have made bioisosters of the molecule HDMAPP. We also synthesized geometric isomers, analogue of position and cis isomers, carbonyl derivatives, acid and ester. The bioactivity of these molecules was tested in vitro and for the most active in vivo. The results indicate that the use of bioisosters compounds of HDMAPP may represent promising new leads for immunotherapy.

Les phosphoantigènes (P-Ag) de P. falciparum (P.f.) induisent une forte activation et une expansion des lymphocytes T (LT) Vγ9Vδ2 par un mécanisme encore mal décrit. Les LT Vγ9Vδ2 actives inhibent le cycle sanguin de P. f. par des médiateurs cytotoxiques solubles, inhibant ainsi la capacité invasive des mérozoites. Il a été montre in vitro que des LT Vγ9Vδ2 activés par les P-Ag peuvent présenter des antigènes et activer les LT αβ, agissant ainsi comme des cellules présentatrices d’antigènes (APC). Cette fonction n’a cependant pas été démontrée dans un contexte physiopathologique. Le but de ce projet est i) d’étudier les mécanismes d’activation des LT Vγ9Vδ2 par les stades sanguins P. f. et ii) d’evaluer le potentiel APC des LT Vγ9Vδ2 stimules par P. f. Nous montrons que l’activation des LT Vγ9Vδ2 par des globules rouges parasites par P. f. (GRP) intacts ne dépend ni d’un contact cellulaire, ni de l’expression de butyrophiline par le GRP. Les LT Vγ9Vδ2 sont activés par des molécules contenues dans les surnageants de culture de GRP, ayant les caractéristiques de P-Ags et étant libérées lors de la rupture des GRP. In vitro, les LT Vγ9Vδ2 stimules par les GRP expriment des marqueurs de surface associés à un rôle d’APC et cross-présentent un antigène modèle à une lignée T CD8 spécifique. In vivo, nous montrons une expression augmentée des marqueurs APC à la surface de LT Vγ9Vδ2 de patients infectés par P. falciparum. L’ensemble de ces données suggèrent que les P-Ag libérés par les GRP dans le milieu extracellulaire pourraient activer les LT Vγ9Vδ2 à distance, et ouvrent de nouvelles perspectives quant au rôle des LT Vγ9Vδ2 dans la réponse immunitaire adaptative anti-palustre. / P. falciparum derived phosphoantigens (P‐Ag) induce potent activation and expansion of Vγ9Vδ2 T-cells by a poorly described mechanism. Activated Vγ9Vδ2 T cells inhibit the Plasmodium falciparum blood cycle through soluble cytotoxic mediators, abrogating merozoite invasion capacity. In vitro, P-Ag activated Vγ9Vδ2 T lymphocytes have been shown to present antigens and induce αβ T lymphocyte responses, i.e. to act as an antigen presenting cell (APC). Whether this activity can be involved in a pathophysiological context is unknown. The aim of this PhD project is to a) investigate the mechanisms of Vγ9Vδ2 T cell activation by blood stage P. falciparum and b) assess the potential of P. falciparum activated Vγ9Vδ2 T cells to display APC functionality. We show that Vγ9Vδ2 T-cell activation by intact iRBCs is independent of iRBC contact and butyrophilin expression. Blood stage culture supernatants can potently activate Vγ9Vδ2 T-cells and bioactivity is found to be attributable to P-Ags released at the time of parasite egress from the RBC. In vitro iRBC stimulated Vγ9Vδ2 T cells up-regulate surface expression of APC associated markers and can cross-present a model antigen to specific CD8 T cell responders. In vivo we demonstrate an increase in surface expression of APC makers on Vγ9Vδ2 T cells from P. falciparum infected patients.Altogether, these data outline a framework whereby P‐Ag release by iRBC into extracellular milieu can promote activation of distant Vγ9Vδ2 T cells, and opens the door to a new aspect of Vγ9Vδ2 T cell contribution to P. falciparum adaptive immune responses.

Vγ9Vδ2 T cells are a subset of human T lymphocytes activated by phosphoantigens in a T cell receptor-dependent manner to fight microbial invaders or kill transformed cells. Phosphoantigens are low molecular weight nonpeptidic pyrophosphate containing metabolites produced both endogenously (upregulated in transformed cells) and by microbes. Vγ9Vδ2 T cells are the first T cells generated in the foetus and have programmed functions before encountering the post-partum environment.In this PhD thesis, the aim was to assess the origin of Vγ9Vδ2 T cells in early versus adult life and to evaluate their T cell receptor repertoire and effector potential in the neonatal and infant period. First, human Vγ9Vδ2 T cells were characterised coming from foetal blood and generated by the foetal thymus and then similarities and differences with adult blood Vγ9Vδ2 T cells were identified. The data showed that there is a post-natal thymic output of Vγ9Vδ2 T cells which are different from their foetal counterparts. This finding could help guide the development of cancer immunotherapy strategies aiming to improve the resistance and tenacity of Vγ9Vδ2 T cells which enter an exhaustion state after long encounter with the antigen.Furthermore, human Vγ9Vδ2 T cells were studied early after birth regarding their T cell receptor repertoire and function. At 10 weeks after birth, Vγ9Vδ2 T cells had expanded, and a big part of the Vγ9Vδ2 T cell repertoire was foetal-derived. Additionally, Vγ9Vδ2 T cells had undergone significant functional polarisation toward potent killer effector cells. The expansion and shift in effector functions were not influenced by neonatal BCG vaccination, highlighting the role of environmental exposure upon birth. The data gathered here highlight the unique properties of this innate-like lymphocyte population which can act as a first wave of protection in early life while conventional αβ T cells are not yet optimal. Later in life, another wave of Vγ9Vδ2 T cells arrives from the thymus to expand and populate the adult periphery, providing a possible avenue of new and robust cancer cell killers in the scope of immunotherapy. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques (Pharmacie) / info:eu-repo/semantics/nonPublished