Une nouvelle technique d’édition de gènes a éliminé l’infection aiguë par le VIH chez des animaux vivants

Pour la première fois, des chercheurs ont eu recours à l’édition de gènes pour éliminer l’ADN du VIH du génome de trois modèles animaux différents, afin de s’assurer que la réplication du virus n’est plus possible

La technique a été démontrée chez des animaux atteints du VIH à la fois en phase aiguë et en phase de latence, et a donné de bons résultats avec des cellules immunitaires humaines transplantées chez des souris. L’équipe considère qu’il s’agit d’une “étape importante” vers des essais cliniques sur l’homme.

Une équipe dirigée par des chercheurs de l’université de Temple et de l’université de Pittsburgh a utilisé la technologie révolutionnaire d’édition de gènes, CRISPR/Cas9, pour éliminer l’ADN du VIH-1 des génomes des cellules T de souris présentant différents stades de la maladie.

La technique fonctionne en guidant des protéines semblables à des ciseaux vers des sections ciblées de l’ADN d’une cellule, et en les incitant à modifier ou à “éditer” ces sections d’une manière ou d’une autre.

CRISPR fait référence à une séquence répétitive spécifique d’ADN extraite d’un procaryote – un organisme unicellulaire tel qu’une bactérie – qui s’associe à une enzyme guidée par l’ARN appelée Cas9.

Cet “ARN guide” s’accroche à l’enzyme Cas9 et, ensemble, ils vont chercher le virus qui correspond au code qu’ils ont été programmés à trouver. Une fois qu’ils l’ont localisé, la Cas9 se met à le découper et à le détruire.

Début 2016, l’équipe a démontré pour la première fois comment CRISPR/Cas9 pouvait “découper” le virus VIH-1 chez des rats et des souris dont l’ADN VIH-1 était inséré dans le génome de tous les tissus de leur corps.

Cette fois-ci, ils ont pu montrer que la technique fonctionnait sur différentes formes de la maladie : une infection aiguë de l’EcoHIV, l’équivalent murin du VIH-1 humain ; et une forme inactivée du VIH-1.

“Notre nouvelle étude est plus complète. Nous avons confirmé les données de nos travaux précédents et avons amélioré l’efficacité de notre stratégie d’édition de gènes”, déclare Wenhui Hu de l’université Temple.

“Nous montrons également que la stratégie est efficace dans deux autres modèles de souris, l’un représentant une infection aiguë dans les cellules de souris et l’autre une infection chronique, ou latente, dans les cellules humaines.”

Dans un troisième modèle animal, les chercheurs ont transplanté des cellules immunitaires humaines dans des souris avant de les infecter avec un virus VIH-1 latent.

Le fait que la technique semble fonctionner à la fois sur les formes active et latente de la maladie est important, car même si le virus ne se réplique pas activement dans les cellules immunitaires de l’organisme, cela ne signifie pas qu’il ne se mettra pas soudainement en marche à un moment donné.

Contrairement à la forme aiguë de la maladie, où le VIH se réplique activement, la forme latente est beaucoup plus difficile à suivre dans les cellules, car une fois le virus inactivé par les médicaments, il peut se cacher dans des réservoirs secrets du système immunitaire pendant des mois, voire des années, en attendant les bonnes conditions pour réapparaître.

C’est pourquoi les patients doivent rester sous traitement toute leur vie, car le VIH latent peut s’activer en quelques semaines si le traitement est interrompu.

Après avoir appliqué la technique CRISPR/Cas9 à des modèles aigus et latents du virus, l’équipe a utilisé un nouveau système d’imagerie pour confirmer qu’elle avait réussi à stopper la réplication dans les deux cas.

“Le système d’imagerie… permet de localiser avec précision l’emplacement spatial et temporel des cellules infectées par le VIH-1 dans l’organisme, ce qui nous permet d’observer la réplication du VIH-1 en temps réel et de voir essentiellement les réservoirs de VIH-1 dans les cellules et les tissus infectés de manière latente”, explique Kamel Khalili, membre de l’équipe de la Temple University.

L’équipe a maintenant pour objectif de passer à des modèles primates de la maladie et, si possible, à des essais cliniques sur l’homme.

“La prochaine étape consisterait à répéter l’étude chez les primates, un modèle animal plus approprié où l’infection par le VIH induit la maladie, afin de mieux démontrer l’élimination de l’ADN du VIH-1 dans les cellules T infectées de manière latente et dans d’autres sites sanctuaires pour le VIH-1, notamment les cellules cérébrales”, explique Kamel Khalili.

“Notre objectif final est un essai clinique sur des patients humains”

Ils seront confrontés à au moins un défi de taille en cours de route – une recherche publiée l’année dernière a révélé que le VIH pouvait déjouer certaines techniques CRISPR/Cas9 – il faudra donc procéder à de nombreuses autres vérifications et réplications avant de savoir si la stratégie peut tenir sur le long terme.

Mais c’est certainement une étude à suivre dans les mois à venir.

La recherche a été publiée dans Molecular Therapy.