Contrôle de l’infection à VIH par des cellules souches modifiées sur un modèle murin

Publié le 08.07.2010 | par Patricia Fener

Des chercheurs américains de l’Université de Californie Los Angeles (Etats-Unis) ont développé des cellules souches sanguines humaines résistantes à l’infectiosité par le virus de l’immunodéficience humaine (VIH) et les ont transplantées chez des souris, qui elles-mêmes sont devenues résistantes au VIH.




PNG - 12.9 ko
Résistance au VIH/sida. Inactivation du gène CCR5 ; Wikimedia commons

- Une résistance au VIH due à une mutation du gène CCR5
C’est en 1996 qu’ont été identifiées les deux principales protéines indispensables à l’entrée du VIH dans les cellules-cibles, en plus des récepteurs CD4.
Il s’agit des co-récepteurs CCR5 (Chemokine CC motif Receptor 5) et des co-récepteurs CXCR4 (Chemokine CXC motif Receptor 4).
Le récepteur CCR5 est le co-récepteur le plus couramment utilisé par le VIH et les souches virales à tropisme CCR5 sont les plus fréquentes.

Il est maintenant établi que certaines personnes sont naturellement résistantes à l’infection par le VIH car elles présentent une mutation du gène CCR5.
Une étude publiée en 2009 dans le New England Journal a montré que l’homozygotie pour la délétion CCR5 (32-bp) assure une résistance face à l’acquisition du VIH-1. En effet, après transplantation de cellules souches d’un donneur homozygote pour CCR5 delta32 chez un patient atteint de leucémie myéloïde aigue et d’infection VIH-1, ce dernier est resté sans rebond viral 20 mois après la transplantation et l’interruption de la thérapie antirétrovirale. Cette publication a mis en évidence le rôle critique de l’allèle CCR5 dans le maintien de l’infection HIV-1.

- L’utilisation des zinc finger nucleases pour inactiver le gène CCR5
Une technique utilisant des enzymes de la classe des ZFN (zinc finger nucleases) ou enzymes comportant des « doigts de zinc » (chaque doigt de zinc reconnaît trois nucléotides spécifiques) permet de découper l’ADN de façon précise. Les chercheurs ont utilisé ce procédé pour inactiver le gène CCR5 dans des cellules progénitrices hématopoïétiques humaines, leur conférant ainsi une résistance au VIH.

- Un modèle murin de résistance au VIH
Ces cellules souches modifiées ont ensuite été transplantées chez des souris auxquelles a été ensuite administrée une charge de VIH.
Douze semaines plus tard, le taux de lymphocytes T et la charge virale ont été analysés et comparés à des souris témoins qui avaient reçu des cellules souches hématopoïétiques humaines, mais non modifiées :

  • les souris ayant bénéficié d’une inactivation du gène CCR5 (CCR5-) avaient un taux élevé de lymphocytes T et la charge virale du VIH était basse ;
  • les souris témoins quant à elles, présentaient un effondrement du taux de lymphocytes T et une charge virale VIH élevée.

Cette manipulation est d’autant plus intéressante qu’il semble que les cellules T modifiées ne perdent pas leurs propriétés et conservent leur potentiel pour les greffes et l’hématopoïèse. De plus, les chercheurs soulignent le fait que la modification d’une fraction seulement de cellules souches CD34 [1] est nécessaire pour engendrer un effet antiviral aussi important que si toutes les cellules avaient été modifiées. Ces cellules, une fois transplantées, donnent en effet spontanément lieu à des clones.

Dans ce modèle murin, la moelle osseuse de l’animal a été entièrement repeuplée par ces cellules CD34 CCR5-.

- Un espoir de contrôler la réplication du VIH chez l’homme
L’hypothèse qu’une transplantation autologue partielle, après un prélévement de cellules CD34 CCR5-, pourrait éventuellement être efficace chez l’homme, demande toutefois à être confirmée mais peut être considérée comme une possible approche alternative pour contrôler la réplication du VIH.

Les auteurs signalent l’existence d’une étude actuellement en cours avec une approche un peu différente puisque ce sont des cellules T matures mutées qui sont à l’essai et non des cellules souches. Ils soulignent l’avantage des cellules souches qui ont la capacité de repeupler la moelle osseuse et d’assurer la pérennité de la résistance.


Dans la presse scientifique :
Human hematopoietic stem/progenitor cells modified by zinc-finger nucleases targeted to CCR5 control HIV-1 in vivo
Nathalia Holt,Jianbin Wang,Kenneth Kim,Geoffrey Friedman,Xingchao Wang,Vanessa Taupin,Gay M Crooks,Donald B Kohn,Philip D Gregory,Michael C Holmes& Paula M Cannon
Nature Biotechnology 2010

Long-term control of HIV by CCR5 Delta32/Delta32 stem-cell transplantation.
Hütter G, Nowak D, Mossner M, Ganepola S, Müssig A, Allers K, Schneider T, Hofmann J, Kücherer C, Blau O, Blau IW, Hofmann WK, Thiel E.
N Engl J Med., 2009, vol.12 ; 360(7):692-8.

Sur le web :
Nature biotechnology

Pour en savoir plus :
Académie des sciences  : Cellules souches : nouveaux développements et perspectives (Stem cells : new developments and prospect), vidéos du colloque du 1er juin 2010

Femmesetsida  : L’observatoire national ANRS des « HIV Controllers » : bilan après deux années de recrutement


[1] Les cellules souches hématopoïétiques CD34 sont maintenant largement utilisées dans tous les protocoles expérimentaux et cliniques d’expansion de cellules souches, de transfert de gènes et de transplantation.
L’antigène de surface cellulaire CD34 est une glycoprotéine, la sialimucine, qui a été découverte initialement au cours d’une stratégie de développement d’anticorps spécifiques des cellules souches hématopoïétiques humaines absents sur les cellules matures. CD34 est rapidement devenu le marqueur de choix dans la purification des cellules souches hématopoïétiques.

Ce site utilise phpmyvisites pour analyser l'audience et améliorer son contenu