Functional analysis of replication-competent primate lentivirus genomes driven by CAEV promoters : A new model to study latency and persistence
Analyse fonctionnelle de génomes lentiviraux de primates réplicatifs sous le contrôle des promoteurs du lentivirus caprin CAEV : Modèle d'étude pour la latence et persistance des lentivirus
Résumé
Acquired Immuno-Deficiency Syndrome (AIDS) is a disease caused by immunodeficiency viruses in human (HIV-1) and some animal species. The virus is a small enveloped particle that has a single-strand RNA genome and belongs to the lentivirus genus that belongs to the Retroviridae family. In human the virus infects and replicates mainly in cells that express the CD4 on their surface. Since its apparition in human in 1982 the virus has infected around 80 million individuals worldwide and caused the death of nearly half of them. No vaccine exists but life expectancy of near half of HIV-1-infected individuals has been now prolonged due to extensive highly active antiretroviral therapy (HAART). Because of the complexity of the host/pathogen interactions that are associated with HIV-1 infection in human and non-human primate models, a simple model system is strongly needed to ease the studies aiming at better understanding the underlying mechanisms of increased pathogenesis of HIV-1 in human. A chimeric virus CAL-HIV-R1 was created in our laboratory by exchanging the long terminal repeats (LTRs) of HIV with those of CAEV, a caprine lentivirus. Because these CAEV LTRs have a constitutive promoter, which is independent of the trans-activator of transcription, we expect that this chimeric virus should not undergo latency in memory CD4+ T cells. To increase the potency of this chimera, serial passages on cultured human cells were performed. Besides its primary receptor, CD4, HIV needs to interact with another molecule as a co-receptor. Several infectious molecular clones of HIV-1 isolates pDNAs containing the complete proviral genomes were received from the NIH AIDS Reagent Program Repository. Three of these, namely pNL4-3, p89.6 and WARO, were used to produce virus stocks following transfection in the human HEK-293T cell line and used to infect a variety of cell lines such as: 1) GHOST cells that were used to examine the tropism for the co-receptor that were X4, X4/R5 and R5 respectively; 2) M8166 a fusogenic indicator cell line to evaluate the replication competency, 3) TZM-bl to determine the infectivity titers of the viruses by scoring the blue cells enabled by infections. A vaccine based on a chimeric DNA vector, CAL-SHIV-IN-, has been developed in our laboratory and tested in macaques. A sero-neutralization assay was performed on sera of macaques, which had been vaccinated with this vector and challenged in parallel with control animals with a pathogenic virus. This assay was used to verify the presence of neutralizing antibodies, but, unfortunately none could be detected.
Le syndrome d'immunodéficience acquise (SIDA) est une maladie provoquée chez l'homme par le virus de l'immunodéficience humaine (VIH), un lentivirus à ARN monocaténaire qui infecte les cellules humaines qui expriment les CD4 à leur surface. Depuis son apparition en 1982 chez l’homme, il y a eu environ 80 millions d'individus infectés dans le monde et près de la moitié d'entre eux sont déjà décédés. Aucun vaccin n'existe actuellement mais l'espérance de vie d’un grand nombre de patients est maintenant prolongée grâce au développement et la disponibilité d'un traitement antirétroviral hautement actif (HAART en anglais). En raison de la complexité des interactions hôte/pathogène liées à l'infection par le VIH-1 chez l'homme et les modèles primates non-humains actuels, le développement d’un modèle plus simple est nécessaire pour étudier et mieux comprendre les mécanismes sous-jacents de l'augmentation de la pathogenèse du VIH-1 chez l’humain. Dans ce but, un virus chimérique CAL-HIV-R1 a été construit dans notre laboratoire en échangeant les longues séquences répétées terminales (LTR) du VIH par celles du CAEV, un lentivirus caprin. Parce que ces LTR de CAEV ont un promoteur constitutif qui est indépendant du trans-activateur de la transcription, ce virus chimérique ne devrait pas subir de latence dans les cellules T CD4+ mémoire. Pour rendre son efficacité réplicative plus performante, cette chimère a subi plusieurs passages successifs sur des cellules humaines en culture. En plus de la présence de son récepteur primaire, la protéine CD4, le VIH doit interagir avec une seconde molécule co-réceptrice pour entrer dans la cellule hôte. Des clones moléculaires infectieux contenant des génomes proviraux complets de plusieurs isolats de VIH-1 ont été reçus de la banque de produits "NIH AIDS Reagent Program Repository". Trois d'entre eux, à savoir pNL4-3, p89.6 et WARO, ont été utilisés pour produire des stocks de virus après transfection des cellules de la lignée humaine HEK-293T et utilisés pour infecter d’autres lignées cellulaires telles que : 1) des cellules GHOST, utilisées pour examiner le tropisme des virus en fonction de leur utilisation des co-récepteurs et qui sont respectivement X4, X4/R5 et R5; 2) la lignée cellulaire M8166, utilisée comme cellules indicatrices du fait de ses propriétés fusogéniques, et qui sert à examiner les capacités de réplication et enfin, 3) la lignée cellulaire TZM-bl utilisée pour évaluer le titre infectieux des virus. Par ailleurs, un vaccin basé sur un vecteur ADN lentiviral chimérique, le CAL-SHIV-IN-, a été développé au laboratoire et testé chez des macaques. Dans le cadre de cette étude, un test de séro-neutralisation a été réalisé sur des échantillons de sérum des macaques vaccinés avec ce vecteur, et des animaux témoins, pour examiner la présence d'anticorps pouvant neutraliser le virus. Bien que des anticorps furent présents aucune capacité neutralisante n'a pu être détectée.
Origine : Version validée par le jury (STAR)
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