Comprendre l'impact du VIH sur les cellules infectées

On ne sait pas trop pourquoi certaines personnes vivant avec le VIH ont des niveaux différents du virus dans leur sang. On a regardé si avoir beaucoup de virus dans le sang était lié à avoir plein de cellules infectées montrant des signes du virus. On a trouvé que la quantité de virus dans le sang n'était pas liée au nombre de cellules infectées montrant le virus ; c'était juste relié au nombre total de cellules infectées. Ces résultats aident à comprendre comment le VIH affecte le corps, suggérant que le contrôle se fait après que le virus commence à faire ses copies.

#Introduction

Le VIH infecte principalement un type de cellule immunitaire appelé cellules T CD4+. Le virus s'accroche à un récepteur sur ces cellules et y entre. Une fois à l'intérieur, il libère son noyau, qui se déplace vers le noyau de la cellule hôte où il se copie. Après ça, l'information génétique du virus est insérée dans l'ADN de l'hôte pour créer un provirus. La cellule utilise ensuite sa propre machinerie pour faire des copies du matériel génétique du virus, qui se présentent sous deux formes : ARN épissé et ARN non épissé. L'ARN non épissé est emballé dans de nouvelles particules virales, qui peuvent ensuite infecter d'autres cellules. Le niveau constant de virus dans le sang dépend du nombre de cellules infectées et du nombre de particules virales produites à chaque cycle d'infection. Ce niveau est un indicateur important de l'évolution de la maladie vers le sida et peut mener à la mort.

Chez les personnes avec un VIH non traité, la quantité de virus dans le sang peut varier énormément, de très faible à extrêmement élevée. Des études montrent que ceux avec des niveaux de virus bas (appelés contrôleurs virémiques) ont généralement beaucoup moins de cellules infectées comparés à ceux avec des niveaux de virus élevés (non-contrôleurs). Ça nous amène à nous demander si les contrôleurs virémiques ont aussi moins de cellules montrant des signes du virus. On voulait découvrir comment la quantité de virus dans le sang est liée au nombre de cellules infectées montrant de l'ARN non épissé.

#Participants et caractéristiques de l'échantillon

Pour enquêter sur le lien entre les niveaux de virus et les cellules infectées avec de l'ARN non épissé, on a étudié des échantillons de sang de huit donneurs non traités avec des niveaux de virus bas et sept avec des niveaux de virus élevés. Les échantillons de sang ont été prélevés directement pour éviter de perdre des cellules pendant le traitement. La plupart des cellules infectées dans le sang sont des cellules T CD4+, donc l'ARN non épissé qu'on a détecté venait principalement de ces cellules.

Le groupe avec une virémie basse avait un niveau de virus bas mais détectable, tandis que le groupe avec une virémie élevée avait un niveau de virus très élevé. Les participants étaient principalement des hommes, et leurs origines comprenaient noir, blanc et multiracial. Ils vivaient avec le VIH depuis environ neuf ans en moyenne. Certains avaient des infections récentes, tandis que d'autres avaient interrompu leur traitement.

#Caractérisation virologique des contrôleurs virémiques et non-contrôleurs

Avant de comparer les nombres de cellules infectées, on a d'abord mesuré les niveaux de virus dans les deux groupes et estimé le nombre de cellules infectées en vérifiant la présence de l'ADN du VIH dans le sang. On a trouvé que les niveaux de virus plasmatiques étaient significativement plus bas dans le groupe à virémie basse comparé au groupe à virémie élevée. De même, le nombre de cellules infectées était aussi beaucoup plus bas dans le groupe à faible virus. Il n'y avait pas de lien entre le nombre de cellules infectées et depuis combien de temps les participants étaient infectés. Par contre, on a remarqué certaines tendances concernant la santé de leurs cellules immunitaires.

On a découvert un lien fort entre la quantité de virus dans le sang et le nombre de cellules infectées, mais cette constatation n'explique pas à quel point ces cellules infectées sont actives dans la production de nouvelles particules virales.

#Le nombre total de cellules infectées avec de l'ARN non épissé

On a examiné si le nombre total de cellules sanguines avec de l'ARN non épissé était corrélé avec les niveaux de virus en utilisant une méthode spécifique conçue pour analyser des cellules infectées individuelles. Cette approche nous a permis d'évaluer la quantité totale d'ARN non épissé présente dans le sang de chaque participant.

Nos résultats ont montré que le nombre total de cellules infectées avec de l'ARN non épissé était significativement plus bas dans le groupe à faible virus comparé au groupe à virus élevé. On a aussi trouvé une forte relation positive entre les niveaux de virus dans le sang et le nombre de cellules avec de l'ARN non épissé. De plus, il y avait une corrélation directe entre le nombre total de cellules infectées et celles contenant de l'ARN non épissé.

On a examiné plus en détail la fréquence des cellules ayant de hauts niveaux d'ARN non épissé. On a défini ces cellules comme celles ayant plus de dix copies d'ARN non épissé. Encore une fois, on a trouvé significativement moins de ces cellules "à forte expression" dans le groupe à faible virus. On a observé une connexion claire entre le nombre de cellules à forte expression et les niveaux de virus dans le sang.

#La fraction de cellules infectées avec de l'ARN non épissé

Ensuite, on voulait mesurer la fraction de cellules sanguines infectées ayant de l'ARN non épissé dans les deux groupes. Si le groupe à faible virus avait un meilleur blocage sur l'activité virale, on s'attendrait à ce qu'il montre une plus petite fraction de cellules infectées avec de l'ARN non épissé comparé au groupe à virus élevé. Notre analyse a montré qu'une petite fraction de cellules infectées contenait de l'ARN non épissé dans les deux groupes, et cette fraction n'était pas significativement différente.

Il est important de noter que ces résultats indiquent que les niveaux de virus dans le sang ne sont pas liés au pourcentage de cellules sanguines infectées qui expriment de l'ARN non épissé. Ça suggère aussi que la plupart des cellules infectées ne produisent pas de virus au moment où on a pris les échantillons.

#Les niveaux d'ARN non épissé dans des cellules infectées individuelles

On a aussi analysé la quantité d'ARN non épissé dans des cellules infectées individuelles. On a trouvé que le nombre moyen de copies d'ARN non épissé par cellule infectée n'était pas significativement différent entre les deux groupes. Bien qu'on n'ait pas vu de différences majeures entre les groupes à faible et à haut virus en termes de niveaux d'ARN non épissé dans la plupart des cellules, on a noté une légère tendance vers des cellules à forte expression ayant moins de copies d'ARN non épissé dans le groupe à faible virus comparé au groupe à virus élevé.

#Analyse phylogénétique de l'ARN non épissé du VIH

Pour voir la variété génétique de l'ARN non épissé du VIH dans les deux groupes, on a séquencé et analysé le virus trouvé dans le sang et dans les cellules infectées. On voulait déterminer si la variété du virus différait entre les deux groupes. Nos résultats ont révélé que la diversité génétique du VIH n'était pas significativement différente entre les deux groupes. On a noté que les groupes à faible et à haut virus avaient des populations diverses de provirus actifs dans la production d'ARN non épissé.

#Conclusions

Notre recherche s'est concentrée sur la différence d'activité des provirus entre les individus avec de faibles et de hauts niveaux de virus. On a trouvé que moins de dix pourcents des provirus expriment de l'ARN non épissé dans les deux groupes, peu importe les niveaux de virus dans le sang. Le contrôle du virus chez les individus avec des niveaux plus bas semble provenir du fait d'avoir moins de cellules infectées plutôt que d'une différence dans l'activité des provirus.

Ces résultats suggèrent que les mécanismes derrière le contrôle du VIH peuvent différer de ceux des contrôleurs d'élite, où un blocage amélioré de l'expression provirale a été suggéré. Nos découvertes indiquent que le vrai focus pour mieux contrôler le VIH devrait être d'éliminer les cellules infectées, même si améliorer le silence de l'expression provirale pourrait aussi aider à atteindre une rémission à long terme.

#Matériaux et méthodes

#Cohorte de participants et collecte des échantillons

Des échantillons de sang ont été prélevés chez des personnes vivant avec le VIH qui ne recevaient pas de traitement ART. Les participants ont été intégrés dans le cadre d'essais approuvés par des comités d'éthique. Tous les donneurs ont donné leur consentement écrit pour la recherche. On a collecté du sang à un moment où le virus s'était stabilisé à un niveau constant.

#Niveaux d'ADN du VIH

Pour estimer le nombre de cellules infectées, on a mesuré les niveaux d'ADN du VIH dans le sang. On a utilisé un test spécialisé pour évaluer avec précision le nombre de cellules infectées.

#Aperçu de l'assay de séquençage de génome unique d'ARN et ADN associé aux cellules (CARD-SGS)

La méthode CARD-SGS a été adaptée pour améliorer la capacité à détecter l'ARN du VIH à partir de petites quantités de cellules infectées. Cette méthode implique l'extraction de l'acide nucléique total et sa préparation pour une analyse détaillée, nous permettant d'explorer l'ARN du VIH dans des cellules individuelles tout en veillant à ce que l'extraction d'autres composants ne gêne pas nos découvertes.

#Détails de la méthode CARD-SGS

On a suivi une série d'étapes pour préparer les échantillons et extraire l'ARN, menant à l'amplification de génome unique des molécules d'ARN du VIH. Chaque étape a été conçue pour garantir une haute sensibilité et précision dans la mesure de l'activité du VIH dans les cellules infectées individuelles.

#Disponibilité des données de séquence

Toutes les données collectées durant cette étude sont disponibles pour consultation.

#Analyses statistiques

On a réalisé plusieurs analyses statistiques pour comprendre les relations entre les différentes variables dans notre étude. Chaque méthode a été choisie en fonction de la nature des données et des relations qu'on voulait analyser.