Organelles sans membranes et infections du VIH : centres de transcription inverse nucléaire et boucliers contre l'immunité innée

Le VIH-1 est responsable de la pandémie du SIDA. Les premiers cas ont été signalés en 1981, et aujourd'hui, ~40 millions de personnes vivent encore avec le VIH, et plus d'un million de personnes sont nouvellement infectées. Ces dernières années, les premières étapes du cycle du VIH-1 ont été revues. Il était admis que la transcription inverse (RT) se déroulait entièrement dans le cytoplasme des cellules infectées. On pensait également que la décapsidation (perte de la capside virale) avait lieu dans le cytoplasme et était nécessaire à l'entrée nucléaire du génome viral. Cependant, des études récentes ont montré que la RT peut se produire dans le noyau et que les capsides de VIH-1 peuvent y entrer. Notre laboratoire a découvert que l'entrée des capsides dans le noyau induit la formation de condensats biomoléculaires appelés HIV-1 MLOs. Leur formation est due au phénomène de séparation de phases liquide-liquide, provoquant l'agrégation du facteur cellulaire CPSF6 autour des capsides de VIH-1. De récents travaux lient les HIV-1 MLOs à la RT nucléaire et à la sélection du site d'intégration du génome viral. Cependant, de nombreuses questions subsistent concernant leur persistance, formation in vivo, composition et fonction. Au cours de ma thèse, j'ai démontré que les HIV-1 MLOs persistent pendant plusieurs semaines sous inhibition de la RT dans des macrophages infectés et que leur abondance est corrélée à l'infectiosité virale. Afin d'évaluer la pertinence des HIV-1 MLOs dans le cycle du VIH-1, j'ai récupéré des cellules de souris humanisées infectées par le VIH-1 au stade aigu de l'infection. Au microscope, elles présentaient des HIV-1 MLOs, montrant que ces condensats se forment également in vivo. Par double marquage immunogold, microscope électronique et tomographie, nous avons révélé les structures virales à l'intérieur des HIV-1 MLOs. Ces condensats contiennent une multitude de structures virales, que nous avons classées en trois catégories, pouvant correspondre aux différentes étapes de la RT. Suivant ces observations, j'ai étudié la fonction des HIV-1 MLOs. J'ai montré que sous inhibition de la RT dans des macrophages infectés, les particules virales situées dans les HIV-1 MLOs restent stables et dormantes, car après l'arrêt du traitement inhibiteur, l'activité de la RT est rétablie. Cela reflète ce que l'on observe chez les personnes vivant avec le VIH après une interruption de traitement : un rebond. A noter que, si les HIV-1 MLOs sont détruits pharmacologiquement, l'activité de la RT n'est pas rétablie lorsque le traitement inhibiteur cesse. Cela montre que les HIV-1 MLOs sont le site principal de la RT nucléaire. Pour compléter mes travaux sur les HIV-1 MLOs, j'ai étudié leur rôle présumé dans l'évasion virale de l'immunité innée aux premiers stades de l'infection. Notre laboratoire a remarqué que le génome viral ADN se forme dans le noyau, j'ai donc émis l'hypothèse que les HIV-1 MLOs pourraient le protéger de l'activation de cGAS. Lors d'une infection normale, je n'ai pas observé d'activation de cGAS ni d'augmentation de l'expression des gènes stimulés par l'interféron (ISG). Cependant, dans les cellules où les HIV-1 MLOs avaient été détruits, j'ai observé l'activation de cGAS et une augmentation de l'expression des ISG. J'en ai conclu que les HIV-1 MLOs jouent un rôle clé dans la protection du génome viral contre la détection par cGAS et la réponse immunitaire innée qui en résulte. Enfin, j'ai étudié différentes infections lentivirales. J'ai démontré que d'autres lentivirus de primates (LV), tels que le VIH-2 et le SIVmac, induisent aussi la formation de condensats biomoléculaires, analogues aux HIV-1 MLOs, contrairement aux LV non-primates, tels que le FIV et l'EIAV. De futures recherches permettront de déterminer si ces condensats jouent un rôle similaire à celui des HIV-1 MLOs. Ces travaux mettent en lumière un nouveau mécanisme de coexistence virus-hôte impliquant les HIV-1 MLOs.