INTRODUCTION

Depuis l’identification du virus de l’immunodéficience acquise (VIH) [1], les recherches visant à mettre au point un vaccin contre le VIH/SIDA ont connu de très nombreux développements, poussées en cela par l’urgence qui s’impose face aux ravages de la pandémie. Le VIH infecte chaque jour quelque 15000 nouvelles personnes dans le monde, dont près de 2000 enfants. La pandémie touche surtout les pays en voie de développement. A elle seule, l’Afrique sub-Saharienne compte plus de 25 millions de séropositifs, soit 70 % des personnes infectées dans le monde.

L’Afrique du Sud, avec 5,6 millions de séropositifs, est le pays qui compte le plus grand nombre au monde de personnes infectées par le VIH : un adulte sur cinq y est séropositif. L’Asie a été infectée plus tardivement, mais compte déjà plus de 7 millions de séropositifs, dont au moins 5 millions en Inde. On prévoit que, sans changement majeur de la dynamique de l’épidémie dans ces pays, il y aura 10 millions de séropositifs en Chine et 20 à 25 millions en Inde d’ici la fin de la décennie. L’avènement des antiviraux et la mise en place des trithérapies a certes
permis d’enrayer la mortalité liée au SIDA dans les pays développés, mais l’immense majorité des malades des pays en voie de développement n’y a toujours pas accès. Le développement d’un vaccin est donc une priorité pour lutter contre la propagation de l’épidémie dans ces pays.

Le VIH est transmis par contact sexuel, par le sang ou les dérivés sanguins contaminés, par les aiguilles ou instruments chirurgicaux souillés, et de la mère à l’enfant in utero, au moment du part ou par l’allaitement maternel. L’infection est insidieuse.

Elle ne se manifeste souvent que par un épisode fébrile transitoire qui correspond au pic de virémie, moment auquel on peut dénombrer jusqu’à plus de 10 millions de copies d’ARN viral par mL de sang. Elle se poursuit ensuite de manière inapparente, tout en s’accompagnant de la multiplication continue du virus et de la perte progressive des lymphocytes T CD4+ mémoire, puis des lymphocytes T CD4+ circulants. Cette perte s’accélère à la phase terminale cependant que s’établit le syndrome d’immunodéficience, caractérisé cliniquement par l’apparition de maladies opportunistes, au premier rang desquelles on trouve la tuberculose. Non traitée, l’infection est mortelle. Le virus infecte les lymphocytes T CD4+, les monocytes et les macrophages [2]. Il se multiplie activement et tue les lymphocytes activés, n’est que peu cytopathique pour les macrophages, et ne l’est pas du tout pour les lymphocytes quiescents dans lesquels il persiste au contraire à l’état de provirus intégré. Sous trithérapie, le virus est éliminé du compartiment des cellules activées, mais il persiste à l’état latent dans les cellules au repos, notamment les cellules mémoire. Cela explique que, si l’on arrête le traitement, la multiplication du virus repart. Une fois l’infection VIH établie, on ne peut donc espérer déloger le virus de l’organisme, puisque qu’il y persiste toujours à l’état latent, à l’abri des attaques du système immunitaire.

Que peut-on dans ces conditions attendre d’un vaccin ? Dans l’idéal, qu’il empêche l’infection ; mais on ne sait toujours pas quel type de vaccin développer pour y parvenir. Au minimum, qu’il contribue à freiner la multiplication du virus, abaisse la charge virale, empêche ou retarde l’apparition des manifestations cliniques de la maladie et prolonge la durée de vie des personnes infectées, tout en les rendant moins contagieuses pour leur entourage. Les essais précliniques chez le singe montrent que l’on devrait pouvoir atteindre cet objectif avec les nombreux vaccins en cours de développement à l’heure actuelle : 22 d’entre eux sont en cours d’étude clinique, et 15 autres devraient entrer à leur tour en Phase I dans l’année qui vient.

Virologie.

Le VIH appartient, avec les virus de l’immunodéficience simienne (SIV), de l’immunodéficience féline (FIV), de l’immunodéficience bovine (BIV) et de l’anémie infectieuse des équidés (EIAV), ainsi qu’avec le virus Visna du mouton et le virus de l’arthrite/encéphalite de la chèvre, au sous-groupe lentivirus de la famille des Retroviridae . Les infections à lentivirus sont d’évolution lente et connaissent une longue latence clinique. Comme tous les rétrovirus, le VIH est un virus enveloppé
dont le génome est constitué de deux molécules d’ARN messager étroitement associées à une protéine de nucléocapside (p7gag). L’enveloppe du virus, qui dérive de la membrane de la cellule infectée, est hérissée de protéines d’origine cellulaire (adhésines, antigènes d’histocompatibilité de classe II) et de spicules formés d’hété- rotrimères des glycoprotéines virales gp120 et gp41, la première responsable de l’attachement du virus à ses récepteur (CD4) et corécepteur (CCR-5 ou CXCR-4) à la surface de la cellule cible, et la deuxième de la fusion de l’enveloppe virale à la membrane cellulaire. Sous l’enveloppe, on trouve une couche de protéine matricielle (p17gag), puis la capside (p24gag), qui renferme, outre l’ARN viral, plusieurs enzymes associés dont la transcriptase réverse responsable de la formation du provirus et l’intégrase, qui permet l’intégration de ce dernier dans le génome de la cellule hôte. Les autres protéines codées par le génome viral sont la protéase virale et les protéines régulatrices Nef, Tat, Rev, Vif, Vpr et Vpu.

L’infection est dans l’immense majorité des cas initiée par des souches de virus dites « R5 », qui utilisent les récepteurs CD4 et CCR-5 (récepteur des chimiokines RANTES et MIP-1). Les premières cellules cible du virus sont donc les lymphocytes T CD4+ CCR-5+, notamment les lymphocytes mémoire des compartiments sousmuqueux et ganglionnaires. C’est à ce niveau (ganglions inguinaux, iliaques et mésentériques, tissu lymphatique associé à l’intestin) que se déroule l’infection VIH primaire. L’atteinte des lymphocytes T circulants, de phénotype CD4+ CXCR-4+, ne survient que plus tard dans la maladie. Elle est favorisée par l’émergence de variants viraux dits « X4 » (ou « X4-R5 »), qui utilisent préférentiellement le récepteur CXCR-4.

Réponse immunitaire et infection .

On ne connaît aucun cas de guérison de l’infection VIH : l’organisme est incapable de monter une réponse immunitaire protectrice qui permettrait d’éliminer le virus.

Cela pose un sérieux défi pour le développement d’un vaccin. Cette situation n’est pas unique, puisqu’on la rencontre aussi avec d’autres virus, comme par exemple le virus d’Epstein-Barr (EBV).

Dans le cas du VIH, comme d’ailleurs dans celui de l’EBV, la réponse des lymphocytes T cytotoxiques (CTL) CD8+ joue un rôle critique dans le contrôle de la multiplication virale. Cette réponse est très précoce, on la détecte dès le pic de virémie de la phase primaire, et elle est responsable de la baisse de 10 à 100 fois de la charge virale qui survient ensuite. Cela a été démontré chez le singe infecté expérimentalement avec du SIV : l’injection à l’animal d’un anticorps monoclonal antiCD8 entraîne la remontée immédiate de sa charge virale aux valeurs du pic en même temps qu’elle accélère l’évolution fatale de la maladie [3].

La réponse humorale parait pour sa part nettement moins impliquée dans le contrôle de la virémie : les anticorps neutralisants apparaissent trop tardivement pour pouvoir éliminer le virus et ils semblent ne jouer qu’un rôle secondaire dans l’évolution de la virémie.

On a décrit le cas d’individus qui, bien qu’exposés au virus de façon répétée, ne semblent pas pour autant s’infecter : c’est le cas des partenaires séronégatifs dans les couples « sérodiscordants », et celui d’un certain nombre de prostituées africaines qui demeurent séronégatives en dépit de rapports sexuels non protégés avec des partenaires séropositifs [4]. On détecte, au niveau des muqueuses génitales de certains de ces individus, des réponses T anti-VIH et chez d’autres des réponses IgA secrétoires, mais on ne trouve ni anticorps sériques ni virus circulant. Cette résistance semble dépendre de l’exposition continuelle au virus car les individus qui n’y sont plus soumis se séropositivent [5]. Cela conduit à penser que ces personnes sont bien en fait infectées, mais qu’elles parviennent à réprimer de façon très efficace la multiplication de leur virus, au point de ne pas déclencher la réaction systémique de leur système immunitaire. Cet état réfractaire est transitoire : il n’est maintenu que par une stimulation antigénique continue, rappelant en cela l’immunité au paludisme que l’on observe chez les individus vivant en zone d’endémie palustre.

Un autre cas intéressant est celui des singes adultes infectés avec une souche de SIV atténuée par délétion du gène nef : le virus atténué se multiplie continuellement chez ces animaux en ne les affectant que modérément, et il les protège du SIDA lorsqu’on les surinfecte avec une souche de SIV virulente [6, 7]. Le SIV ∆ nef est donc un modèle de vaccin vivant atténué. Si la vaccination par la souche atténuée ne protége pas l’animal contre l’infection par la souche sauvage, elle lui permet néanmoins de freiner la multiplication du virus et le protège de la maladie. On a cherché, sans succès, à identifier les corrélats immunitaires de cette protection, qui pourraient être la réponse des lymphocytes T CD8+, la secrétion de cytokines de type Interféron γ, celle de chimiokines de type RANTES, ou encore celle de « facteurs antiviraux » non identifiés.

Les deux exemples qui précèdent montrent que le système immunitaire, bien qu’incapable d’éliminer naturellement le VIH de l’organisme (ou le SIV dans le cas du macaque), est néanmoins capable d’en freiner la réplication, voire, dans le meilleur des cas, de la rendre indétectable, ce qui permet de limiter, ou d’empêcher, l’effet destructeur du virus sur les lymphocytes CD4+ et de retarder, ou de prévenir, l’apparition du SIDA qui en est la conséquence.

Variabilité virale

La variabilité génétique du virus est considérable [8] : on en a décrit deux types, VIH-1 et VIH-2, le deuxième moins virulent et moins répandu que le premier. Le VIH-1 est sub-divisé en trois groupes, M, N et O. Le groupe M, de loin le plus répandu dans le monde, comporte plus de 7 sous-types : A, prévalent en Afrique centrale et Afrique de l’Ouest, B, en Europe et Amérique du Nord, C, en Afrique de l’Est et du Sud, en Inde et en Chine, D, en Afrique centrale, E, en Asie du Sud-Est, F, et G. Le tableau est plus complexe encore en pratique, du fait de nombreuses recombinaisons entre souches de divers sous-types. Ainsi, les souches prédominantes en Afrique de l’Ouest sont des recombinants A/G, celles qui prédominent en

Chine des recombinants B/C et celles de l’Asie du Sud-Est des recombinants A/E. La séquence d’acides aminés d’un sous-type donné diffère de celles des autres soustypes par plus de 20 % en moyenne. C’est dire que, sauf dans les rares régions des protéines virales dont la séquence est conservée d’un sous-type à l’autre, la probabilité de réactivité CTL croisée entre souches de virus de deux sous-types différents est très faible. La logique impose donc de devoir développer des vaccins multivalents incluant les antigènes des divers sous-types connus, ce qui en compliquera la fabrication et le contrôle, et en augmentera le coût.

A la variabilité globale du virus s’ajoute celle qui s’instaure au sein de l’individu infecté du fait d’erreurs de la transcriptase réverse à chaque cycle de réplication. Or, l’organisme produit jusqu’à 10 milliards de particules virales par jour [9]. Il faut aussi compter avec des phénomènes de recombinaison entre souches de virus de même sous-type, laquelle s’observe, le plus souvent, suite à une coinfection, mais semble pouvoir aussi survenir par surinfection du patient. Le virus tire profit de cette extraordinaire variabilité pour échapper à la réponse immunitaire, dont la pression de sélection favorise l’émergence de mutants d’échappement tant aux anticorps [10, 11] qu’aux CTL [12]. Ce phénomène d’échappement est à l’origine de ruptures d’immunité observées chez des singes vaccinés contre le SIV [13] ; il pourrait sérieusement compromettre l’efficacité éventuelle des vaccins chez l’homme.

Développement de vaccins inducteurs d’anticorps neutralisants

Le transfert passif d’anticorps neutralisants s’avère capable de protéger efficacement le singe contre une infection expérimentale, y compris par voie vaginale [14-16]. De même, l’immunisation du chimpanzé avec la glycoprotéine d’enveloppe gp120 de souches de virus « X4 » induit des anticorps neutralisants qui confèrent à l’animal une immunité protectrice contre une injection d’épreuve de virus homologue [17, 18]. Malheureusement, aucune préparation expérimentale de VIH inactivé, aucun vaccin sous-unité à base de gp120 ou d’oligomères gp120/gp41, aucun vaccin vivant recombinant exprimant ces protéines ne s’est encore avéré capable d’induire des anticorps qui neutralisent les isolats primaires du VIH-1, c’est-à-dire les souches de virus « R5 », et ce quel que soit leur sous-type. Cela explique sans doute l’échec des deux études d’efficacité en double insu (Phase III) réalisées de 1999 à 2003 par la société VaxGen avec de la gp120. Ces études, qui portaient sur respectivement 5000 volontaires aux USA et 2500 en Thaïlande, n’ont montré aucun effet protecteur du vaccin, en dépit des doses importantes d’immunogène utilisées (300 µg par dose) et d’injections de rappel pratiquées tous les six mois. En parallèle, on notait l’absence totale, chez les vaccinés, d’anticorps neutralisants capables de neutraliser des isolats primaires (« R5 ») du virus [19]. Les premiers essais de protection du singe contre le SIV avec un vaccin inactivé ont été couronnés de succès, mais on s’est aperçu que la protection était médiée, non pas par des anticorps neutralisants anti-SIV, mais par les anticorps produits chez le singe en réponse aux xénoantigènes (en particulier molécules d’HLA classe II humain) empruntés à la cellule hôte et
présents à la surface du virus, qu’on produisait alors en culture de lymphocytes humains : il s’agissait donc d’une protection par alloimmunisation [20].

Le développement du vaccin se heurte donc pour l’instant à l’incapacité d’induire des anticorps neutralisants efficaces avec les préparations vaccinales dont on dispose. Cela tient probablement à un problème de conformation des glycoprotéines virales et de présentation des épitopes de neutralisation à leur surface [21]. Ces épitopes sont masqués, au moins en partie, par les molécules de sucre qui décorent la surface de la gp120 [10, 22, 23], ainsi que par plusieurs des boucles hypervariables de la molécule, notamment V1, V2 et V3 [21, 24]. Certains épitopes sont masqués au sein de la glycoprotéine et ne deviennent exposés qu’après le changement de conformation que subit la molécule lors de son interaction avec le CD4 [25]. D’autres encore ne sont exposés que de manière très transitoire dans la structure que forme la gp41 au moment de la fusion de l’enveloppe virale avec la membrane cellulaire [26-28]. Enfin, on a tout récemment observé que plusieurs épitopes de neutralisation du VIH-1 présentent un important mimétisme avec des antigènes du soi (ribonucleoprotéine, histones, autoantigène SS-A/Ro) ou avec des phospholipides (cardiolipine, phosphatidyl choline, phosphatidyl sérine, phosphatidyl ethanolamine), ce qui pourrait expliquer la rareté des anticorps correspondants chez les séropositifs et le fait qu’on ne parvienne pas à les induire par immunisation active [29].

Quelques essais sont en cours pour tourner ces difficultés, notamment l’emploi de gp120 trimérique délétée des boucles hypervariables V1-V2 [30], l’emploi de complexes gp120-CD4 ou de molécules de gp120 liées de façon covalente à des mimes moléculaires du CD4 [31], ou encore l’emploi d’hétérotrimères gp120/gp41 stabilisés par liaisons disulfure. Plusieurs de ces préparations sont à l’heure actuelle en étude clinique (Phase I) aux Etats Unis. Une étude récente vient par ailleurs de relancer l’intérêt des vaccins inactivés [32].

Développement de vaccins inducteurs de réponses d’immunité cellulaire

L’effort s’est porté depuis quelques années sur le développement de vaccins qui stimulent l’immunité cellulaire anti-VIH, et induisent notamment une réponse des lymphocytes T CD8+.

L’ADN plasmidique [33] et les vecteurs viraux ou bactériens recombinants [34] constituent de bons immunogènes chez la souris, mais le premier est d’une médiocre immunogénicité chez les primates [35], cependant que les vaccins vivants recombinants à base de vecteurs pox [canarypox (ALVAC), virus de la variole aviaire (FPV), ou souches atténuées du virus de la vaccine (NYVAC ou MVA)] n’induisent eux aussi que d’assez faibles réponses T, et seulement chez un pourcentage limité de volontaires (quelque 25 % de réponses Interféron γ avec l’ALVAC dans une Phase II aux USA ; seulement 10 % avec le MVA dans une étude récente de Phase I au Kenya). Le fait que ces vecteurs ne se multiplient que très peu ou pas du tout chez l’homme explique sans doute en partie leur faible immunogénicité. Néanmoins, celle-ci s’améliore lorsqu’on utilise ces mêmes vaccins en rappel dans des stratégies
de vaccination mixte de type « prime-boost », en les associant à une primovaccination avec de l’ADN ou avec un autre vecteur [36], comme cela a été observé dans des études de protection chez le singe et dans plusieurs études de Phase I chez l’homme.

L’efficacité d’un vaccin recombinant ALVAC-HIV exprimant les antigènes Env, Gag, Pol et Nef, développé par la société Sanofi-Pasteur, est àl’heure actuelle à l’étude (Phase III) en Thaïlande sur 16.000 volontaires à qui il est prévu d’injecter en rappel la gp120 produite par VaxGen. Cet essai devrait durer jusqu’en 2009.

Le plus prometteur des vecteurs en développement à l’heure actuelle est sans conteste l’adénovirus humain de sérotype 5 (Ad5) rendu non réplicatif par mutation de ses gènes E1A ou E1A et E3 [37, 38]. Le virus se multiplie à très haut titre en culture de cellules PER.C6. Les vaccins vivants recombinants qui en dérivent induisent chez plus de 50 % des volontaires vaccinés des réponses T anti-VIH significatives tant dans leur ampleur (nombre de cellules T CD8+ répondant à des peptides VIH) et leur diversité (Réponses interféron γ, IL-2, TNF-α, etc), que dans leur durée. Ces recombinants sont immunogéniques aussi bien en primovaccination qu’en rappel. Un premier recombinant, Ad5-Gag, développé par la société Merck, est en ce moment en étude clinique de Phase II à titre de démonstration, mais il devrait être remplacé dans l’avenir par un vaccin trivalent constitué du mélange des trois recombinants Ad5-Gag, Ad5-Nef et Ad5-Pol, qui devrait entrer en étude clinique multicentrique de Phase II/III à la fin de l’année. Cette étude, qui ne s’achèvera que fin 2008, devrait porter sur environ 1500 volontaires à risque aux Etats-Unis, au Pérou, les Antilles et l’Australie.

Un mélange de trois recombinants Ad5-Env exprimant respectivement les glycoprotéines d’enveloppe des sous-types A, B et C, est par ailleurs développé par le Vaccine Research Center des Instituts de Santé (NIH) américains, et devrait bientôt entrer à son tour en étude clinique, comme vaccin de rappel en combinaison avec un vaccin ADN dans une approche de type « prime-boost ». L’obstacle auquel se trouvent confrontés les vaccins utilisant l’adénovirus comme vecteur est l’existence d’une forte immunité anti-vecteur dans la population : la prévalence des anticorps antiAd5 est d’environ 35 % aux Etats Unis, atteint 60 % dans certains pays africains et dépasse même 80 % dans certains pays d’Asie. Pour tourner cette difficulté, on a commencé à développer une nouvelle gamme de vecteurs dérivés d’autres sérotypes d’adénovirus humains, notamment Ad6, Ad11, Ad24, et Ad35, moins répandus dans la population que l’Ad5. La possibilité d’utiliser des adénovirus du chimpanzé a aussi été évoquée.

Plusieurs autres vecteurs viraux ont aussi été utilisés pour la construction de vaccins vivants recombinants anti-VIH. Ces vecteurs dérivent notamment des parvovirus associés aux adénovirus (AAV-1 et-2) [39], des paramyxovirus (virus Sendaï [40] ;

virus de la rougeole [41]), des alphavirus, en particulier le virus de l’encéphalite équine du Vénézuela (VEEV) [42], du virus de la stomatite vésiculaire (VSV) [43], et même du poliovirus [44]. Des vaccins vivants recombinants ont aussi été développés en utilisant des vecteurs bactériens, notamment le BCG [45] et des souches de Salmonella atténuées administrables par voie orale [46]. Ces divers vaccins recom-
binants sont à un stade de développement nettement moins avancé que les vaccins à base de vecteurs pox ou adénovirus, mais certains ont déjà fait l’objet de premières études de phase I chez des volontaires (notamment le BCG en Thaïlande et le VEEV en Afrique du Sud), et d’autres sont en ce moment même en Phase I (AAV) ou vont y entrer prochainement (rougeole).

La multiplicité des vaccins vivants recombinant anti-VIH en développement illustre les potentialités énormes du système. Chaque vecteur offre des avantages mais présente aussi des inconvénients, et seules des études cliniques comparatives permettront éventuellement de les départager et de sélectionner les meilleurs. Il est intéressant, cependant, de pouvoir disposer de plusieurs types de vecteurs exprimant les mêmes antigènes du VIH, car cela permettra de les combiner et de procéder à des rappels de vaccination en changeant de vecteur, afin d’échapper à l’immunité anti-vecteur qui se développe après toute injection d’un vaccin de ce type. Cela dit, les études cliniques qui seront nécessaires pour quantifier l’efficacité protectrice de ces vaccins chez l’homme risquent d’être longues et difficiles. Puisqu’on ne s’attend pas à ce que les personnes vaccinées soient protégées contre l’infection, quels critères d’efficacité devra-t’on retenir (charge virale à six mois ? taux de CD4 à intervalles réguliers ?…) ? Combien de temps faudra-t’il suivre les vaccinés infectés sans les mettre sous thérapie antirétrovirale, pour déterminer les avantages à long terme de la vaccination et la durée de la protection, sachant que sans vaccination, le temps moyen d’évolution vers le SIDA est de 10 ans ?

Autres approches vacinales anti-VIH

Outre les divers vaccins décrits ci-dessus, qui visent à générer des réponses d’immunité cellulaire ou humorale dirigée contre les antigènes constitutifs de la structure du virion, tels les antigènes de capside (Gag) ou d’enveloppe (Env), d’autres essais ont été entrepris pour générer des réponses dirigées contre les protéines de régulation du cycle viral, telles la protéine transactivatrice du VIH (Tat), son facteur de virulence (Nef), la protéine de régulation de l’épissage (Rev), le facteur Vif, etc. Il n’est pas clairement démontré encore quel bénéfice on est réellement en droit d’attendre de ce type de vaccins [47].

Cependant, la majorité des infections VIH a lieu par voie sexuelle. Les muqueuses génitale et rectale représentent la porte d’entrée du virus, lequel est ensuite rapidement transporté à travers les muqueuses vers les ganglions afférents [48, 49] d’où il gagne le tissu lymphoïde intestinal. La muqueuse gastrointestinale est particulièrement riche en lymphocytes T CCR-5 + et sert de théâtre d’opération à la multiplication du virus [50-52]. C’est donc au niveau des muqueuses génitale, rectale et intestinale, qu’il faudrait établir une première ligne de défense contre l’agression virale. Des essais chez le singe ont montré que l’immunisation par voie rectale avec un vaccin anti-SIV peptidique utilisant pour adjuvant de la toxine thermolabile d’E.coli (LT) détoxifiée génétiquement, induisait de fortes réponses T au niveau intestinal et protégeait de manière significative les animaux contre une injection
d’épreuve virulente [53, 54]. L’immunisation par voie soit nasale soit orale avec un vaccin vivant recombinant à base de vecteur VSV exprimant les antigènes Env et Gag du SIV a entrainé de même une protection marquée contre l’infection SIV chez le singe [43]. Le développement de stratégies de vaccination visant à induire des réponses immunitaires au niveau des muqueuses est à privilégier.

Une approche vaccinale tout à fait différente a été entreprise récemment, dans le but d’essayer de bloquer l’accessibilité du corécepteur CCR-5 au VIH, et d’interdire ainsi la propagation du virus dans l’organisme. On a mis en évidence, chez certains individus, l’existence d’une délétion de 32 paires de bases (d’où son nom « ∆32 ») dans le gène du récepteur CCR-5. Les individus homozygotes pour la mutation ∆32 CCR5 sont naturellement réfractaires à l’infection VIH, les hétérozygotes manifestant une résistance partielle [55]. La mutation parait sans conséquence clinique, vraisemblablement parce que les ligands du CCR-5, RANTES, MIP-1α et MIP-1β possèdent des récepteurs alternatifs. Certains immunologistes se sont inspirés de ces observations pour tenter de développer des vaccins anti-CCR-5. Chez le singe, l’administration par voie vaginale de peptides CCR-5 liés à de la protéine hsp70, permet de protéger un macaque sur deux contre une épreuve virulente (Lehner, communication personnelle). La partie n’est toutefois pas gagnée d’avance chez l’homme, puisqu’il faudra vaincre la tolérance à un antigène du soi.

Conclusion

Le développement d’un vaccin contre le VIH/SIDA se heurte à de nombreux obstacles, parmi lesquels la variabilité du virus, sa propension à muter rapidement, qui lui permet d’échapper aux réponses anticorps et CTL, sa persistance à l’état latent dans les cellules T mémoire, à l’abri du système immunitaire, la faible accessibilité de ses épitopes de neutralisation à la surface du virion ou dans les préparations de glycoprotéines d’enveloppe, et l’ignorance où l’on est des corrélats immunologiques éventuels de la protection. Un vaccin idéal devrait stimuler à la fois des réponses B et T, l’immunité au niveau des muqueuses et les réponses immunitaires naturelles. Il est évident qu’on n’en est pas là. L’espoir repose aujourd’hui sur les vaccins capables d’induire des réponses d’immunité cellulaire CD4+ et CD8+, dont on sait qu’elles jouent un rôle critique dans le contrôle de la charge virale chez les personnes infectées. En induisant un pool suffisant de cellules T CD8+ mémoire parfaitement différenciées et de cellules T CD4+ auxiliaires, prêtes à proliférer rapidement en cas d’infection, on limiterait la réplication du virus dès le début de cette dernière, on réduirait la charge virale au stade chronique, et on freinerait la destruction des lymphocytes CD4+. Le vaccin permettrait en quelque sorte de faire de tous les individus infectés des « non-progresseurs à long terme ». Les modèles animaux, notamment celui du SIV chez le singe macaque, ont apporté la démonstration de principe que cet objectif pouvait être atteint avec des vaccins vivants recombinants, notamment les vaccins à base de vecteurs pox ou adénovirus, en combinaison éventuelle avec des vaccins à base d’ADN plasmidique.

Reste à prouver l’efficacité de ces vaccins chez l’homme, ce qui est l’enjeu des études cliniques de Phase III en cours et à venir. Restera aussi, pour rendre ces vaccins plus efficaces, à comprendre comment parvenir à induire des anticorps neutralisants de large spécificité et comment surmonter l’obstacle de l’énorme variabilité génétique du virus [7].

REMERCIEMENTS

À Olga Assossou pour son aide éditoriale

BIBLIOGRAPHIE [1] BARRE-SINOUSSI F., CHERMANN J.-C., REY F., et al. — Isolation of a T-lymphocytotropic retrovirus from a patient at risk for acquired immunodeficiency syndrome (AIDS).

Science , 1983, 220 , 868-871.

[2] LEVY J.A.- Pathogenesis of human immunodeficiencyvirus infection.

Microbiol. Rev ., 1993, 57 , 183-289.

[3] SCHMITZ J.E., KURODAM J., SAMPA S., et al. — Control of viremia in simian immunodeficiency virus infection by CD8+ lymphocytes.

Science , 1999, 283 , 857-860.

[4] ROWLAND-JONES S.L., DONG T., FOWKE K.R., et al. — Cytotoxic T cell responses to multiple conserved HIV epitopes in HIV-resistant prostitutes in Kenya.

J. Clin. Invest ., 1998, 102 , 1758- 1765.

[5] KAUL R., ROWLAND-JONES S.L., KIMANI J. et al. — Late seroconversion in HIV-resistant

Nairobi prostitutes despite pre-existing HIV-specific CD8+ responses.

J. Clin. Invest ., 2001, 107 , 341-349.

[6] DANIEL M.D., KIRCHHOFF F., CZAJAK S.C., et al. — Protective effects of a live attenuated SIV vaccine with a deletion in the nef gene . Science , 1992, 258 , 1938-1941.

[7] DESROSIERS R.C. — Prospects for an AIDS vaccine.

Nat. Med ., 2004, 10 , 221-223.

[8] KORBER B., MULDOON M., THEILER J. et al. — Timing the ancestor of the HIV pandemic strains.

Science , 2000, 288 , 1789-1796.

[9] HO D.D., NEUMANN A.U., PERELSON A.S., et al. — Rapid turnover of plasma virions and CD4 lymphocytes in HIV-1 infection.

Nature , 1995, 373 , 123-126.

[10] WEI X., DECKER J.M., WANG S. et al. — Antibody neutralization and escape by HIV-1. Nature , 2003, 422, 307-312.

[11] RICHMAN D.D., WRIN T.L., LITTLE S.J., PETROPOULOS C.J. — Rapid evolution of the neutralizing antibody response to human immunodeficiency virus (HIV) type 1 infection. Proc. Nat.

Acad. Sci. USA , 2003, 100 , 4144-4149.

[12] GOULDER P.J., WATKINS D.I. — HIV and SIV CTL escape : implications for vaccine design.

Nat.

Rev . Immunol. 2004, 4 , 630-640.

[13] BAROUCH D.H., KUNTSMAN J., KURODA M.J., et al. — Eventual AIDS vaccine failure in a rhesus monkey by viral escape from cytotoxic T lymphocytes.

Nature , 2002, 415 , 335-339.

[14] MASCOLA J.R., STIEGLER G., VANCOTT T.C., et al. — Protection of macaques against vaginal transmission of a pathogenic HIV-1/SIV chimeric virus by passive infusion of neutralizing antibodies. Nat. Med ., 2000, 6 , 207-210.

[15] BABA T.W., LISKA V., HOFFMAN-LEHMAN R., et al. — Human neutralizing monoclonal antibodies of the IgG1 subtype protect against mucosal simian-human immunodeficiency virus infection. Nat. Med . 2000, 6 , 200-206.

[16] NISHIMURA Y., IGARASHI T., HAIGWOOD N.L., et al. — Transfer of neutralizing IgG to macaques 6 h but not 24 h after SHIV infection confers sterilizing protection : implications for HIV-1 vaccine development. Proc Nat. Acad. Sci. USA ., 2003, 100 , 15131-15136.

[17] BERMAN P.W., GREGORY T.J., RIDDLE L., et al. — Protection of chimpanzees from infection by

HIV-1 after vaccination with recombinant glycoprotein gp120 but not gp160.

Nature , 1990, 345 , 622- 625.

[18] GIRARD M., MEIGNER B., BARRE-SINOUSSI F., et al. — Vaccine-induced protection of chimpanzees against infection by a heterologous human immunodeficiency virus type 1.

J. Virol., 1995, 69 , 6239-6248.

[19] COHEN J. — Public health. AIDS vaccine trial produces disappointment and confusion.

Science , 2003, 299 , 1290-1291.

[20] ARTHUR L.O., BESS J.W. Jr, URBAN R.G., et al. — Macaques immunized with HLA-DR are protected from challenge with immunodeficiency virus.

J. Virol ., 1995, 69 , 3117-3124.

[21] BURTON D.R., DESROSIERS R.C., DOMS R.W., et al. — HIV vaccine design and the neutralizing antibody problem.

Nat. Immunol ., 2004, 5 , 233- 236.

[22] DACHEUX L., MOREAU A., ATAMAN-ONAL Y., et al. — Evolutionary dynamics of the glycan shield of the human immunodeficiency virus envelope during natural infection and implications for the exposure of the 2G12 epitope. J. Virol ., 2004, 78 , 12625-12637.

[23] KOCH M., PANCERA M., KWONG P.D., et al. — Structure-based, targeted deglycosylation of

HIV-1 gp120 and effects on neutralization sensitivity and antibody recognition.

Virology , 2003, 313 , 387-400.

[24] WYATT R., MOORE J., ACOLA M., et al. — Involvement of the V1/V2 variable loop structure in the exposure of human immunodeficiency virus type 1 gp120 epitopes induced by receptor binding. J.Virol ., 1995, 69 , 5723-5733.

[25] KWONG P.D., DOYLE M.L., CASPER D.J., et al. — HIV-1 evades antibody-mediated neutralization through conformational masking of receptor-binding sites.

Nature , 2002, 420, 678- 682.

[26] ZWICK M.B., LABRIJN A.F., WANG M., et al. — Broadly neutralizing antibodies targeted to he membrane-proximal external region of the human immunodeficiency virus type 1 glycoprotein gp41. J. Virol ., 2001, 75 , 10892-10905.

[27] BARBATO G., BIANCHI E., INGALLINELLA P., et al. — Structural analysis of the epitope of the anti-HIV antibody 2F5 sheds light into its mechanism of neutralization and fusion . J. Mol.

Biol., 2003, 330 , 1101- 1115.

[28] OFEK G., TANG M., SAMBOR A., et al. — Structure and mechanistic analysis of the anti-human immunodeficiency virus type 1 antibody 2F5 in complex with its gp41 epitope . J. Virol ., 2004, 78 , 10724-10737.

[29] HAYNES B.F., FLEMING J., WILLIAM ST. CLAIR E., et al. — Cardolipin polyspecific autoreactivity in two broadly neutralizing HIV-1 antibodies. Science, 2005, in press.

[30] SRIVASTAVA I.K., VANDORSTEN K., VOJTECH L., BARNETT S.W., STAMATATOS L. — Changes in the immunogenic properties of soluble gp140 human immunodeficiency virus envelope constructs upon partial deletion of the second hypervariable region. J. Virol ., 2003, 77 , 2310- 2320.

[31] FOUTS T., GODFREY K., BOBB K., et al. — Crosslinked HIV-1 envelope-CD4 receptor complexes elicit broadly cross-reactive neutralizing antibodies in rhesus macaques.

Proc. Nat. Acad. Sci.

USA , 2002, 99, 11842-11847.

[32] POON B., SAFRIT J.T., MCCLURE H., et al. — Induction of humoral immune responses following vaccination with envelope-containing, formaldehyde-treated, thermally inactivated human immunodeficiency virus type 1. J. Virol ., 2005, 79 , 4927-4935.

[33] LIU M.A. — Vaccine developments.

Nat. Med ., 1998, 4 , 515-519.

[34] NABEL G.J. — HIV vaccine strategies.

Vaccine , 2002, 20 , 1945-12947.

[35] MACGREGOR R.R., BOYER J.D., CICCARELLI R.B., GINSBERG R.S., WEINER D.B. — Safety and immune responses to a DNA-based human immunodeficiency virus (HIV) type 1 env/rev vaccine in HIV-infected recipients : follow-up data. J. Infect. Dis ., 2000, 181 , 406.

[36] ROBINSON H.L. — New hope for an AIDS vaccine.

Nat. Rev. Immunol ., 2002, 2 , 239-250.

[37] SHIVER J.W., FU T.M., CHEN L., et al. — Replication incompetent adenoviral vaccine vector elicits effective anti-immunodeficiency virus immunity.

Nature , 2002, 415 , 331-335.

[38] SHIVER J.W., EMINI M. — Recent advances in the development of HIV-1 vaccines using replication-incompetent adenovirus vectors. Annu. Rev. Med . 2004, 55 , 355-372.

[39] LIU X.L., CLARK K.R., JOHNSON P.R. — Production of recombinant adeno-associated virus vector using a packaging cell line and a hybrid recombinant adenovirus. Gene Ther ., 1999, 6 , 293-299.

[40] MATANO T., KANO M., NAKAMURA H., et al. — Rapid appearance of secondary immune responses and protection from CD4 depletion after a highly pathogenic immunodeficiency virus challenge in macaques immunized with a DNA prime/Sendaï virus vector boost regimen. J.

Virol ., 2001, 75 , 11891-11896.

[41] LORIN C., MOLLET L., DELEBECQUE F., et al. — A single injection of recombinant measles virus vaccines expressing human immunodeficiency virus (HIV) type 1 clade B envelope glycoproteins induces neutralizing antibodies and cellular immune responses to HIV. J. Virol ., 2004, 78 , 146-157.

[42] DAVIS N.L., CALEY I.J., BROWN K.W., et al. — Vaccination of macaques against pathogenic simian immunodeficiency virus with Venezuelan equine encephalitis virus replicon particles.

J.

Virol ., 2000, 74 , 371-378.

[43] ROSE N.F., MARX P.A., LUCKAY A., et al. — An effective AIDS vaccine based on live attenuated vesicular stomatitis virus recombinants.

Cell , 2001, 106 , 539-549.

[44] CROTTY S., MILLER C.J., LOHMAN B.L., et al. — Protection against simian immunodeficiency virus vaginal challenge by using Sabin poliovirus vectors.

J. Virol ., 2001, 75, 7435-7452.

[45] LAGRANDERIE M., BALAZUC A.M., GICQUEL B., GHEORGHIU M. — Oral immunization with recombinant Mycobacterium bovis BCG simian immunodeficiency virus nef induces local and systemic cytotoxic T-lymphocyte response in mice.

J. Virol ., 1997, 71 , 2302- 2309.

[46] DEVICO A.L., FOUTS T.R., SHATA M.T., et al. — Development of an oral prime-boost strategy to elicit broadly neutralizing antibodies against HOV-1.

Vaccine , 2002, 20 , 1968-1974.

[47] FERRANTELLI F., CAFARO A., ENSOLI B. — Nonstructural HIV proteins as targets for prophylactic or therapeutic vaccines. Curr. Opin. Biotechnol ., 2004, 15 , 543-546.

[48] HAASE A.T. — The pathogenesis of sexual mucosal transmission and early stages of infection :

obstacles and a narrow window of opportunity for prevention. AIDS , 2001, 15, Suppl 1,

S10-S11.

[49] LEHNER T. — Innate and adaptive mucosal immunity in protection against HIV infection.

Vaccine , 2003, 21 , Suppl 2, S2/68-S2/76.

[50] VEAZEY R.S., LACKNER A.A. — HIV swiftly guts the immune system.

Nat. Med ., 2005, 11 , 469-470.

[51] BRENCHLEY J.M., SCHACKER T.W., RUFF L.E., et al. — CD4+ T cell depletion during all stages of HIV disease occurs predominantly in the gastrointestinal tract.

J. Exp. Med . 2004, 200 , 749-759.

[52] MEHANDRU S., POLES M.A., TENNER-RACZ, et al. — Primary HIV-1 infection is associated with preferential depletion of CD4+ T lymphocytes from effector sites in the gastrointestinal tract.

J.

Exp. Med ., 2004, 200 , 761-770.

[53] BELYAKOV I.M., HEL Z., KELSALL B. — Mucosal AIDS vaccine reduces disease and viral load in gut reservoir and blood after mucosal infection of macaques. Nat. Med ., 2001, 7 , 1320-1326.

[54] KUZNETSOV V.A., STEPANOV V.S., BERZOFSKY J.A., BELYAKOV I.M. — Assessment of relative therapeutics effects of vaccines on virus load and immune responses in small groups at several time points : efficacy of mucosal and subcutaneous polypeptide vaccines in rhesus macaques exposed to SHIV. J. Clin. Virol . 2004, 31, Suppl 1, S69-S82.

[55] LIU R., PAXTON W.A., CHOE S. et al. — Homozygous defect in HIV-1 coreceptor accounts for resistance of some multiply-exposed individuals to HIV-1 infection.

Cell , 1996, 86 , 367-377.

DISCUSSION

M. Charles PILET

Quel est actuellement l’adjuvant qui, pour ce type de vaccin, donne le meilleur rapport activité/innocuité ?

Les vaccins recombinants à base de vecteur viral (poxvirus, adénovirus, etc.) sont administrés, comme tout vaccin vivant, sans addition d’adjuvant. Pour les vaccins ADN, on a testé des cytokines (GM-CSF, IL-2), des ligands des récepteurs « Toll-like » (oligonucléotides CpG), et diverses formulations de polymères. Pour les vaccins sous-unité enfin, notamment la gp120, c’est l’hydroxide d’aluminium qui est utilisé chez l’homme, mais divers adjuvants à base d’émulsions sont à l’essai chez l’animal.

Bull. Acad. Natle Méd., 2005, 189, no 5, 831-844, séance des Membres Correspondants, 24 mai 2005