4.2 Les inhibiteurs de l’entrée virale

Les effets secondaires rencontrés lors de l’usage d’inhibiteurs de la réplication virale, la découverte des récepteurs et l’élucidation des mécanismes d’entrée virale ont encouragé l’exporation de nouvelles voies d'inhibition virale, plus particulièrement celles se situant en amont de la pénétration du virus dans les cellules cibles (tableau III). La stratégie d’une inhibition de l’entrée virale présenterait le double avantage d’être un moyen préventif mais également thérapeutique dans la lutte anti-VIH.

 Inhibiteurs de l’attachement viral

L’adsorption du virus à la surface des cellules peut être réalisée par une interaction entre la boucle V3 de gp120 et les HSPG, chargés négativement, à la surface cellulaire (cf III- 3.). Des composés sulfatés, tels que le dextran sulfate ou l’héparine, peuvent inhiber la fixation d’anticorps dirigés contre la boucle V3 sur gp120, in vitro108,109. La dextrine-2- sulfate, un dérivé synthétique de la dextrine, est actuellement en essais cliniques de phase III110. Cette partie sera détaillée dans le chapitre III-3.3.2.

105 _{Ledergerber, B., Egger, M., Opravil, M., Telenti, A., Hirschel, B., Battegay, M., Vernazza, P., Sudre, P., Flepp, M., Furrer, H.,}

Francioli, P. and Weber, R. (1999) Lancet 353 (9156), 863-868

106 _{Finzi, D., Blankson, J., Siliciano, J. D., Margolick, J. B., Chadwick, K., Pierson, T., Smith, K., Lisziewicz, J., Lori, F., Flexner,}

C., Quinn, T. C., Chaisson, R. E., Rosenberg, E., Walker, B., Gange, S., Gallant, J. and Siliciano, R. F. (1999) Nat Med 5 (5), 512-517

107 _{Iversen, A. K., Shafer, R. W., Wehrly, K., Winters, M. A., Mullins, J. I., Chesebro, B. and Merigan, T. C. (1996) J Virol 70}

(2), 1086-1090

108 _{Callahan, L. N., Phelan, M., Mallinson, M. and Norcross, M. A. (1991) J Virol 65 (3), 1543-1550} 109 _{Harrop, H. A., Coombe, D. R. and Rider, C. C. (1994) Aids 8 (2), 183-192}

 Inhibiteurs de l’interaction gp120/CD4

Après avoir découvert le rôle du récepteur cellulaire CD4 et l’implication des glycoprotéines membranaires gp120/gp41 du VIH, les recherches se sont tournées vers ces éléments afin d’inhiber leur liaison.

Les premiers travaux ciblant l’inhibition de l’interaction gp120/CD4 ont démontré que du CD4 soluble recombinant (sCD4) était capable de bloquer l’infection par des souches VIH de laboratoire111. Ces fragments de sCD4 se sont cependant révélés inactifs sur des isolats cliniques. Par la suite, la protéine hybride PRO 542, constituée de quatre copies des domaines D1 et D2 de CD4 (cf II-2.1.1.) liées à la région constante de l’IgG2 humaine, a été testée in vitro et validée pour son activité antirétrovirale112. Le couplage de cette partie de l’IgG2 a permis de résoudre les problèmes liés à la courte demi-vie du CD4 soluble et à sa faible pénétration dans les tissus (3 jours avec une seule injection intraveineuse pour le PRO 542 contre 15 min pour du sCD4). Le PRO 542 est actuellement développé par Progenics Pharmaceuticals et a été testé en phases I/II d’essais cliniques. Il semble bien toléré et aucune dose limite de toxicité n’a été identifiée à ce jour. Des essais de production à grande échelle ont été tentés dans le lait de chèvres transgéniques, dans des lignées cellulaires et dans des plantes113. Le BMS-488043, une molécule de petite taille (406,5 Da) créée par synthèse chimique (Bristol-Myers Squibb), a montré une efficacité contre un panel de souches VIH de tropisme X4, R5 ou R5X4114. Ce dérivé 4-methoxy-7-azaindole se lie de façon compétitive et réversible à gp120, au niveau du site de fixation à CD4115,116. Des analyses de dynamique moléculaire ont montré que le BMS-488043 insère son noyau azaindole dans la cavité de gp120 accueillant habituellement la Phe43 du récepteur CD4 (cf II-2.1.2.) et interagit avec plusieurs résidus de gp120 situés dans, et à proximité de cette cavité117. Néanmoins, Si et al.118 ont suggéré que l’inhibition de l’entrée virale par le BMS-488043 pouvait avoir lieu après la fixation de gp120 à CD4. Le BMS-488043 est actuellement en phase II d’essais cliniques et présente de meilleures propriétés pharmacocinétiques que son prédécesseur, le BMS-378806.

111 _{Deen, K. C., McDougal, J. S., Inacker, R., Folena-Wasserman, G., Arthos, J., Rosenberg, J., Maddon, P. J., Axel, R. and}

Sweet, R. W. (1988) Nature 331 (6151), 82-84

112 _{Parren, P. W., Moore, J. P., Burton, D. R. and Sattentau, Q. J. (1999) Aids 13, 137-162} 113 _{Castagna, A., Biswas, P., Beretta, A. and Lazzarin, A. (2005) Drugs 65 (7), 879-904}

114 _{Lin, P. F., Blair, W., Wang, T., Spicer, T., Guo, Q., Zhou, N., Gong, Y. F., Wang, H. G., Rose, R., Yamanaka, G., Robinson,}

B., Li, C. B., Fridell, R., Deminie, C., Demers, G., Yang, Z., Zadjura, L., Meanwell, N. and Colonno, R. (2003) Proc Natl Acad Sci

U S A 100 (19), 11013-11018

115 _{Guo, Q., Ho, H. T., Dicker, I., Fan, L., Zhou, N., Friborg, J., Wang, T., McAuliffe, B. V., Wang, H. G., Rose, R. E., Fang, H.,}

Scarnati, H. T., Langley, D. R., Meanwell, N. A., Abraham, R., Colonno, R. J. and Lin, P. F. (2003) J Virol 77 (19), 10528-10536

116 _{Chen, B., Vogan, E. M., Gong, H., Skehel, J. J., Wiley, D. C. and Harrison, S. C. (2005) Nature 433 (7028), 834-841} 117 _{Kong, R., Tan, J. J., Ma, X. H., Chen, W. Z. and Wang, C. X. (2006) Biochim Biophys Acta 1764 (4), 766-772}

118 _{Si, Z., Madani, N., Cox, J. M., Chruma, J. J., Klein, J. C., Schon, A., Phan, N., Wang, L., Biorn, A. C., Cocklin, S., Chaiken, I.,}

L’utilisation d’anticorps dirigés contre le complexe Env du virus a été également explorée, mais les mécanismes régissant la neutralisation virale ne sont pas encore complètement élucidés. On relèvera tout de même l’existence d’anticorps dirigés contre les épitopes situés sur gp120, au niveau des boucles hypervariables V1, V2, V3 et le site de fixation à CD4 de gp120. Un anticorps anti-gp41, le 2F5, a également montré un bon comportement antiviral119. Le TNX 355 (société Tanox), un anticorps monoclonal dirigé contre le domaine D2 de CD4, est actuellement en essais cliniques de phase II. Son épitope est différent de celui de gp120 (domaine D1) et, de ce fait, le TNX 355 ne bloque pas l’interaction gp120/CD4 mais plutôt les changements conformationnels de gp120 induits par la fixation à CD4120. Cet anticorps se fixe aux lymphocytes T et aux macrophages.

Les lectines spécifiques du mannose constituent une stratégie supplémentaire d’inhibition de l’entrée virale. Parmi celles-ci, la cyanovirine-N, isolée de la cyanobactérie Nostoc ellipsosporum, a montré un certain potentiel à bloquer l’infection par le VIH. Il s’agit d’une protéine de 11 kDa qui se fixe aux oligosaccharides riches en mannose de gp120121 et probablement gp41122. Ce composé est actuellement en développement préclinique pour être utilisé sous la forme d’un microbicide. De nombreuses lectines dérivées des plantes (Galanthus nivalis agglutinin ou GNA, Hippeastrum hybrid agglutinin ou HHA, la Concanavaline A, Urtica dioica agglutinin ou UDA) agissent selon le même principe et peuvent, de ce fait, constituer des microbicides potentiels123.

Des études ont, par ailleurs, permis d’identifier le cyclotriazadisulfonamide (CADA), un composé qui sous-régule l’expression de CD4 et inhibe, de ce fait, l’infection par le VIH124. Cette molécule a montré un effet synergique, associée à des inhibiteurs de la transcriptase inverse, de la protéase ou aux inhibiteurs de fusion T20 et AMD3100.

119 _{Ugolini, S., Mondor, I., Parren, P. W., Burton, D. R., Tilley, S. A., Klasse, P. J. and Sattentau, Q. J. (1997) J Exp Med 186}

(8), 1287-1298

120 _{Moore, J. P., Sattentau, Q. J., Klasse, P. J. and Burkly, L. C. (1992) J Virol 66 (8), 4784-4793}

121 _{Boyd, M. R., Gustafson, K. R., McMahon, J. B., Shoemaker, R. H., O'Keefe, B. R., Mori, T., Gulakowski, R. J., Wu, L., Rivera,}

M. I., Laurencot, C. M., Currens, M. J., Cardellina, J. H., 2nd, Buckheit, R. W., Jr., Nara, P. L., Pannell, L. K., Sowder, R. C., 2nd and Henderson, L. E. (1997) Antimicrob Agents Chemother 41 (7), 1521-1530

122 _{O'Keefe, B. R., Shenoy, S. R., Xie, D., Zhang, W., Muschik, J. M., Currens, M. J., Chaiken, I. and Boyd, M. R. (2000) Mol}

Pharmacol 58 (5), 982-992

123 _{Balzarini, J., Hatse, S., Vermeire, K., Princen, K., Aquaro, S., Perno, C. F., De Clercq, E., Egberink, H., Vanden Mooter, G.,}

Peumans, W., Van Damme, E. and Schols, D. (2004) Antimicrob Agents Chemother 48 (10), 3858-3870

 Ant agonistes des corécepteurs

La découverte du rôle joué par les corécepteurs CCR5 et CXCR4125,126 dans l’infection virale et l’effet inhibiteur de leurs ligands naturels, les chimiokines RANTES, MIP-1, MIP- 1 (pour CCR5) et SDF-1pour CXCR4,130 ont montré la voie dans la conception de nouvelles stratégies antivirales. Il existe trois types d’inhibiteurs de l’entrée virale ciblant les corécepteurs : les inhibiteurs de faible poids moléculaire, les anticorps et les chimiokines131.

Plusieurs inhibiteurs de faible poids moléculaire sont actuellement connus pour leur action antagoniste sur les récepteurs CCR5 et CXCR4. Le récepteur CCR5 est une cible intéressante à viser du fait de son usage prédominant par les souches VIH. De plus, une mutation particulière, CCR532, aboutissant à l’absence d’expression de CCR5, a été observée chez certains individus (cf II-2.2.2.). Des études concernant cette mutation ont montré que les personnes ne possédant pas de récepteurs CCR5 fonctionnels ne présentent pas de pathologie particulière et sont résistants au VIH, validant CCR5 comme cible dans la lutte antivirale. De ce fait, le blocage de CCR5 pourrait être sans conséquence sur l’organisme. CCR5 possède plusieurs antagonistes capables d’inhiber la liaison des souches virales R5 : le TAK-220 (Takeda Chemical Industries), le SCH-D ou SCH-417690 (Schering-Plough), l’UK-427857 (Pfizer), le GSK-873140 (GlaxoSmithKline) et l’AMD-887 (AnorMED). Ces composés inhibent tous l’entrée du VIH dans les cellules en bloquant l’interaction du complexe gp120/CD4 avec CCR5132,133. Le mécanisme précis est, à l’heure actuelle, inconnu ; cependant, des études suggèrent que ces molécules se fixent sur le domaine transmembranaire de CCR5 au niveau de résidus spécifiques134. Le danger d’utiliser des composés bloquant CCR5 réside dans le fait que pour échapper à ces antagonistes, les souches virales R5 pourraient muter vers la forme X4 et entraîner ainsi une progression vers le stade de SIDA plus rapide. Une étude sur ce changement de tropisme viral a montré qu’un traitement de dix

125 _{Dragic, T., Litwin, V., Allaway, G. P., Martin, S. R., Huang, Y., Nagashima, K. A., Cayanan, C., Maddon, P. J., Koup, R. A.,}

Moore, J. P. and Paxton, W. A. (1996) Nature 381 (6584), 667-673

126 _{Feng, Y., Broder, C. C., Kennedy, P. E. and Berger, E. A. (1996) Science 272 (5263), 872-877}

127 _{Cocchi, F., DeVico, A. L., Garzino-Demo, A., Arya, S. K., Gallo, R. C. and Lusso, P. (1995) Science 270 (5243), 1811-1815} 128 _{Arenzana-Seisdedos, F., Virelizier, J. L., Rousset, D., Clark-Lewis, I., Loetscher, P., Moser, B. and Baggiolini, M. (1996)}

Nature 383 (6599), 400

129 _{Bleul, C. C., Farzan, M., Choe, H., Parolin, C., Clark-Lewis, I., Sodroski, J. and Springer, T. A. (1996) Nature 382 (6594),}

829-833

130 _{Oberlin, E., Amara, A., Bachelerie, F., Bessia, C., Virelizier, J. L., Arenzana-Seisdedos, F., Schwartz, O., Heard, J. M., Clark-}

Lewis, I., Legler, D. F., Loetscher, M., Baggiolini, M. and Moser, B. (1996) Nature 382 (6594), 833-835

131 _{Castagna, A., Biswas, P., Beretta, A. and Lazzarin, A. (2005) Drugs 65 (7), 879-904}

132 _{Dragic, T., Trkola, A., Thompson, D. A., Cormier, E. G., Kajumo, F. A., Maxwell, E., Lin, S. W., Ying, W., Smith, S. O.,}

Sakmar, T. P. and Moore, J. P. (2000) Proc Natl Acad Sci U S A 97 (10), 5639-5644

133 _{Tsamis, F., Gavrilov, S., Kajumo, F., Seibert, C., Kuhmann, S., Ketas, T., Trkola, A., Palani, A., Clader, J. W., Tagat, J. R.,}

McCombie, S., Baroudy, B., Moore, J. P., Sakmar, T. P. and Dragic, T. (2003) J Virol 77 (9), 5201-5208

134 _{Seibert, C., Ying, W., Gavrilov, S., Tsamis, F., Kuhmann, S. E., Palani, A., Tagat, J. R., Clader, J. W., McCombie, S. W.,}

jours avec l’UK-427857 induisait une conversion phénotypique pour seulement deux des 63apatients recevant le traitement, ce qui pourrait en faire un bon candidat. Des études sont, néanmoins, en cours pour suivre les patients sur une plus longue période.

Plusieurs antagonistes de CXCR4 ont également été étudiés, notamment le KRH-2731 et l’AMD3100, un membre de la famille des bicyclames, remplacé par un composé de seconde génération, l’AMD070, de plus faible poids moléculaire et moins toxique135. Ces molécules ont la propriété d’être très cationiques et de pouvoir se fixer sur les régions anioniques de CXCR4. Les conséquences du blocage de CXCR4 doivent néanmoins être évaluées puisque l’absence de ce récepteur à la surface cellulaire est associée à différentes pathologies136,137,138.

Des anticorps monoclonaux dirigés contre les corécepteurs ont également été utilisés pour tenter de limiter l’entrée du virus. Bien que l’anticorps 12G5 dirigé contre CXCR4 ait montré une activité inhibitrice contre les souches X4, son efficacité présente certaines limites. Cette faiblesse est probablement liée aux différentes configurations de présentation de CXCR4 et donc de ses épitopes, à la surface des différentes cellules CD4+139. Parmi les nombreux anticorps monoclonaux produits contre le récepteur CCR5, seuls deux (2D7 et PA14 ou PRO140) ont montré à la fois un effet inhibiteur sur la liaison de gp120 sur CCR5 et une action anti-fusogénique140.

In vivo, et de façon naturelle, les chimiokines peuvent bloquer l’infection du VIH par différents mécanismes, principalement par gêne stérique et/ou en provoquant l’endocytose de leur récepteur associé141,142,143. In vitro, un certain nombre de chimiokines modifiées (AOP- RANTES, NNY-RANTES, RANTES 9-68, RANTES 3-68, Met-RANTES) ont été développées contre CCR5. Cependant, des problèmes de pharmacocinétique, d’interférence avec la physiologie, d’apparition de souches résistantes et de coût de production rendent leur développement clinique très incertain.

135 _{Donzella, G. A., Schols, D., Lin, S. W., Este, J. A., Nagashima, K. A., Maddon, P. J., Allaway, G. P., Sakmar, T. P., Henson,}