Rôle des formes non intégrées de l'ADN viral dans la réponse immunitaire contre le Virus de l'Immunodéficience Humaine (VIH-1) // Role of unintegrated viral DNA in the immune response against Human Immunodeficiency Virus (HIV-1)

Au cours du cycle de réplication du Virus de l'Immunodéficience Humaine (VIH-1), l'étape d'intégration du génome viral au génome cellulaire constitue une étape essentielle puisqu'elle assure la stabilité du provirus à l'origine de la production de nouvelles particules virales infectieuses. Ainsi, les inhibiteurs de l'intégrase sont un pilier de l'arsenal des antirétroviraux utilisés en clinique bloquant très efficacement l'intégration du VIH-1. Cependant, ces inhibiteurs ne conduisent pas à la disparition de l'ADN viral qui peut rester présent sous forme d'ADN non intégré (formes majoritairement circulaires appelées cercles à 1-LTR et cercles à 2-LTR). Ces cercles pourraient jouer des rôles importants chez les patients sous antirétroviraux en permettant une réplication basale mais également en participant à l'activation de réponses immunes. En effet, chez les patients infectés par le VIH-1 et traités efficacement par antirétroviraux, la réplication virale est contrôlée et l'activation immunitaire fortement réduite. Toutefois, une activation immunitaire résiduelle persiste, possiblement liée à la présence d'ADN viral non intégré qui pourrait être reconnu par des senseurs de l'immunité innée tels que cGAS et IFI16, induisant une réponse antivirale de faible intensité contribuant à l'inflammation chronique observée chez ces patients.
L'étude du rôle spécifique des formes non intégrées d'ADN viral est limitée par les modèles existants, qui ne permettent pas de distinguer leurs contributions respectives dans l'induction des réponses immunes. Dans l'équipe, nous étudions depuis de nombreuses années le rôle de l'ADN viral non intégré. Dans le cadre de nos recherches, nous avons récemment sélectionné un virus mutant (mutant du 3'PPT) ayant la particularité de se multiplier sans passer par l'étape d'intégration, par l'utilisation exclusive des formes non intégrées de l'ADN viral (notamment les cercles 1-LTR) (Richetta et al, 2022). L'utilisation de mutants du VIH-1 du 3'PPT, capables de se répliquer via une voie non intégrative et générant majoritairement des cercles 1-LTR, offre une opportunité unique pour analyser le rôle spécifique de ces formes d'ADN.
Ainsi, un premier axe du projet vise à caractériser l'impact des cercles 1-LTR sur l'immunité innée, notamment leur capacité à activer ou à échapper aux voies cGAS-STING et IFI16. Un second axe explorera les conséquences potentielles sur la réponse immunitaire adaptative, en particulier sur l'activation des cellules dendritiques et la stimulation des lymphocytes T, ainsi que sur la présentation d'éventuels épitopes cryptiques issus de l'expression des cercles 1-LTR.
Ce projet pourrait permettre de mieux comprendre les mécanismes à l'origine de l'activation immunitaire résiduelle observée sous traitement antirétroviral et de révéler un rôle inédit de l'ADN viral non intégré dans les réponses immunitaires anti-VIH.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

During the replication cycle of Human Immunodeficiency Virus type 1 (HIV-1), integration of the viral genome into the host cell genome is a key step, as it ensures the stability of the provirus responsible for the production of new infectious viral particles. Accordingly, integrase inhibitors constitute a cornerstone of the antiretroviral arsenal used in clinical practice, as they efficiently block HIV-1 integration. However, these inhibitors do not lead to the elimination of viral DNA, which can persist in the form of non-integrated DNA, predominantly as circular forms known as 1-LTR and 2-LTR circles. These circles may play important roles in patients receiving antiretroviral therapy by supporting basal levels of viral replication and by contributing to immune activation. Indeed, in HIV-1–infected patients under effective antiretroviral treatment, viral replication is controlled and immune activation is markedly reduced. Nevertheless, residual immune activation persists, possibly linked to the presence of non-integrated viral DNA that may be recognized by innate immune sensors such as cGAS and IFI16, thereby inducing a low-level antiviral response that contributes to the chronic inflammation observed in these patients.
The investigation of the specific role of non-integrated forms of viral DNA is limited by existing models, which do not allow discrimination of their respective contributions to the induction of immune responses. In our group, we have been studying the role of non-integrated viral DNA for many years. In this context, we have recently selected a mutant virus (the 3′PPT mutant) characterized by its ability to replicate without undergoing integration, relying exclusively on non-integrated forms of viral DNA, particularly 1-LTR circles (Richetta et al., 2022). The use of HIV-1 3′PPT mutants, which replicate through a non-integrative pathway and predominantly generate 1-LTR circles, provides a unique opportunity to analyze the specific role of these DNA forms.
Accordingly, the first axis of this project aims to characterize the impact of 1-LTR circles on innate immunity, in particular their ability to activate or evade the cGAS–STING and IFI16 pathways. A second axis will explore the potential consequences for the adaptive immune response, notably dendritic cell activation and T cell stimulation, as well as the presentation of potential cryptic epitopes derived from the expression of 1-LTR circles.
This project may contribute to a better understanding of the mechanisms underlying residual immune activation observed under antiretroviral therapy and reveal a previously unrecognized role of non-integrated viral DNA in anti-HIV immune responses.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Début de la thèse : 01/10/2026

Contrats ED : Programme blanc GS-LSaH

Université Paris-Saclay GS Life Sciences and Health

577 Structure et Dynamique des Systèmes Vivants

Étudiant.e ayant fait un M2R de virologie, d'infectiologie, de biologie cellulaire et moléculaire ou d'immunologie. Expérience en culture cellulaire (manipulation sous poste de sécurité́ microbiologique) souhaitée.
Student with a Master's degree (M2R) in virology, infectiology, cell and molecular biology, or immunology. Experience in cell culture (work under a biosafety cabinet) is desirable.