La Recherche vaccinale de l’ANRS Prospective 2007-2010 9 février 2007 Pr. Yves Lévy Anne de Saunière.

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1 La Recherche vaccinale de l’ANRS Prospective 2007-2010 9 février 2007 Pr. Yves Lévy Anne de Saunière

2 Evaluation of the ANRS HIV Vaccine Network Paris, March 2004 Members of the Evaluation Committee G. Pantaleo (CHUV Lausanne); J.C Cerrottini (Ludwig Institute, Switzerland); B. Malissen (CIML, France); J. Flores, NIH, USA) Specific comments « Need to clarify priorities et develop clear milestones… » « The team will benefit from deepening its collaboration with several other vaccine developers… » « To extend the participation in the global effort to develop an HIV vaccine in order to synergize the efforts with other groups (harmonization of clinical studies, condut common studies with other groups, regulatory aspects, include cellular immune assays that are equivalent to assays used by most other networks) « Need to develop and establish appropriate sites and cohorts for testing lipopeptides in effcicacy trials » « Some considerations should be given for testing lipopeptides in macaque models » « It is recommended to complement the selection of HIV epitopes by considering additional epitopes identified in infected individuals and vaccine recipients »

3 Introduction (1) “ The design of an effective HIV-1 vaccine remains an enormous challenge. Nearly all previous vaccine successes have been built on traditional empirical approaches. So far, these have failed for HIV-1. New ideas based on deeper understanding of all aspects of adaptive and innate, peripheral and mucosal immune responses are badly needed. The challenge, therefore, is to all the immunological community ” McMichael, A.J. 2006. HIV vaccines. Annu Rev Immunol 24:227-255. Nouveaux enjeux définir les corrélats immunologiques d’une protection de l’infection par le VIH, améliorer l’immunogénicité des vaccins actuels, identifier les meilleures combinaisons permettant une induction de réponses immunitaires T CD4 et CD8 et leur rappel par les lipopeptides, mieux disséquer les réponses immunitaires induites par les vaccins, comprendre l’échappement du VIH au système immunitaire.

4 Introduction (2) La stratégie est : de mobiliser les efforts autour de la recherche vaccinale au sein d’une structure administrative unique à l’ANRS, de renouveler le partenariat entre l’ANRS et des chercheurs immunologistes, virologistes, biologistes cellulaires, spécialistes de modèles primates, d’établir un nouveau partenariat avec les sites cliniques, de faire évoluer la technologie des tests immunologiques utilisés dans les essais vaccinaux.

5 Objectifs du programme vaccinal Intégrer les avancées des connaissances fondamentales de l’immunologie, l’évolution des concepts et les données les plus récentes obtenues avec différents candidats vaccins Intégrer la recherche biologique d’amont, l’utilisation de modèles de primates non-humains Poursuivre un programme clinique fondée sur l’utilisation d’épitopes du VIH permettant l’induction de réponses cellulaires polyépitopiques Avancer dans la compréhension des réponses immunitaires spécifiques aux lipopeptides et de diversifier les candidats vaccins qui leurs seront associés L’objectif est de définir les meilleures associations vaccinales en terme de tolérance et d’immunogénicité qui seront évaluées dans des essais de phase IIb.

6 Nouveau programme de recherche vaccinale de l’ANRS Nouvelle structure vaccinale Agenda scientifique Programme des Essais vaccinaux préventifs Programme des Essais de vaccination thérapeutique Collaborations internationales

7 Nouvelle structure vaccinale de l’ANRS Organisation Responsable : Anne de Saunière Chargée de projet : Véronique Rieux Service de recherche vaccinale de l’ANRS Réseau « volontaires pour un vaccin » Institutions internationales Recherche Préclinique Recherche clinique AC 28, Centres cliniques des essais préventifs, Plateformes d’immuno-monitoring Cellulaire et Humoral

8 Nouvelle structure vaccinale de l’ANRS Rôles et Missions Réaliser la mise en œuvre du nouveau projet de Recherche Vaccinale réunir les différents partenaires impliqués dans le programme vaccinal coordonner les différents aspects scientifiques, cliniques, réglementaires et collaboratifs de la recherche vaccinale consolider ou initier des partenariats avec les réseaux vaccinaux internationaux et avec les sites ANRS des pays en développement d’Afrique et d’Asie

9 Diversifier les candidats vaccins Diversifier les partenariats en France et Internationaux Renforcer la recherche d’amont Evolution technologique (transfert de technologies, partenariat, standardisation) Agenda Scientifique Objectifs Généraux

10 Objectif 1: Evaluer l’immunogénicité des lipopeptides seuls ou associés à des vecteurs recombinants in vitro Objectif 2: Identification de nouveaux corrélats immunologiques innés d’immunité protective (réponse NK) Objectif 3: Développement d’une approche vaccinale reposant sur le ciblage des épitopes du VIH sur les Cellules Dendritiques (CD) (Programme à 5 ans) Objectif 4: Développement de modèles pré-cliniques Objectif 5: Achévement du programme de phase I/II Objectif 6: Evolution technologique des plateformes d’immunomonitoring Objectif 7: Mise ne place d’un agenda international Agenda Scientifique Objectifs Spécifiques

11 Agenda scientifique Objectif 1 Evaluer l’immunogénicité des lipopeptides seuls ou associés à des vecteurs recombinants in vitro Etude des différents aspects virologiques et immunologiques des interactions entre le VIH, les CD et les lymphocytes T CD4 in vitro en présence des lipopeptides +/- vecteurs recombinants Evaluation de l’impact des candidats vaccins (lipopeptides, vecteurs recombinants) sur l’activation T et la transmission du virus par la synapse immunologique L’effet des candidats vaccins sur la maturation des différentes populations de DC, la présentation de l’antigène, la production de cytokines Etude du « priming » in vitro de réponses T CD4 et CD8 polyfonctionnelles de novo, ou mémoires à partir de cellules de sujets infectés par le VIH

12 I.D.M. Margarita Salcedo Grants Virus and Immunity Group Arnaud Moris Nathalie Sol-Foulon Fabien Blanchet Nicoletta Casartelli Marion Sourisseau Françoise Porrot Florence Guivel-Benhassine Céline Trouillet Olivier Schwartz Unité de Biologie Cellulaire des Lymphocytes Mabel Thoulouze Alice Dautry Andrès Alcover Objectif 1 Evaluer l’immunogénicité des lipopeptides seuls ou associés à des vecteurs recombinants in vitro

13 Objectif 2 Natural Killer cell response to Dendritic cells loaded with HIV-1 antigens: An approach to identify new innate immune correlates of protective immunity D.Scott-Algara & F.Barré-Sinoussi “Regulation of Retroviral Infection” Unit, Institut Pasteur, Paris, France

14 1.-Are DCs (or DC subsets) loaded with different HIV antigens able to induce the proliferation of NK cells? 2.-Do DCs (or DC subsets) loaded with different HIV antigens modulate NK receptor expression? 3.- Are DCs (or DC subsets) loaded with different HIV antigens able to induce an increase of the cytolytic and secretory capacities of NK cells? 4.-Are DCs (or DC subsets) loaded with different HIV antigens able to induce NK cell secretion of cytokines implicated in the induction of a Th1 response? Which are the best conditions for DC induction of these cytokines? Objectif 2 Identification de nouveaux corrélats immunologiques innés d’immunité protective (réponse NK à des cellules dendritiques chargées avec des antigènes vaccinaux VIH) Specific Aims/Questions

15 DC LYSIS PROLIFERATION REPERTOIRE CYTOKINES CD107a ASSAY Experimental Design and read out 5 days culture

16 Identification of: - NK cell markers associated to a response to HIV-1 loaded DCs in vitro - HIV-1 antigens and/or epitopes associated to an impaired NK- DC cross-talk (comparison with NK response to HIV-1 infected DCs) - To identify NK cell markers associated to a better CD4 and/or CD8 T cell adaptive response - To confirm the relevance of these markers in : - vaccinated macaques - human volunteers included in ANRS vaccines trials EXPECTED RESULTS PERSPECTIVES

17 Agenda scientifique Objectif 3 Développement d’une approche vaccinale reposant sur le ciblage des épitopes du VIH sur les cellules dendritiques (CD) Collaboration Baylor Institute Identification des AcmHu anti-CD et génération des conjugués protéiques exprimant les 5 épitopes du VIH contenus dans le vaccin VIH LIPO-5. Evaluation de la capacité des vaccins conjugués à activer les CD (humaines et de macaques) in vitro Evaluation de la présentation des vaccins conjugués par les DC à des cellules T CD4 et CD8 spécifiques Evaluation de l’immunogénicité (cellulaire et humorale) des vaccins recombinants sélectionnés dans un modèle vaccinal de primates non-humains.

18 DCR3DCR8 DCR7 DCR11 DCR9 DCR5 DCR2 DCR6 DCR10 DCR4 DCR12DCR14DCR15 Candidate Molecules for DC-Targeting DCs DCR1

19 Plasmacytoid DC Interstitial DC Langerhans Cell Blood mDC DCR 4 DCR 16 DCR 2 DCR 1 DCR 1 DCR 1 DCR 6 DCR 6 DCR 9 DCR 9 DCR9 DCR 9 DC Subsets Express Specific Internalizing C-type Lectins

20 Evaluation qualitative de la réponse vaccinale après boost par lipopeptides chez des macaques préalablement vaccinés à l’aide de vecteurs recombinants codant des épitopes homologues (MVA, NYVAC, ADN) Evaluation qualitative de la réponse immune induite lors de la primo- vaccination ou des injections de rappel par des peptides du VIH couplés à des anticorps ciblant les récepteurs des DC afin d’induire l’activation et la maturation des CD in vivo et de moduler la réponse immunitaire spécifique Essai de vaccination par des CD dérivées de macaques apprêtées par des lipopeptides ex vivo Evaluation de l’efficacité des stratégies de vaccination optimales vis-à-vis d’une épreuve virulente par les SIV/SHIV inoculés par voie muqueuse Agenda scientifique Objectif 4 Utilisation de modèles pré-cliniques de prmates non-humains

21 Programme des Essais vaccinaux préventifs Objectif 5 L’objectif est de poursuivre les essais ayant pour but de définir les meilleures combinaisons de vecteurs recombinants et de lipopeptides pour l’induction de réponses immunitaires spécifiques polyépitopiques et polyfonctionnelles Les moyens: –Définir un nouveau partenariat avec le réseau des centres cliniques de vaccination –Evolution du réseau des centres cliniques –Réflexion sur le réseau des « volontaires pour un vaccin » –Mise en place de la cohorte COHVAC

22 Les candidats Vaccins

23 O HN HOOC H NH KPalmitoyl group HIV-1 peptide 30 amino acids O HIV-1 Lipopeptide Vaccines. The lipid tail produces internalization of the lipopeptide into the cytoplasm of the cells.. Lipopeptides induce humoral and cellular immune responses in mice, primates and humans.. Combination of various HIV lipopeptides are used together in order to increase polyepitopic responses. Gahéry-Ségard, J. Virol. 2000, Mortara, J.Virol. 1998, Vitellio, J. Clin. Invest. 1995, Pialoux, AIDS. 2001

24 Epitope based vaccine for CD4 and CD8 T-cell responses Selection of large HIV peptide fragments

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26 Diversifier les « candidats vaccins » ADN NYVAC MVA Lipides LIPO5 Vaccin ADN Vaccin à virus recombinant Lipopeptide De nouveaux partenariats :

27 VACCIN ANRS MVA/VIH1 Carte du vecteur de transfert pTG17401 Mise au point d’un vecteur MVA codant pour des épitopes homologues avec les lipopeptides Disponibilité des lots cliniques: Fin 2007

28 Analyse par PCR de l’intégrité génétique de 100 clones deMVATG17401 à P6 Position des oligonucléotides utilisés dans les différentes PCRs (1 à 4 ) 14 + OTG7473 OTG16112 1 OTG17640 2 OTG3902 2 OTG16115 3 OTG7474 34 + Résultat: 100% de stabilité

29 Les Centres Cliniques Des Essais de Vaccination

30 CENTRES DES ESSAIS DE VACCINATION PREVENTIVE 6 centres : - Nantes -Toulouse ; - Marseille ; - 3 centres à Paris : 1 centre à Tenon 1 centre à Cochin 1 centre à Henri Mondor

31 Campagne d’Appel à Volontaires 2006

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33 862 VOLONTAIRES ONT REPONDU 487 ont répondu par internet 375 par téléphone 270 volontaires ont déjà été adressés aux centres vaccinaux pour la sélection en janvier 2007 APPEL A VOLONTAIRES LE 29 NOVEMBRE 2006

34 VAC 18 VAC 20 DNA NYVAC VAC 21 NYVAC LIPO5 MVA MVA +LIPO5 Résultats tolérance VAC 18 Ac -Cellules dendritiques 2007 2008 2009 Collaboration Européenne EUROVACC Collaboration Internationale Baylor Institute Programme des Essais vaccinaux préventifs

35 ANRS VAC16 Primary objective: Evaluation of the safety of LPHIV1 administered either by intradermal or intramuscular routes Secondary objectives: Evaluation and comparison of the immunogenicity of LIPHIV1 administered either by ID or IM routes Design: LPVIH1*LPVIH1 35 (6*)400 µgID LPVIH1 352000 µgIM W24W12W4W0SubjetsDosesRoute *: Nested substudy (Cutaneous biopsy at w24

36 XXXX33PlaceboD LIPO-5 3350 µgC LIPO-5 33150 µgB LIPO-5 33500 µgA W24W12W4W0SubjectsDoses IMArm ANRS VAC18 Multicentric, randomized, double blind Phase II study of the immunogenicity of different doses of LIPO-5 Primary end point: CD8- T cell responses (interferon-  secreting cells) Secondary end points: CD4-T cell responses CD4/CD8 ICS Safety (local and systemic)

37 ANRS VAC 18 132/132 volontaires randomisés le 17/11/2006

38 Bilan des vaccinations VAC18 au 31/12/06 130 volontaires ont été vaccinés : 75 (45%) ont reçu 4 injections 20 (69 %) ont reçu 3 injections 34 (87%) ont reçu 2 injections 1 injection 2 volontaires n’ont pas été vaccinés 1 volontaire perdu de vue avant S0 1 volontaire dont la S0 a été annulée suite à la déclaration de l’EIG le 12/01/07

39 EV03/ANRSVAC 20 Multicentric Randomized Phase II Objective: to compare the immunogenicity and safety of the three DNA-C prime and one NYVAC-C boost regimen to two DNA-C prime and two NYVAC-C boosts in healthy volunteers at low risk of HIV infection. Design (n=140) Primary end-points Immunogenicity: cellular responses to env, gag, pol and nef assessed using the IFN-γ ELISPOT and ICC (proportion of responders to env plus at least one of the gag, pol, nef peptide pools at weeks 26 and 28) Safety 2xADN Weeks 3xADN 0 482024 1xNYVAC 2xNYVAC

40 Agenda scientifique Objectif 6 Evolution technologique Participation à l’effort de standardisation international dès les prochains essais de phase II Transfert de technologies (court terme) –Partenariat avec Baylor Institute; technologie Epimax) –Partenariat avec CHUV Lausanne (G. Pantaleo; A.Harrari) Mise en place d’une plateforme globale (long terme; duplication plateforme R. Sekaly; Multipartenariat ANRS/INSERM) – Normes GLP –Multifonctionnelle: transcritpome, proteome, Multiparameter Flow cytometry, interface web, biostatistique

41 Agenda International Objectif 7 EDCTPGHAVE OMS HIV Vaccine Advisory Board Gates Pox Vaccine T cell Discovery Consortium CDC

42 Programme de vaccination thérapeutique Essai ANRS 137: –Evaluation d’une stratégie vaccinale comportant l’administration de vaccin LIPO-5 seul ou associé à de l’IL-2. –Le critère primaire d’évaluation est de comparer le contrôle de la réplication virale, 6 mois après arrêt des antirétroviraux, chez les patients ayant reçu les stratégies vaccinales aux sujets non vaccinés. –L’immunogénicité du vaccin sera évaluée par d’Elipsot interféron-  /IL-2 et mesure des réponses T CD4 et CD8 spécifiques polyfonctionnelles produisant de l’IL-2 et de l’interféron- . Essai de vaccination par utilisation de cellules dendritiques autologues chargées par les lipopeptides (patients US, Dallas) Evaluation de l’association lipopeptides et du vaccin recombinant MVA dans des essais de phase I/II puis II/III. Essai de phase I/II de tolérance et l’immunogénicité des vaccins recombinants associant les peptides du VIH et les anticorps ciblant les récepteurs des CD