Quand les virus déjouent les humains

Le VIH est un virus extrêmement intelligent, qui mise sur le contournement du système immunitaire pour se propager d’autant plus efficacement que les porteurs peuvent rester asymptomatiques pendant plusieurs années et transmettre ainsi la maladie sans le savoir. Depuis l’apparition du VIH en 1981, la science a fait d’énormes progrès dans la compréhension de son mode de transmission et de réplication, la façon dont il déjoue le système immunitaire et, surtout, la meilleure façon de traiter les patients infectés.

Toutefois, l’un des défis majeurs pour éradiquer complètement cette maladie est de savoir comment s’attaquer au VIH au stade proviral, au moment où il insère son matériel génétique dans une cellule hôte et se réplique avec la division cellulaire. Ces cellules, que l’on nomme des réservoirs latents de VIH, sont indétectées par le système immunitaire, alors même que le virus détourne leur processus de codage génétique, parvenant ainsi à se propager, subrepticement et passivement, sur plusieurs générations de cellules. Cette capacité du VIH à se dissimuler et à se répliquer à l’intérieur de nos cellules lui donne également la possibilité d’opérer des mutations en sa faveur, qui pourraient le rendre résistant aux traitements actuels.

Des patients au laboratoire

Les chercheurs de l’Institut de Génétique Humaine de Montpellier, un site du Centre National de Recherche Scientifique (CNRS), recourent à de nouvelles stratégies pour comprendre comment les cellules T CD4 agissent comme réservoirs du VIH.

Scarlette Abbou, ingénieure au CNRS, explique : « Les cellules T CDA agissent comme des réservoirs du HIV qui s’établissent au stade précoce de l’infection. Ces réservoirs latents sont capables de survivre à la thérapie antirétrovirale (ART), permettant aux cellules infectées de se réactiver et de produire du VIH après l’arrêt du traitement ou si une résistance se développe. Notre équipe étudie l’ensemble des facteurs qui contribuent à la survie du virus dans ces circonstances, ce qui est essentiel pour le développement de nouveaux traitements. »

Le laboratoire travaille avec un groupe de patients séropositifs suivis depuis les années 90, et surveille leurs traitements et la progression de la maladie pour mieux comprendre l’évolution du virus dans le temps. Il reçoit ainsi en continu des échantillons sanguins des patients et isole les lymphocytes T CD4, dont il extrait l’ADN génomique pour rechercher l’ADN viral. Ces échantillons font l’objet d’une analyse PCR, puis d’une électrophorèse sur gel pour étudier la taille des fragments d’ADN viral et déterminer s’il s’agit de fragments entiers ou tronqués, les produits de PCR étant ensuite séquencés. Ce processus peut être particulièrement complexe et chronophage, avec une incidence inévitable sur la rapidité des découvertes.

Comment les nouvelles technologies des pipettes aident à accélérer la recherche sur le VIH

Avec un très grand nombre d’échantillons de patients à traiter, le risque est grand que les chercheurs passent de longues heures sur des tâches répétitives de pipetage plutôt que d’analyser les données.
Scarlette poursuit : « Analyser une grande quantité d’échantillons pour chaque individu est un très gros travail. Nous devons pouvoir être sûrs d’amplifier un provirus individuel et nous effectuons donc des tests PCR à dilution limitée, ce qui implique de préparer jusqu’à 20 plaques PCR à la fois pour chaque patient. Nous devons pipeter des échantillons des plaques 96 puits vers le gel et nous traitions à l’origine chaque échantillon manuellement, un par un, parce que l’espacement des puits du gel est plus petit que celui des plaques. Cela prenait beaucoup de temps, d’autant plus qu’il faut faire attention à ne pas déchirer le gel, et cela créait un véritable goulot d’étranglement dans notre flux de travail quotidien. Nous avons donc décidé de passer à des pipettes électroniques à écartement automatique des pointes. Lorsque nous avons essayé la pipette VOYAGER 8 canaux d’INTEGRA, nous avons tout de suite été séduits par l’amélioration qu’elle apportait à nos processus. Elle est très simple à utiliser et réduit le temps de transfert des échantillons des plaques vers le gel de 40 à cinq minutes, voire moins, ce qui est fabuleux quand il faut traiter de nombreuses plaques de plusieurs patients différents ! J’ai également noté une très nette amélioration en termes d’exactitude, du fait qu’il n’y a plus besoin de pipeter chaque puits individuellement. Je sais toujours dans quel puits je suis et cela réduit considérablement le risque d’erreur. Le fait de disposer de deux tailles de pipettes de volumes différents - 50 et 125 µl -, nous donne davantage de flexibilité pour d’autres utilisations. »

D’autres membres du laboratoire ont également adopté ces nouvelles pipettes pour leurs tests sur plaques qPCR 384 puits et ont ainsi bénéficié d’une hausse significative de leur productivité.

Cette technologie a libéré du temps pour les scientifiques, un temps qu’ils peuvent désormais consacrer à l’analyse des résultats et la planification d’autres expériences. Le remplacement des consommables fait aussi une grande différence, comme l’explique Scarlette : « J’apprécie énormément le facilité de la fixation des GripTips d’INTEGRA sur les pipettes. C’est incroyablement simple et avec une seule pression, on sait que les pointes sont fixées de façon sûre et qu’on n’aura aucun souci lors de l’aspiration ou de la distribution. Il est même possible d’ajuster la vitesse d’aspiration pour éviter toute introduction de bulle. C’est incroyable de pouvoir fixer aussi rapidement et sûrement plusieurs pointes, en ayant la certitude qu’elles ne fuiront ou ne se détacheront pas au milieu de l’expérience – on ne risque pas de perdre des échantillons ou de contaminer d’autres puits. »

Gagner du temps et préserver l’environnement

Notre époque est marquée par la prise de conscience croissante des impacts du changement climatique et c’est également le cas dans les laboratoires, qui cherchent à optimiser leur gestion des protocoles de dépistage consommant un nombre élevé de pointes en plastique.
Il est important de pouvoir réaliser des expériences et de faire progresser nos connaissances scientifiques, mais réduire notre empreinte carbone l’est tout autant et les deux ne vont pas toujours de pair. Pour faire face à ce défi, les entreprises développent de meilleurs équipements de laboratoire et des technologies qui utilisent moins de plastique et aident les scientifiques à atteindre leurs objectifs d’une manière plus écologique.
Scarlette souligne : « J’aime le fait que les pointes soient disponibles en boîtes de 384, ce qui nous permet d’économiser de l’espace au sein du laboratoire et est plus écologique car il y a moins de plastique. Les réservoirs à réactifs pour pipettes multicanaux d’INTEGRA sont parfaits de ce point de vue, car ils sont conditionnés en piles de 50 réservoirs et s’emboîtent les uns dans les autres pour un encombrement réduit. Chaque réservoir s’insère ensuite facilement dans une base réutilisable. »

La touche finale….

Ce type de technologies innovantes de pipetage aide les chercheurs à obtenir des résultats beaucoup plus rapidement, contribuant ainsi à l’émergence de nouvelles découvertes et de meilleurs traitements.
Comme l’indique Scarlette : « Les pipettes VOYAGER m’ont permis de passer bien plus vite de l’expérience aux résultats. Elles sont confortables et simples à utiliser, la touche finale étant le signal sonore émis en fin de programme pour indiquer que le processus est terminé, comme un clap de fin parfait pour vous faire savoir que le travail a été fait et bien fait ! »

C’est ainsi qu’une modification intelligente des possibilités de pipetage peut rapprocher de la victoire dans la lutte contre le VIH…

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Institut de Génétique Humaine de Montpellier :
www.igh.cnrs.fr/fr/institut/a-propos-de-l-igh