Une nouvelle étape de la réplication du VIH-1 dévoilée

De l’ARN viral à l’ADN intégré dans la cellule

L’infection par le VIH-1 déclenche de nombreuses réponses cellulaires qui peuvent modifier sa multiplication et favoriser sa persistance. Deux étapes sont essentielles à son installation dans la cellule : la transcription inverse, qui convertit l’ARN viral en ADN, puis l’intégration de cet ADN dans la chromatine, ensemble formé par l’ADN cellulaire et les protéines qui l’organisent. Une fois intégré, l’ADN viral peut permettre la production de nouveaux virus ou demeurer silencieux. Cet état, appelé latence, contribue à la persistance de l’infection.

Ces étapes sont influencées par des protéines de la cellule infectée. Parmi elles, certaines participent à la recombinaison homologue, un mécanisme qui répare des lésions de l’ADN en utilisant une séquence similaire comme modèle. Plusieurs observations suggéraient que ces protéines, notamment RAD51, pouvaient intervenir avant et après l’intégration de l’ADN viral. Leur rôle au début de l’infection restait toutefois à préciser.

Des protéines de réparation mobilisées dès la transcription inverse

Dans cette étude publiée dans Science Advances, les scientifiques montrent que le VIH-1 provoque rapidement la formation de foyers de RAD51, c’est-à-dire des regroupements de cette protéine dans le noyau des cellules. Cette réponse dépend des protéines BRCA1 et BRCA2, qui participent elles aussi à la réparation de l’ADN par recombinaison homologue. RAD51 est recrutée sur l’ADN viral dès le début de la transcription inverse.

Pour étudier ce processus, les scientifiques ont combiné de l’imagerie, des tests biochimiques et des expériences d’immunoprécipitation de la chromatine, ou ChIP. Cette dernière méthode permet d’identifier les portions d’ADN auxquelles une protéine est associée. Leurs résultats montrent que la mobilisation de RAD51 favorise l’efficacité de la transcription inverse et la capacité du virus à infecter les cellules.

L’étude révèle ainsi que le virus a détourné certaines fonctions de la cellule en recrutant des facteurs de réparation. Elle met en évidence un rôle inédit de RAD51 dans les premières étapes de la multiplication du VIH-1 et apporte un nouvel éclairage sur les interactions entre le virus et la cellule infectée.

Réparation de l’ADN et infection par le VIH : quelles implications ?

La mobilisation de ces protéines de réparation pourrait également modifier la stabilité et l’intégrité de l’ADN viral, et donc sa capacité à s’intégrer dans le génome cellulaire et à être transcrit en ARN. Elle pourrait ainsi intervenir dans l’établissement de la latence. Cette possibilité devra être examinée dans de prochaines études.

Les résultats suggèrent aussi que des particularités génétiques de BRCA1 associées à une prédisposition au cancer du sein, ainsi que les traitements anticancéreux ciblant la recombinaison homologue, pourraient influencer l’évolution de l’infection par le VIH. Le projet en cours vise à explorer ces questions au sein de cohortes cliniques. Ces travaux pourront également éclairer le développement de stratégies thérapeutiques ciblant les interactions entre le virus et les mécanismes de réparation de la cellule.

Figure : Effet de l’altération de la voie BRCA1/2 sur la formation des foyers de RAD51 et les premières étapes de l’infection par le VIH-1. L’activité de réparation de l’ADN par recombinaison homologue a d’abord été vérifiée dans les cellules UWB1.289 dans lesquelles la protéine BRCA1 est naturellement déficiente, et dans ces mêmes cellules exprimant une protéine BRCA1 de type sauvage, après un traitement aux ultraviolets suivi d’un marquage de RAD51 par immunofluorescence (A et B). La formation de foyers de RAD51 après transduction lentivirale a été évaluée par immunofluorescence à l’aide d’un anticorps dirigé contre RAD51, puis par quantification du nombre de foyers par cellule (C et D). Les données correspondent aux moyennes de trois expériences indépendantes ± écarts-types. Un test statistique ANOVA a été utilisé pour évaluer la significativité des résultats : ***p < 0,005 ; **p < 0,05 ; *p < 0,5.

En savoir plus : Delphine Lapaillerie et al. BRCA1-RAD51 homologous DNA repair pathway promotes HIV-1 reverse transcription.Sci. Adv.12,eaea2430(2026).DOI:10.1126/sciadv.aea2430