Identificación de nuevos moduladores innatos, inmunometabólicos e inflamatorios para la mejora de vacunas preventivas e inmunoterapias basadas en células dendríticas dirigidas a la inducción de respuestas de células T CD8 frente a VIH-1

• Autores: Marta Calvet i Mirabent
• Directores de la Tesis: Enrique Martín Gayo (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2023
• Idioma: español
• Número de páginas: 236
• Tribunal Calificador de la Tesis: Francisco Sánchez Madrid (presid.), María José Buzón Gómez (secret.), Matthieu Perreau (voc.), Ezequiel Ruiz-Mateos Carmona (voc.), José Alcamí Pertejo (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Biociencias Moleculares por la Universidad Autónoma de Madrid
• Materias:
  • Ciencias de la vida
    • Inmunología
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
• Resumen
  • español

    l desarrollo del tratamiento antirretroviral (TAR) cambió el curso de la pandemia del VIH-1 convirtiendo la infección en una enfermedad crónica manejable. Sin embargo, el TAR no erradica el VIH-1 y la cronicidad de la infección conduce al agotamiento inmunitario y limita la eliminación de células infectadas. En esta tesis se evaluó el potencial de la combinación de agonistas de los sensores STING y TLR3/RIG-I activando TBK-1 para mejorar la funcionalidad de las células dendríticas (DC), como estrategia para potenciar las células T CD8+ específicas del VIH-1 en un contexto preventivo y terapéutico. Se demostró que la combinación de ambos adyuvantes de TBK-1 aumentaba la maduración y funcionalidad de las DC. Además, se describió que la vacunación con DC entrenadas reducía la progresión de la infección por VIH-1 in vivo utilizando el modelo de ratón humanizado médula ósea-hígado-timo (BLT). Este control inmunitario se asoció al reclutamiento de células T CD8+ en la pulpa blanca del bazo, a la reducción de la diseminación de células p24+ infectadas a los ganglios linfáticos (GL), y mayor polifuncionalidad de las células T CD8+ de bazo y sangre específicas del VIH-1. También evaluamos la eficacia de dicha terapia induciendo respuestas de células T CD8+ en PWH en TAR. El tratamiento con DC tratadas mejoró la polifuncionalidad de las respuestas de células T CD8+ específicas y la capacidad de eliminar células T CD4+ autólogas infectadas con p24+ in vitro en mayor proporción en PWH en TAR a largo plazo (LT-ARTp), mientras que la mejora funcional de las células T CD8+ de PWH en TAR a corto plazo (ST-ARTp) fue limitada. El estado disfuncional de las células T CD8+ de ST-ARTp se asoció con la co-expresión diferencial de los receptores inhibidores checkpoint PD1 y TIGIT frente a TIM3 y la capacidad de inducir la respiración mitocondrial y la glucólisis tras su activación en ST-ARTp en comparación con LT-ARTp. Se observó un aumento de la expresión de TIGIT y una disminución de TIM3 en los GL de PWH en comparación con los GL VIH negativos. Finalmente, evaluamos el impacto de la inflamación crónica en el fenotipo basal y la respuesta a la estimulación con PAMP en monocitos (Mo) de PWH con ratio CD4/CD8 de células T bajo (<0,8) y normal (>1), utilizados como precursores para la terapia DC. Los Mo CD40+ de PWH con ratio bajo mostraron una mayor inducción de los ligandos de los receptores inhibidores checkpoint PD-L1, CD155 y Galectina-9 tras la estimulación con diferentes PAMP, de forma más significativa con CL097 y Poly I:C. Además, se observó una inducción transcripcional específica de citoquinas proinflamatorias y de los inflamasomas IFI-16 y NLRP3 en este mismo subgrupo de PWH. Por último, se observó expresión de ligandos para receptores de checkpoint y activación de inflamasomas en Mo y DC presentes en el GL de PWH. En conjunto, nuestro estudio identifica nuevos métodos y parámetros inmunometabólicos para modular las DC y potenciar las células T CD8+ específicas del VIH-1 que pueden constituir nuevas dianas para mejorar futuras vacunas y terapias personalizadas contra el VIH-1

  • English

    The development of the antiretroviral treatment (ART) changed the course of the HIV-1 pandemic making the infection a manageable chronic disease. However, ART does not eradicate HIV-1 and the chronicity of the infection leads to immune exhaustion, limiting the elimination of persistently infected cells. The present thesis evaluated the potential of the combination of agonists to STING and TLR3/RIG-I sensors increasing activation of TBK-1 to enhance functional properties of dendritic cells (DC), as a potential strategy to boost HIV-1 specific CD8+ T cells in preventive and a therapeutic context. We demonstrate that the combination of both TBK-1 adjuvants increased maturation and functionality of DC. Furthermore, we described that vaccination with adjuvant-trained DCs reduced progression of HIV-1 infection in vivo using the humanized bone marrow-liver-thymus (BLT) mouse model. Such in vivo immune control was associated to recruitment of CD8+ T cells to the spleen’s white pulp, reduced spread of infected HIV-1 p24+ cells to the LN, and with higher polyfunctionality of splenic and circulating HIV-1 specific CD8+ T cells in vaccinated animals. We also evaluated the efficacy of the adjuvantactivated DC therapy in the reinvigoration of HIV-1 specific CD8+ T cells in PWH on ART. Treatment with primed DC improved polyfunctionality of HIV-1 specific CD8+ T cell responses and the capacity to eliminate autologous p24+ infected CD4+ T cells in vitro in a larger proportion of PWH on long-term ART (LT-ARTp). In contrast, the functional enhancement of CD8+ T cells from PWH on short-term ART (ST-ARTp) after DC treatment was limited. Dysfunctional state of CD8+ T cells from ST-ARTp was associated with differential co-expression of checkpoint inhibitory receptors PD1 and TIGIT vs TIM3 and ability to induce mitochondrial respiration and glycolysis upon TCR activation in ST-ARTp compared to LT-ARTp. Increased TIGIT and decreased TIM3 expression was observed in lymph nodes from PWH compared to HIV-negative LN. Finally, we evaluated the impact of differential levels of chronic inflammation in the basal phenotype and response to PAMP stimulation on monocytes (Mo) from PWH with low (<0.8) and normal (>1) CD4/CD8 T cell ratio used as precursors for the DC therapy. CD40+ Mo from PWH with low ratio exhibited higher induction of the ligands of checkpoint inhibitory receptors PD-L1, CD155 and Galectin-9 upon stimulation with different PAMPs, more significantly with CL097 and Poly I:C. Furthermore, increased expression of ligands for checkpoint receptors in Mo from this subgroup of PWH was also characterized by specific transcriptional induction of proinflammatory cytokines and the IFI-16 and NLRP3 inflammasomes. Finally, expression of ligands for checkpoint receptors and inflammasome activation was observed in Mo and DC present in the LN of a PWH. Together, our study identifies novel methods and immunometabolic parameters to modulate DC and boost HIV-1 specific CD8+ T cells that may represent new targets useful to improve future personalized vaccines and therapies against HIV-1