Résistance du cytomégalovirus aux Résistance du cytomégalovirus aux antiviraux après transplantation d’organe antiviraux après transplantation d’organe

et greffe de moelle, à l’ère de la et greffe de moelle, à l’ère de la prophylaxie :prophylaxie :

Mise en place d’un Observatoire NationalMise en place d’un Observatoire Nationalen partenariat avec le Centre National de en partenariat avec le Centre National de

Réference du cytomégalovirusRéference du cytomégalovirus

PHRC INTER-REGIONAL 2006PHRC INTER-REGIONAL 2006

InvestigateursInvestigateursInvestigateur principal :– Dr ALAIN Sophie : Virologie, Centre National de Référence

du Cytomégalovirus, Limoges

Co-Investigateurs : – Dr MENGELLE Catherine : Virologie, Toulouse– Dr GARRIGUE Isabelle : Virologie, Bordeaux– Dr MAZERON Marie-Christine : Virologie- Centre National

de Référence du Cytomégalovirus, Paris

Investigateurs cliniciens associés à _____ :

A COMPLETER

Rationnel (1)Rationnel (1)La gravité de l’infection à CMV justifie des traitements préventifs et La gravité de l’infection à CMV justifie des traitements préventifs et curatifscuratifs

L’émergence de résistance est la résultante d’une exposition L’émergence de résistance est la résultante d’une exposition prolongée à un antiviral et de facteurs favorisant une persistance de prolongée à un antiviral et de facteurs favorisant une persistance de la réplication virale : en particulier charge virale élevée, la réplication virale : en particulier charge virale élevée, immunosuppression intense et sous dosage de l’antiviral au site de immunosuppression intense et sous dosage de l’antiviral au site de l’infectionl’infection

Une souche résistante peut donc émerger sous prophylaxie, ou Une souche résistante peut donc émerger sous prophylaxie, ou après des traitements répétésaprès des traitements répétés

L’incidence des résistances après traitement prophylactique par L’incidence des résistances après traitement prophylactique par valganciclovir valganciclovir en pratique quotidienneen pratique quotidienne reste à définir reste à définir

Rationnel 2Rationnel 2

En pratique, seule la résistance au ganciclovir a été En pratique, seule la résistance au ganciclovir a été étudiée sur de larges populations, et uniquement étudiée sur de larges populations, et uniquement après transplantation d’organe après transplantation d’organe (Lurain JID 2002).(Lurain JID 2002).

– La fréquence des résistances dans ce contexte est de La fréquence des résistances dans ce contexte est de 9,5%9,5% chez chez les patients présentant une infection active à CMV (15,2% après les patients présentant une infection active à CMV (15,2% après transplantation pulmonaire)transplantation pulmonaire)

La résistance après prophylaxie est possible La résistance après prophylaxie est possible – Sous valaciclovir (Alain et al., J Med Virol. , 2004)Sous valaciclovir (Alain et al., J Med Virol. , 2004)– Sous ganciclovir oral (Boivin et al., JID 2004)Sous ganciclovir oral (Boivin et al., JID 2004)– Sous valganciclovir (Humar et al., 2005)Sous valganciclovir (Humar et al., 2005)

Aucune donnée de cohorte n’est disponible après Aucune donnée de cohorte n’est disponible après greffe de CSHgreffe de CSH

Emergence d’une souche Emergence d’une souche résistanterésistante

Avant traitement

Traitement Après traitement

Souche sauvage (Cycle viral normal)

Souches mutantes

Blocage du cycle viral des souches sensibles

Prédominance de la souche résistante

Prédominance de la souche sauvage

Réplication virale => mutations+/-favorables

Sélection

Les molécules antivirales disponibles Les molécules antivirales disponibles inhibent l’ADN polymérase viraleinhibent l’ADN polymérase virale

ADN polyméraseUL54

UL97

GCV-PPP CDV-PP PFA

FoscarnetPFA

GanciclovirGCV

CidofovirCDV

GCV-PP

GCV-P

CDV-PKinases

cellulaires

Prodrogues : valaciclovir, valganciclovir

ADN polyméraseUL54

UL97

ACV-PPACV-PPP

GCV-PPGCV-PPP

GCVVal-GCV

ACVVal-ACV

Ganciclovir Cidofovir Foscarnet

Résistance isolée au ganciclovirPar défaut de phosphorylation

UL97

Résistance au cidofovir Et

Au ganciclovir

Résistance au foscarnet

Mutation

Résistance croisée

UL54

Mutation

Association de résistances

21

Méthodes de détection des Méthodes de détection des résistancesrésistances

Phénotype : •Définit la concentration inhibitrice 50% et 90% de l ’antiviral testé

•Etudie le comportement du virus quel que soit l ’antiviral ou les mutations (nouveaux antiviraux)

•Inconvénients :•Nécessite l ’isolement du virus en culture cellulaire•Long et difficile à standardiser

Foyer de Cellules infectées

Génotype :Génotype :

Recherche les mutations de résistance Recherche les mutations de résistance dans un gène donné : dans un gène donné : UL97UL97 ou ou UL54UL54Directement dans le prélèvementDirectement dans le prélèvementPlus sensible que le phénotypePlus sensible que le phénotypePermet la détection de mutations Permet la détection de mutations nouvellesnouvelles

Problèmes :Problèmes :– Absence de banque de données sur Absence de banque de données sur

les mutations de résistancesles mutations de résistances– Sensibilité variable des méthodes de Sensibilité variable des méthodes de

génotypages : de 10% à 50%génotypages : de 10% à 50%

Méthode de séquençage standardisée Méthode de séquençage standardisée développée par le CNRdéveloppée par le CNR incluant incluant – Banque de mutationsBanque de mutations– Sensibilité élevée (20%)Sensibilité élevée (20%)

Méthodes de détection des Méthodes de détection des résistancesrésistances

Amplificationpar PCR

Séquence

InterprétationDu génotype

RFLP

Rapidenon exhaustif

Emergence d ’une souche résistante Emergence d ’une souche résistante in vivoin vivo

Emery, J exp.Med., 1999; J. clin. Virol, 2001Emery, J exp.Med., 1999; J. clin. Virol, 2001

Cinétique virale au cours d ’une Cinétique virale au cours d ’une infection à CMV non traitée:infection à CMV non traitée:

– temps de doublement de la temps de doublement de la population 1 à 2 jours population 1 à 2 jours

Décroissance virale sous Décroissance virale sous traitement :traitement :

– 1/2 vie 1 à 2 jours 1/2 vie 1 à 2 jours

Emergence du mutant :Emergence du mutant : – La souche mutée préexiste au La souche mutée préexiste au

traitement, devient dominante traitement, devient dominante sous traitement puis redevient sous traitement puis redevient indétectable à l ’arrêt du indétectable à l ’arrêt du traitementtraitement

Traitement

200copies/ml

Copies/ml

MutantSauvage

T21j

En compétition

La charge virale circulante permet-elle de La charge virale circulante permet-elle de prédireprédire l’émergence de résistance après l’émergence de résistance après

transplantation ?transplantation ?Sous traitement :Sous traitement :– Disparition de l’antigénémie en 10 à 15 joursDisparition de l’antigénémie en 10 à 15 jours– Négativation de la PCR en 15-21 jours Négativation de la PCR en 15-21 jours

Valeur prédictive de la pente de décroissance ?Valeur prédictive de la pente de décroissance ?

Emery et al., 2001

La décroissance virale sous traitement lors du La décroissance virale sous traitement lors du premier épisode d’infection à CMV est premier épisode d’infection à CMV est

prédictive des récurrences, en l’absence de prédictive des récurrences, en l’absence de résistancerésistance

Humar et al., JID, 186, 2002Humar et al., JID, 186, 2002

Quand craindre l’émergence Quand craindre l’émergence d’une souche résistante?d’une souche résistante?

Devant une augmentation ou une persistance de la charge virale (PCR Devant une augmentation ou une persistance de la charge virale (PCR ou antigénémie) sous traitement à dose efficace chez un patient ayant ou antigénémie) sous traitement à dose efficace chez un patient ayant été exposé de façon prolongée à un antiviral (prophylaxie ou été exposé de façon prolongée à un antiviral (prophylaxie ou traitements répétés)traitements répétés)Ce d’autant que ce patient présente d’autres facteurs de risque de Ce d’autant que ce patient présente d’autres facteurs de risque de résistance résistance

La réponse retardée au traitement ne traduit pas systématiquement La réponse retardée au traitement ne traduit pas systématiquement une résistance, mais représente un facteur de risque de récurrence, à une résistance, mais représente un facteur de risque de récurrence, à surveiller.surveiller.

L’élévation de l’antigénémie dans les 2 premières semaines d’un L’élévation de l’antigénémie dans les 2 premières semaines d’un traitement est possible. Elle n’est pas associée à une résistance. traitement est possible. Elle n’est pas associée à une résistance. (Gerna et al., JID 2003; Nichols et al., Blood 2001)(Gerna et al., JID 2003; Nichols et al., Blood 2001)

Résistance du CMV aux Résistance du CMV aux antiviraux après antiviraux après

transplantation d ’organe transplantation d ’organe (Lurain, JID, 2002)(Lurain, JID, 2002)

2 cohortes de patients : 2 cohortes de patients : – Cleveland : 2345 patients suivis de 1990 à 2001 (Etude Cleveland : 2345 patients suivis de 1990 à 2001 (Etude

prospective)prospective)– Chicago : 200 patients présentant une infection active à CMV Chicago : 200 patients présentant une infection active à CMV

(Etude rétrospective)(Etude rétrospective)– Tous sous GCV en prophylaxie ou traitementTous sous GCV en prophylaxie ou traitement

Recherche des souches résistantes circulantesPhénotype et génotype

Cohorte de Chicago Cohorte de Chicago (Lurain, JID, (Lurain, JID, 2002)2002)

N (%) de patients avec uneADNémie ou une virémie

Organetransplanté

Total résistance

Poumon 99 15 (15,2)Coeur 38 2 (5,3)Foie 18 1 (5,6)Rein 45 1 (2,2)Total 200 19 (9,5)

Cohorte de Cleveland Cohorte de Cleveland (Lurain, JID, (Lurain, JID, 2002)2002)

N (%) de receveurs Organe transplanté

Total Résistance

Poumon 228 5 (2,2) Coeur 790 2 (0,25) Foie 495 0 (0) Rein 832 4 (0,48) Total 2345 11 (0,47)

Prophylaxies et résistanceProphylaxies et résistance

Humar2005

1/40 (2,5)6m

1 an

UL97SystématiquePoumonGCV oral#

Boivin2004

2/103 (1,9)

1/33 (6,1)

4m

1 an

UL97SystématiqueTousGCV oral

Gruber,2005

0>1 an/Maladie à CMVReinVal GCV*

Humar2005

1/40 (2,5)

1/40 (2,5)

6 m

1 an

UL97/

UL54

SystématiquePoumonVal GCV #

Boivin2004

0

0

4m

1 an

/SystématiqueTousVal GCV

Limaye,2000

5/240 (2,1)1 anUL97Maladie à CMVTousGCV oral

N (%)suiviMutantsCirconstancesOrganeTraitement

Recueil rétrospectif par le CNR CMV des Recueil rétrospectif par le CNR CMV des cas de résistance période 2004-2005cas de résistance période 2004-2005

Résultats non exhaustifs (10 centres: n patients transplantés)Résultats non exhaustifs (10 centres: n patients transplantés)

36 cas de résistance clinique signalés aux laboratoires 36 cas de résistance clinique signalés aux laboratoires de virologiede virologie

11 résistances avérées 11 résistances avérées – Identifiées par le génotype +/- phénotypeIdentifiées par le génotype +/- phénotype

Biais de recrutement des cas de résistance clinique (sur Biais de recrutement des cas de résistance clinique (sur ou sous estimation) par absence de critères strictsou sous estimation) par absence de critères stricts

Nécessité d’une cohorte Nécessité d’une cohorte nationalenationale

L’émergence de souches résistantes est peu fréquente L’émergence de souches résistantes est peu fréquente mais ses conséquences peuvent être graves s’il est mais ses conséquences peuvent être graves s’il est impossible de lever l’immunosuppressionimpossible de lever l’immunosuppression

Les modalités des traitements préventifs et Les modalités des traitements préventifs et immunosuppresseurs varient selon les équipesimmunosuppresseurs varient selon les équipes– Les concentrations des traitements préventifs oraux sont Les concentrations des traitements préventifs oraux sont

parfois difficiles à maîtriserparfois difficiles à maîtriser

L’incidence des résistances après allogreffe de cellules L’incidence des résistances après allogreffe de cellules souches hématopoiétiques est inconnuesouches hématopoiétiques est inconnue

Objectif principalObjectif principal

Etude de l’incidence de la résistance du Etude de l’incidence de la résistance du cytomégalovirus aux antiviraux après cytomégalovirus aux antiviraux après transplantation d’organe et greffe de transplantation d’organe et greffe de cellules souches hématopoïétiques chez cellules souches hématopoïétiques chez les patients présentant une infection active les patients présentant une infection active à CMV, dans la pratique quotidienne.à CMV, dans la pratique quotidienne.

Bénéfice pour le patient et le Bénéfice pour le patient et le clinicienclinicien

Détection systématique des résistances Détection systématique des résistances devant toute persistance de la réplication devant toute persistance de la réplication virale au delà de 15 jours virale au delà de 15 jours

Résultat du génotype en temps réelRésultat du génotype en temps réel

Adaptation thérapeutique possibleAdaptation thérapeutique possible

Objectifs secondairesObjectifs secondairesMise en place, au niveau Mise en place, au niveau nationalnational, d’un , d’un réseauréseau de recueil de recueil prospectif de données de souches et d’échantillons sous forme prospectif de données de souches et d’échantillons sous forme d’une cohorte documentée, non exclusive d’un autre protocole. d’une cohorte documentée, non exclusive d’un autre protocole. (Utilisable ultérieurement pour l’étude de la résistance à de (Utilisable ultérieurement pour l’étude de la résistance à de nouvelles molécules antivirales en développement)nouvelles molécules antivirales en développement)

Etude génétique de la sélection des souches lors de l’épisode Etude génétique de la sélection des souches lors de l’épisode initial et au moment de la résistance clinique ou avéréeinitial et au moment de la résistance clinique ou avérée

Alimenter une banque de données permettant au CNR Alimenter une banque de données permettant au CNR cytomégalovirus de générer des algorithmes de résistance : cytomégalovirus de générer des algorithmes de résistance : – par mesure du poids des différentes mutations connuespar mesure du poids des différentes mutations connues– Et étude des mutations nouvelles identifiées en cours d’étudeEt étude des mutations nouvelles identifiées en cours d’étude

Constitution de la cohorteConstitution de la cohorte

Critère d’inclusion : première infection active à Critère d’inclusion : première infection active à CMVCMVCritère d’exclusion : Critère d’exclusion : – patient non assuré socialpatient non assuré social– Patient refusant de participer Patient refusant de participer

L’inclusion dans la cohorte n’empêche pas la L’inclusion dans la cohorte n’empêche pas la participation à un autre protocoleparticipation à un autre protocoleSurveillance 18 mois ou plusSurveillance 18 mois ou plusPrélèvements : au premier épisode et à chaque Prélèvements : au premier épisode et à chaque suspicion de résistancesuspicion de résistance

Prélèvements virologiques Prélèvements virologiques destinés à l’isolement de la souche virale et à la recherche

de résistance 

Trois tubes de 7ml de sang Trois tubes de 7ml de sang Deux tubes sur EDTADeux tubes sur EDTA

génotypegénotypedosage éventuel de la molécule administrée en cas de dosage éventuel de la molécule administrée en cas de suspicion de résistancesuspicion de résistance

Un tube sur héparineUn tube sur héparineIsolement viral.Isolement viral.

Un prélèvement d’urine en milieu de transport virus. Un prélèvement d’urine en milieu de transport virus.

Si disponibles, des prélèvements permettant Si disponibles, des prélèvements permettant d’identifier la souche présente au site de l’infection d’identifier la souche présente au site de l’infection (lavage bronchoalvéolaire, biopsie, liquide (lavage bronchoalvéolaire, biopsie, liquide céphalorachidien…).céphalorachidien…).