Winning projects and candidates

L’infection chronique par le virus de l’hépatite B (VHB) augmente considérablement les risques de développer des maladies sévères du foie tel que le carcinome hépatocellulaire. Bien qu’efficaces pour maintenir l’infection sous contrôle, les traitements actuels ne permettent pas d’éradiquer le virus du fait de la persistance du minichromosome viral, l’ADNccc (circulaire clos de façon covalente). Il est donc absolument essentiel de développer de nouvelles thérapies ciblant directement cet épisome. L’interaction complexe entre le VHB et le système immunitaire de l’hôte crée un micro-environnement hépatique inflammatoire responsable des lésions du foie et du développement du cancer. Cette interaction est régie par la production de cytokines/chemokines à partir des hépatocytes ou des cellules immunitaires. Une meilleure compréhension de cette interaction intercellulaire est donc primordiale afin de ralentir significativement la progression de la maladie. Le stress du réticulum endoplasmique (RE) est une des voies de signalisation contrôlant la production de cytokines et est communément activée lors de maladies hépatiques. En particulier, le VHB, de par la production de protéines virales, induit cette voie de stress responsable d’une sécrétion plus importante de l’interleukin-8 (CXCL8), décrite pour attirer des cellules immunitaires. De manière intéressante, l’environnement pro-inflammatoire augmente la proportion de variants d’épissage du VHB, en particulier peu de temps avant l’apparition du cancer. Ce processus co-transcriptionnel génère une vingtaine de variants dont certains codent des protéines décrites pour moduler l’interaction avec le système immunitaire montrant un rôle prépondérant dans la pathogenèse induite par le VHB.

Nous avons identifié les hélicases à ARN DDX5 et DDX17 comme des régulateurs clés de l’épissage du VHB dans des cellules hépatiques primaires ou cancéreuses. Leur déplétion est notamment associée à l’induction du variant SP17 qui semble produire une nouvelle protéine virale que nous avons appelée HBc-P. De manière frappante, l’induction de ce variant et potentiellement de cette protéine est associée à l’induction d’un stress du RE et l’augmentation de l’expression de CXCL8.

L’objectif de ce projet sera donc d’établir un lien fonctionnel entre la production de HBc-P, l’induction du stress du RE et la production de cytokines pro-inflammatoires telle que CXCL8. Après avoir confirmé la production de HBc-P à partir du variant SP17 après infection d’hépatocytes primaires humains par un fractionnement de polysomes, nous générerons un vecteur lentiviral nous permettant de surexprimer cette protéine dans ces cellules. L’induction du stress du RE sera monitoré par une approche de Nanostring nCounter avec un panel de gènes dédiés associée à des expériences de Western blot quantifiant des évènements liés à cette voie de signalisation. En parallèle, les cytokines seront quantifiées par Isoplexis et leur régulation par HBc-P sera validée par de nouvelles expériences d’ELISA.   

Dans le cas où ces résultats obtenus au cours de financement corroborent notre hypothèse, ce projet fournira les bases d’un projet plus large visant à 1) caractériser le lien fonctionnel entre SP17/HBc-P et le tress du RE dans des modèles in vivo, 2) suivre l’expression de SP17/HBc-P chez les patients au cours des différénetes étapes de l’hépatite B chronique et enfin 3) caractériser la contribution d’autres variants d’épissage du VHB à l’interaction entre les hépatocytes infectés et les cellules immunitaires à la fois dans des modèles in vivo et chez les patients. Ce projet éclairera donc davantage l’importance fonctionnelle des variants d’épissage au cours de l’hépatite B chronique et ouvrira la porte au développement de nouvelles stratégies thérapeutiques, ciblant notamment le stress du RE, stratégie déjà employée contre des maladies hépatiques telle que la MASLD et dont des drogues ciblant cette voie sont actuellement en essais cliniques.  

La Caraïbe est la 2 ème région la plus touchée par le VIH après l’Afrique Subsaharienne. Les départements Français d’Amérique sont des territoires Français particulièrement touchés. Dans un contexte migratoire complexe et evolutif l’épidémie VIH est en fait composée de sous épidémies imparfaitement décrites. La compréhension de cette (ces) dynamique(s) est importante pour optimiser les actions de prévention. Outre les efforts de modélisation qui buttent sur les mouvements de populations, l’étude des séquences du gène de la polymérase ont été utilisées pour améliorer notre compréhension. Cette collaboration scientifique débutante -pour l’instant essentiellement épistolaire- ne fait que commencer. L’objectif est de réunir les chercheurs virologues et épidémiologistes pour recenser les sources de données, et proposer des hypothèses spécifiques à tester sur la dynamique de l’épidémie dans une région complexe. Pour commencer la dynamique de transmission (temps moyen entre infection et transmission) sera estimée pour différents sous groupes ce qui pourrait permettre de cibler des actions de prévention. En Guyane, il semblerait que la majorité des patients étrangers s’infecte en Guyane ce qui signifie que la prévention doit être optimisée. Des hypothèses spécifiques seront testées: les séquences des patients de Haiti seront analysées si elles sont similaires aux séquences Guyanaises décrites ceci confirmerait l’hypothèse, si elle sont similaires aux séquences de Haiti l’hypothèse serait réfutée.  Ce contrat d’initiation permettra déjà des livrables à partir des données déjà préparées et permettra de chercher à étendre les données épidémiologiques et les séquences disponibles grace à l’inclusion des autorités de santé publique de la Région.

– Contexte et objectifs

Le Burkina Faso après plusieurs semaines de décalage par rapport à l’Europe, fait face à la pandémie du COVID-19 avec 497 cas diagnostiqués au 13 Avril 2020 dont 27 décès. Ces épidémies cycliques de pathologies émergentes ou ré-émergentes ainsi que d’autres problèmes de santé de nature endémique fragilisent le système sanitaire du pays.

La recherche clinique sur le COVID-19 avance avec de nombreux essais cliniques lancés partout dans le monde. Au Burkina Faso deux essais thérapeutiques sont également en cours. En l’absence de vaccin préventif, de moyens biomédicaux de prévention ou de moyens thérapeutiques spécifiques, les mesures de contrôle du COVID-19 utilisées jusqu’à présent en Asie, Europe et Amérique, notamment les mesures barrières, la distanciation sociale, le port de masques, le confinement semblent difficiles à appliquer au Burkina Faso. Toutefois, le pays a mis en place un plan de riposte permettant d’identifier les cas suspects de malades atteints de COVID-19 afin de les prendre en charge mais fait face malheureusement à beaucoup de défis. D’abord le coût élevé des analyses actuelles du diagnostic par PCR limite le nombre d’analyses réalisées et rendent difficile voire impossible une estimation réelle du nombre de personnes infectées par le virus en population générale. De plus, la surveillance de la séropositivité des anticorps IgG et IgM au sein de la population, recommandée par l’OMS serait difficile à mettre en œuvre faute de moyens. Ensuite, au Burkina Faso, il n’existe pas de données sur les facteurs prédictifs de la survenue de complications sévères ainsi que sur les facteurs pronostiques du décès dus au COVID-19. La caractérisation des patients grâce à des modèles/scores prédictifs pour identifier ceux qui seraient à risque de développer des formes graves de COVID-19 permettrait pourtant de focaliser les mesures préventives ainsi que les moyens disponibles sur cette frange de la population en réduisant les moyens et coûts associés à la prise en charge. Enfin, peu d’études socio-anthropologiques sont faites sur le parcours thérapeutique des patients et leur vécu de la maladie, mais aussi l’acceptabilité, l’application et l’impact des mesures de prévention de la maladie sur le personnel soignant et la population.

Trois équipes de recherche internationales et multidisciplinaires travailleront sur différents volets du COVID-19 au Burkina Faso : séro-épidémiologique, épidémiologie clinique et Socio-anthropologique.

• Objectifs de la recherche

Cette recherche s’articulera autour de trois volets complémentaires ayant pour objectifs principaux de :

– Déterminer la séroprévalence de l’infection à SRAS-CoV-2 au sein de la population Burkinabè  (Volet 1 : Séro-épidémiologique).

– Déterminer les facteurs prédictifs de la survenue de complications sévères et décrire les facteurs pronostiques du décès chez les patients infectés par le SARS-CoV-2 (Volet 2 : Épidémiologie clinique).

– Analyser le parcours thérapeutique et le vécu des patients pris en charge dans les centres dédiés aux personnes infectées par le SARS-CoV-2 ainsi que les perceptions, l’acceptabilité et l’application des stratégies de prévention de l’infection par le personnel soignant et la population générale (Volet 3 : Socio-anthropologique).

• Retombées attendues

 Cette recherche permettra d’une part d’estimer la séroprévalence de l’infection à SRAS-CoV-2 dans la population générale Burkinabè. Ainsi, le développement de mesures de prévention déployées dans le cadre de la riposte contre le COVID-19 pourrait se focaliser sur la frange de la population qui ne serait pas immunisée en permettant ainsi de réduire les coûts de la riposte au COVID-19 dans un pays où les ressources sont limitées ; mais aussi de préparer des stratégies de ripostes à d’autres potentielles épidémies de COVID-19. D’autre part, elle permettra de générer des données épidémiologiques cliniques utiles pour la prise en charge efficiente des malades. Enfin les données socio-anthropologiques permettront de soutenir le Burkina Faso dans sa riposte contre la pandémie actuelle de COVID-19.

La tuberculose (TB), causée par Mycobacterium tuberculosis (Mtb) reste l’une des principales causes de décès due à un agent infectieux dans le monde. Le traitement de la tuberculose nécessite plusieurs mois de chimiothérapie avec des schémas thérapeutiques complexes contenant plusieurs antibiotiques. Malheureusement, la durée et la toxicité des régimes antituberculeux disponibles affectent considérablement l’observance, conduisant à des échecs thérapeutiques, des rechutes et l’émergence de résistances. Ce nombre croissant de souches multirésistantes constitue un véritable défi clinique extrêmement préoccupant. Dans ce contexte, le développement de nouvelles interventions thérapeutiques est désespérément nécessaire pour réduire la durée du traitement et éviter la génération de sous-populations multirésistantes récalcitrantes.

Parmi les médicaments de première ligne disponibles, le pyrazinamide (PZA) joue un rôle clé dans le traitement de la tuberculose. En effet, l’introduction de cet antibiotique dans la chimiothérapie antituberculeuse standard a permis de raccourcir la durée du traitement de 9-12 mois à 6 mois. Le PZA est donc l’une des meilleures molécules à notre disposition. Deux mécanismes majeurs, communément acceptés au sein de notre communauté scientifique, ont été proposés pour décrire le mode d’action du PZA. Le premier nécessite un pH microenvironnemental acide pour être efficace en perturbant l’homéostasie du pH intrabactérien et le potentiel de membrane. Le second, ne nécessite aucune étape de protonation et cible l’aspartate carboxylase PanD, impliquée dans la biosynthèse de la co-enzyme A, ayant ainsi une efficacité quel que soit le pH microenvironemental. Ainsi, bien qu’il soit utilisé en clinique depuis près de 50 ans, le mode d’action moléculaire du PZA reste mal caractérisé avec des modèles potentiellement conflictuels.

Afin de répondre à ces questions, nous avons conçu une proposition de projet d’initiation intitulée ” Contribution moléculaire du pH et de l’aspartate décarboxylase PanD dans le mode d’action du pyrazinamide chez Mycobacterium tuberculosis (PanDMyc)” qui vise à développer de nouveaux outils biologiques, technologiques et analytiques pour décrypter les bases moléculaires responsales de l’activité du PZA.

Dans un premier temps, nous proposons de développer un programme de répression transcriptionnelle (CRISPRi) chez Mycobacterium tuberculosis. Ensuite, ce système permettra de réaliser des approches chimio-génétiques innovantes pour caractériser les hypothétiques cibles et voies biologiques impliquées dans la sensibilité au PZA. Nos travaux se focaliseront donc sur la cible putative PanD, impliquée dans la biosynthèse de la co-enzyme A et la contribution du pH microenvironnemental.

Avec ces investigations, nous visons à redéfinir le mode d’action du PZA, apportant ainsi de nouvelles connaissances sur les principes fondamentaux de la chimiothérapie et l’émergence d’une population résistante aux médicaments avec des implications cliniques importantes.

Nous croyons fermement que les conclusions qui découleront de ce contrat d’initiation fourniront une base solide pour la conception d’un projet multidisciplinaire très ambitieux qui a le potentiel de bénéficier non seulement aux chercheurs fondamentaux et aux cliniciens, mais également à la définition de nouvelles stratégies thérapeutiques, le raccourcissement de la durée du traitement et ultimement bénéficier aux patients grâce à un meilleur contrôle global des cas de TB.

Notre objectif est de concevoir une nouvelle approche pour le traitement de la tuberculose basée sur des particules poreuses pour l’inhalation, contenant des nanoconjugués innovants. Un nanoconjugué d’acide pyrazinoïque (PZA) et de poly(acide malique) associé au mannose sera synthétisé pour cibler spécifiquement les macrophages et délivrer l’antibiotique au niveau intracellulaire de manière contrôlée. Les nanoconjugués seront testés pour leur efficacité sur des macrophages infectés. Après administration intratrachéale chez la souris saine des nanoparticules sous formes de particules poreuses, les concentrations de PZA et de prodrogue seront déterminées par CLHP-SM dans le sang total, le plasma, le lavage bronchoalvéolaire (surnageants et macrophages alvéolaires) et le tissu pulmonaire. L’efficacité antituberculeuse et le devenir des nanoconjugués, seront évalués sur des souris infectées. Nous attendons de cette stratégie qu’elle ouvre une nouvelle voie au traitement de la tuberculose.