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.  

Les maladies du foie et les cancers posent d'importants problèmes de santé au niveau mondial, avec des taux de mortalité élevés et une incidence croissante. Les maladies chroniques du foie touchent jusqu'à 20 % de la population européenne et le cancer du foie est à l'origine de 800 000 décès dans le monde. Plusieurs facteurs contribuent notablement à cette augmentation de l'incidence, notamment l'hépatite virale. Malgré l'efficacité des antiviraux et des vaccins, l'infection chronique par le virus de l'hépatite B (VHB) reste un problème majeur de santé publique dans le monde entier et une cause majeure d'hépatocarcinome. La production de métabolites par le microbiote intestinal, notamment les acides gras à chaîne courte (AGCC), influence considérablement la défense de l'hôte contre les agents pathogènes et favorise les effets antitumoraux et immunomodulateurs qui s'étendent au-delà des sites intestinaux. Bien que des études aient observé la régulation à la baisse des bactéries bénéfiques productrices d'acides gras à chaîne courte associées à l'infection par le virus de l'hépatite B (VHB) au cours de l'hépatite et l'influence des acides gras à chaîne courte sur les voies de signalisation des hépatocytes, leurs effets multiples et leurs mécanismes complexes peuvent poser des limites à leur ciblage pour le traitement de l'hépatite virale et de ses séquelles. Dans ce contexte, notre objectif principal est d'élucider les mécanismes moléculaires par lesquels les acides gras à chaîne courte interfèrent avec la signalisation inflammatoire du foie pendant l'infection par le VHB et d'essayer de corréler leur rôle dans la progression de la maladie hépatique chronique induite par le VHB. À cette fin, nous procéderons d'abord à une exploration approfondie des données transcriptomiques et protéomiques disponibles dans notre laboratoire, afin de découvrir de nouvelles informations sur la dynamique de l'expression génique et les réseaux de régulation associés aux voies des acides gras à chaîne courte (AGCC). Afin d'étendre et de valider la pertinence biologique des AGCC, et en émettant l'hypothèse que la réduction de leurs niveaux systémiques pourrait servir de biomarqueur pour la progression de la maladie du foie due au VHB, nous visons à évaluer leurs niveaux systémiques dans le sérum d'une cohorte établie de patients atteints de VHB chronique à différents stades de la maladie.

L’étude BADASSE (BActériolical DAtura Sub StudiEs) est une sous-étude bactériologique de l’essai DATURA (Determination of Adequate TUberculosis Regimen in Adults and adolescents hospitalised with HIV-associated severe immune suppression). DATURA a pour objectif d’évaluer la possibilité de réduire la mortalité de la tuberculose chez les personnes vivant avec le VIH par grâce à une intensification du traitement antituberculeux. BADASSE vise à identifier les déterminants bactériens du succès et de l’échec du traitement antituberculeux chez les patients inclus dans DATURA. Nous allons étudier en détail la sensibilité aux antibiotiques avec une caractérisation phénotypique (mesure précise de concentrations minimales inhibitrices (CMI) des antituberculeux de première et seconde ligne) et génotypique (séquençage complet du génome et analyse par Deeplex). L’objectif principal de l’étude est d’identifier des caractéristiques bactériennes corrélées à l’issue du traitement (CMI, mutations impliqués dans le résistome ou le tolérome bactérien). L’objectif secondaire est de caractériser la sensibilité aux antituberculeux de seconde ligne du régime BPaLM (bédaquiline, prétomanide, linézolide, moxifloxacine) qui est le standard du traitement des tuberculoses à bacilles multitrésistants pour évaluer la possibilité de l’utiliser dans cette population de tuberculoses à bacilles présumés sensibles. Ainsi l’étude BADASSE permettra d’identifier des marqueurs bactériens pronostiques pour les PVVIH ayant une tuberculose et permettra d’évaluer la faisabilité du régime BPaLM pour les cas de TB à bacilles sensibles dans les pays de l’étude DATURA.

Le virus de l'hépatite D (VHD) est un agent pathogène à ARN associé à la forme la plus sévère d'hépatite virale, conduisant à une progression rapide vers la cirrhose du foie et le carcinome hépatocellulaire. En tant que virus satellite, le VHD requiert la présence du virus de l'hépatite B (VHB) pour sa réplication, utilisant les protéines d'enveloppe de ce dernier. Le génome du VHD code uniquement pour l'antigène delta de l'hépatite (HDAg), présent sous deux isoformes, small (S)- et large (L)-HDAg, qui jouent un rôle crucial dans la réplication du génome et l'assemblage des virions. Cependant, la structure moléculaire du complexe ribonucléoprotéique (RNP) formé par S-HDAg et L-HDAg avec l'ARN viral reste énigmatique malgré l'utilisation des techniques structurales traditionnelles telles que la cristallographie aux rayons X et la cryo-microscopie électronique. Notre projet, s'étendant sur une période de trois ans, vise à élucider les interactions entre S-HDAg et L-HDAg avec l'ARN viral, ainsi qu'à modéliser la structure qu'ils forment en utilisant principalement la résonance magnétique nucléaire (RMN). Cette technique permet l'analyse de complexes présentant des degrés variables d'ordre et de symétrie, comme le RNP, et comprenant des segments flexibles, tels que les isoformes de HDAg. A terme, l'objectif est d'évaluer la possibilité de cibler les interactions entre HDAg et l'ARN viral avec des inhibiteurs afin d'entraver la réplication virale.

Les infections virales ont été proposées comme facteurs de risque environnemental de développement de troubles neurocognitifs et neurodéveloppementaux, tels que les troubles du spectre autistique (TSA). Bien que les causes soient multifactorielles, la dérégulation de l’homéostasie synaptique représente un mécanisme moléculaire clé à l’origine de ces maladies. En effet, le cerveau présente des circuits neuronaux très ordonnés, permettant la propagation de l’activité électrique via les synapses. Or, des changements mineurs dans la synaptogenèse et la plasticité synaptique peuvent avoir un impact fonctionnel critique, et bien que cela soit bien établi pour les TSA et les troubles neurocognitifs, la contribution des neuroinfections virales et de la neuroinflammation n’est pas claire. Ici, nous proposons d’utiliser des modèles multicellulaires 3D avancés – 1) des organoïdes cérébraux humains dérivés de cellules souches provenant d’enfants sans troubles neurologiques, présentant un TSA, ou un syndrome congénital à Zika, et 2) des cultures organotypiques d’explants de cerveau humain– pour étudier l’impact de cinq virus neurotropes émergents sur la synaptogenèse, l’activité électrique, et la neuroinflammation. La quantité massive de données qui seront générées sera traitée par l’utilisation d’outils bioinformatiques pour analyser les voies viro-induites communes et spécifiques responsables des perturbations neurologiques. De plus, des algorithmes d’intelligence artificielle seront développés afin de prédire et classer l’impact neurologiques d’infections de nature connue/inconnue. Ainsi, le projet EviSyp fournira des informations mécanistiques et conceptuelles fondamentales concernant les interactions entre les neuroinfections virales, les dysfonctionnements synaptiques et les troubles neurocognitifs/développementaux, et améliorera notre préparation aux futures pandémies grâce à la création de nouvelles ressources et outils pertinents.

Le moustique Aedes aegypti, vecteur d‘arbovirus comme la dengue (DENV) et le chikungunya (CHIKV), représente une menace majeure de santé publique. Les pièges contre Ae. aegypti constituent un élément incontournable pour la surveillance de vecteurs et la lutte antivectorielle. Différents types de pièges existent, ciblant des comportements chez les femelles tels que la recherche d’hôte (i.e. BG-sentinelles) ou la ponte (i.e. Gravidtrap). Cependant, des variations de comportement ont été reportées chez Ae. aegypti dans la littérature, ce qui peut compromettre l’efficacité des pièges dans différents contextes. Par exemple, des molécules citées comme attractives dans une étude, peuvent être rapportées comme répulsives pour l’espèce dans d’autres. Outre les différences méthodologiques des études, des facteurs liées aux populations de moustiques et à une perception différentielle des odeurs par les antennes pourraient expliquer ces variations comportementales mais cela, à notre connaissance, n’a jamais été évalué. Les études disponibles évaluent le comportement et la perception antennaire de moustiques avec des colonies élevées en laboratoire, négligeant les variations potentielles entre les populations de terrain d’Aedes aegypti. Enfin, l’ingestion d’arbovirus conduit à des infections disséminées dans le moustique qui peuvent altérer la perception antennaire des stimuli olfactifs, et donc le comportement, comme reporté récemment, mais cela reste peu étudié.

Nous proposons un projet doctoral de recherche translationnelle, organisé en trois workpackages (WP), porté par l’Institut Pasteur de la Guadeloupe (IPG) et de la Guyane (IPFG). Grâce aux collaborations avec le Pasteur Network, nous pouvons évaluer (i) comment la perception antennaire et les comportements d’Ae. aegypti varient d’une population à une autre à travers le monde, ainsi que (ii) l’impact de l’infection sur les neurones d’Ae. aegypti, la perception antennaire et le comportement. Enfin, nous proposons de (iii) mener des essais de terrain en Guadeloupe et en Guyane pour valider des attractants identifiés grâce aux expériences précédentes.