Winning projects and candidates

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.

Le virus de la fièvre hémorragique de Crimée-Congo (CCHFV) est un agent pathogène émergent provoquant une maladie hémorragique chez l’homme tout en étant asymptomatique chez les hôtes non humains tels que les bovins.

En raison de l’expansion des tiques vecteurs, CCHFV devient de plus en plus menaçant en Europe. La transmission humaine peut se produire par piqûre de tique mais également par contact avec des liquides infectés. À cet égard, l’infection par le CCHFV par contact avec des fluides animaux est difficile à prévenir car les animaux ne développent aucun symptôme et présente donc un risque élevé, en particulier pour les vétérinaires et les travailleurs des abattoirs. Dans ce contexte, le projet DETERMINE vise à mieux comprendre les déterminants de la transmission du bovin à l’homme en combinant recherche fondamentale et échantillonnage sur le terrain.

Dans un premier temps, différents tissus, fluides et tiques seront prélevés sur des bovins dans des abattoirs au Cameroun, où la prévalence de CCHFV chez les bovins est très élevée. Tous ces échantillons serviront à la détection du génome viral, visant à cartographier les facteurs influençant la circulation du virus mais aussi le risque pour les travailleurs des abattoirs et les matières les plus dangereuses. Nous déterminerons également la séquence du virus circulant dans le but de déterminer les résidus viraux qui pourraient favoriser la transmission à l’homme.

Deuxièmement, nous déterminerons et caractériserons les facteurs cellulaires moléculaires qui pourraient contribuer au contrôle de la transmission du bovin à l’homme, en mettant un accent particulier sur la réponse cellulaire via les gènes stimulés par l’interféron (ISG) et sur l’entrée avec les récepteurs cellulaires. Plus particulièrement, nous identifierons les ISG bovins avec des rôles pro- et antiviraux, étudierons leur mode d’action et, en comparant le rôle des ISG humains et bovins, déterminerons les déterminants moléculaires régulant la réponse à l’infection par CCHFV via les ISG. Concernant l’entrée cellulaire, nous comparerons la voie d’entrée des particules produites dans les tiques, les cellules bovines et humaines dans différentes cellules bovines ou humaines afin de déterminer l’interaction entre la transmission et les caractéristiques moléculaires des particules. Ayant déjà identifié des facteurs d’entrée dans les cellules humaines, nous déterminerons le récepteur dans les cellules bovines et enfin identifierons les déterminants moléculaires contrôlant l’utilisation des récepteurs humains versus bovins.

Nous pensons qu’en découvrant les déterminants fondamentaux, moléculaires et cellulaires, de l’infection inter-espèces par CCHFV, le projet DETERMINE aidera d’une part à anticiper l’émergence du CCHFV mais également à stimuler la recherche translationnelle et l’innovation telle que l’identification de cibles thérapeutiques, d’outils de diagnostic ou encore le développement de programmes de surveillance et des lignes directrices.

Les activités de recherche du projet LEISHNEW sont regroupées dans deux grandes parties :

1. Etude de voies de production de particules d’AmB/PLGA (particules pour dépôt intralésionnel), évaluation technico-économique et analyse du cycle de vie.

2. Caractérisation des propriétés biologiques de ces particules et évaluation de leur efficacité dans le traitement intralésionnel de la CL localisée, après administration à dose unique.

Une allocation de recherche est ici demandée à l’ANRS (contrat postdoctoral). Le (la) postdoctorant(e) aura la charge de l’étude comparative des procédés de production des particules AmB/PLGA. Il/elle aura aussi la charge d’une démarche d’analyse de cycle de vie qui sera effectuée concernant la comparaison des trois procédés et du bilan carbone du projet. Il(elle) sera accompagné(e) par les équipes franco-brésiliennes du projet.

Les Alphavirus possèdent un génome à ARN simple brin positif codant pour des protéines structurelles et non structurelles (nsP 1-4). Parmi ces nsP, la nsP3 joue un rôle essentiel dans la détermination du tropisme des insectes vecteurs, de la neurovirulence, de la spécificité de l’interaction protéine virale/protéine de l’hôte et de l’évasion immunitaire (1)(2). Il contient trois domaines fonctionnels, dont le domaine Macro (XD) (3). Ce domaine macro peut se lier au mono-ADP-ribose (MAR) ainsi qu’au poly-ADP-ribose (PAR) sous leur forme libre ou conjuguée à une protéine ou à des substrats d’ARN (4). Les macro-domaines ont également des activités hydrolases telles que l’ADP-ribose 1″ phosphatase, mais aussi des activités de dé-MARylation et de dé-PARylation (5)(6). L’ADP-ribosylation est une modification post-traductionnelle cruciale impliquée dans le processus d’inflammation et la régulation de l’immunité innée. L’ADP-ribosylation contribue à l’établissement d’une réponse antivirale en induisant les interférons de type I (IFN) et en inhibant la traduction et la réplication virale (7)(8). Des études de mutagenèse sur les Macro-domaines viraux ont montré que les activités de dé-MARylation et de dé-PARylation hébergées par ce domaine pourraient bloquer l’ADP-ribosylation dans les cellules hôtes, favorisant ainsi l’évasion virale (2)(9).

L’objectif du projet est de concevoir et de tester des ligands ainsi que des inhibiteurs spécifiques des domaines Macro, de déterminer leur mécanisme d’action (liaison et/ou hydrolyse de l’ADP-ribose) par une caractérisation fonctionnelle et biochimique des domaines Macro des virus du Chikungunya et de l’encéphalite équine vénézuélienne, et de tester les molécules candidates dans les cellules infectées par le virus. Le développement de ce projet s’appuiera sur les objectifs suivants :

(i) Mener une étude de mutagenèse ciblant les résidus divergents entre les membres des Alphavirus, afin de mettre en évidence les différences dans leur fonction catalytique en termes de liaison au ligand et d’hydrolyse du substrat.

(ii) Évaluer l’effet de ces mutations sur la susceptibilité à l’IFN de type I et l’activation des ISG in cellula.

(iii) Sur la base des données structurelles disponibles, tester un ensemble d’inhibiteurs candidats sur des domaines Macro recombinants.

(iv) Valider les candidats actifs dans des expériences d’infection sur cellules.

Enfin, cette étude contribuera à la compréhension et à la caractérisation fonctionnelle des activités virales impliquées dans l’arrêt des réponses immunitaires innées de l’hôte, une condition préalable au développement de médicaments antiviraux spécifiques aux Alphavirus.

Le virus de l’encéphalite japonaise est un flavivirus émergent transmis par les moustiques et endémique dans 24 pays de la région Asie-Pacifique. Les limites des capacités de diagnostic existantes constituent une menace majeure pour la mise en œuvre des programmes de vaccination et les perspectives de développement de nouvelles thérapies. La méthode de diagnostic standard recommandée, la détection des IgM anti-JEV par ELISA, est peu spécifique, nécessite des infrastructures de laboratoire et il n’existe qu’un seul fabricant commercial. Notre objectif est de développer un nouveau test Luminex pour détecter les IgM anti-JEV avec une spécificité améliorée par rapport au test existant, qui pourrait être déployé dans les laboratoires de référence en Asie. Nous vérifierons également les biomarqueurs diagnostiques des protéines de l’hôte de l’encéphalite japonaise, ce qui ouvrira la voie à des travaux futurs visant à mettre au point un test de diagnostic rapide utilisable dans les zones reculées dépourvues de capacités de diagnostic. Cette recherche offrira une excellente formation doctorale à un chercheur cambodgien dans le domaine des diagnostics standard, complexes et nouveaux.