Projets et candidats lauréats

Le projet ESCAPE vise à redéfinir les stratégies de réponse aux épidémies dans les pays à revenu faible et intermédiaire (PRFI) en identifiant et en exploitant des clusters spatiaux épidémiologiquement significatifs issus des données de mobilité de la population. Centré sur l’épidémie d’Ebola de 2014–2015 en Guinée, ESCAPE exploitera des données de téléphonie mobile anonymisées provenant d’environ 9 millions d’utilisateurs, ainsi que des rapports épidémiologiques détaillés au niveau préfectoral, afin de mieux aligner les stratégies d’intervention sur les dynamiques réelles de transmission. Le projet répond à une limite majeure des interventions de santé publique traditionnelles: leur ancrage sur des frontières administratives statiques, qui ne reflètent pas nécessairement les schémas de propagation des maladies façonnés par les mouvements humains. ESCAPE extraira des clusters spatiaux guidés par la mobilité et évaluera leur pertinence en tant qu’unités dynamiques, fondées sur les données, pour des actions de santé publique ciblées. Le projet poursuit deux objectifs principaux: (1) identifier des clusters de mobilité à l’aide de la science des réseaux appliquée aux données de téléphonie mobile; (2) simuler l’impact des interventions ciblant ces clusters à l’aide de modèles épidémiques de type métapopulation. En comparant ces résultats avec les stratégies historiquement fondées sur les frontières administratives, ESCAPE quantifiera les gains en matière de réduction de la propagation épidémique et de l’impact sociétal. Ce projet propose ainsi une nouvelle solution de rupture pour la préparation aux épidémies dans des contextes à ressources limitées, avec des implications potentielles pour la gestion d'autres maladies infectieuses sensibles à la mobilité.

À Nouméa, en Nouvelle-Calédonie, les moustiques Aedes aegypti infectés par Wolbachia, une bactérie symbiotique intracellulaire héréditaire qui rend son hôte résistant aux virus, ont été déployés comme stratégie de biocontrôle pour prévenir les épidémies de virus de la dengue (DENV). Cependant, il a été démontré que l'infection du moustique par Wolbachia modifie la diversité des virus et des bactéries qui y résident. En outre, on sait que le microbiote du moustique affecte la sensibilité de son hôte aux arbovirus et peut modifier la compétence du vecteur, ce qui peut avoir des conséquences en aval sur la transmission des arbovirus par les moustiques. Cependant, malgré la possibilité que ces interactions aient un impact sur la durabilité de l'intervention de Wolbachia, notre compréhension actuelle des interactions entre Wolbachia et le microbiote des moustiques est encore limitée.
Ici, nous visons à étudier les interactions globales entre Wolbachia et le microbiote des moustiques et leurs effets sur la compétence vectorielle des moustiques pour les arbovirus. Nous émettons l'hypothèse que ces interactions moduleront la force du blocage du DENV induit par Wolbachia, ce qui aura un impact sur l'efficacité à long terme de la stratégie de biocontrôle de Wolbachia actuellement mise en œuvre dans 13 pays à travers le monde.

Une analyse métagénomique sur des moustiques sauvages infectés ou non par Wolbachia sera réalisée pour étudier comment l'infection par Wolbachia modifie la composition du microbiote du moustique (bactéries et virus). Les composants viraux du microbiote en présence ou en l'absence de Wolbachia seront isolés. Nous étudierons ensuite la capacité de ces virus isolés à influencer la compétence vectorielle pour le DENV chez les Ae. aegypti infectés ou non par Wolbachia. Les composants bactériens seront également étudiés, mais pas dans le cadre de ce projet de doctorat. Ainsi, la première année du doctorat sera consacrée à l'isolement du virus et à la participation à l'analyse métagénomique. Les deuxième et troisième années seront consacrées à la recolonisation par les virus sélectionnés des Ae. aegyti infectés ou non par Wolbachia et à la compétence vectorielle du DENV qui en découle.

La stratégie Wolbachia étant déployée dans de plus en plus de pays, il est essentiel d'étudier les impacts des interactions multitrophiques Wolbachia × microbiote chez les moustiques sur le phénotype de blocage du virus et sur la transmission des arbovirus.

L'originalité de ce projet réside dans i) l'utilisation d'une approche communautaire globale pour comprendre les interactions microbiennes sur le phénotype de l'hôte ii) la tentative de modifier la composition du microbiote chez Ae. aegypti pour mesurer son impact sur le blocage du virus induit par Wolbachia. À cette fin, ce projet combine la microbiologie, la bioinformatique, la biologie des vecteurs et l'expertise en entomologie médicale pour examiner une question de recherche fondamentale dans le contexte d'un environnement d'étude éco-épidémiologique très pertinent. Les résultats du projet fourniront les connaissances nécessaires et opportunes pour identifier les facteurs de risque environnementaux qui renforceraient ou compromettraient le blocage du virus induit par Wolbachia et, par conséquent, l'efficacité de la lutte antivectorielle basée sur Wolbachia.

Le projet de thèse proposé, iPAVE, vise à approfondir la compréhension des dynamiques épidémiologiques et des schémas de transmission des principales infections respiratoires aiguës (IRA) – grippe, VRS et SARS-CoV-2 – en France. En utilisant l’ensemble des données génomiques à large échelle des réseaux de surveillance comme RELAB et Sentinelles et des méthodes phylodynamiques actuelles, le projet cherche à répondre à deux questions principales : i) Comment les méthodes phylodynamiques actuelles peuvent-elles être étendues pour traiter des ensembles de données de surveillance moléculaire à grande échelle et en quasi temps réel ? et ii) Quels sont les principaux facteurs responsables de la propagation des virus respiratoires en circulation, et comment ces facteurs varient-ils selon les différentes populations, régions géographiques et périodes ?

Bien que les méthodes phylodynamiques, développées au cours des deux dernières décennies, aient été essentielles pour suivre les épidémies à l'aide de données moléculaires, elles rencontrent actuellement des difficultés avec les grands ensembles de données et l'analyse en temps réel. Pour surmonter ces limitations, iPAVE développera et intégrera des modèles phylodynamiques avancés dans une plateforme de surveillance, permettant un suivi précis de l'évolution et de la propagation virale. Le projet exploitera l'ensemble de données RELAB, qui devrait générer environ 10 000 séquences par an, offrant une vision détaillée des IRAs en France. Le projet est divisé en trois tâches principales : i) la validation et la préparation des données, ii) l'extension et l'évaluation comparative des méthodes phylodynamiques, et iii) l'application et l'analyse à grande échelle. Les résultats attendus incluent une compréhension détaillée des dynamiques épidémiologiques virales et l'établissement d'un benchmark pour les techniques phylodynamiques actuelles, applicables à la surveillance mondiale.

Le projet sera mené au sein de l'unité "Mécanismes moléculaires de la multiplication des Pneumovirus" en étroite collaboration avec le Centre National de Référence des Virus Respiratoires à l'Institut Pasteur, en tirant parti de leur expertise et de leur infrastructure informatique haute performance. Il bénéficiera également de la collaboration avec le groupe EID à l'Institut Pasteur. Cette recherche est susceptible d'apporter des contributions significatives à la surveillance et à la gestion mondiales des virus respiratoires et autres pathogènes.

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 arbovirus transmis par les tiques représentent une menace croissante pour la santé humaine et animale en Europe, en lien avec les changements environnementaux et l’expansion des populations de tiques. Parmi eux, le virus de l’encéphalite à tiques (TBEV) constitue un enjeu majeur de santé publique. Malgré leur importance, les mécanismes moléculaires impliqués dans la transmission des virus des tiques vers les hôtes vertébrés restent encore mal compris.

Des études récentes ont mis en évidence le rôle des vésicules extracellulaires (EVs) comme médiateurs clés de la communication intercellulaire et de la dissémination virale. Chez les arthropodes vecteurs, les EVs peuvent transporter des composants viraux et favoriser l’infection des cellules de l’hôte vertébré. Cependant, leur rôle dans la transmission des virus de tiques, en particulier dans l’incorporation et le transfert de l’ARN viral, demeure largement inexploré.

Ce projet vise à étudier le rôle des EVs dérivées de tiques dans la transmission des arbovirus. Nous émettons l’hypothèse que les EVs participent activement à la transmission virale en incorporant sélectivement des ARN viraux et en modulant l’infection des cellules hôtes. Pour répondre à cette problématique, nous combinerons des approches in vitro et in vivo en utilisant la lignée cellulaire de tique IRE/CTVM20 et le modèle Ixodes ricinus, ainsi que le virus TBEV.

Dans un premier temps, les EVs seront isolées à partir des cellules de tique et de la salive, puis caractérisées par microscopie électronique, protéomique et analyse de taille des particules, conformément aux recommandations MISEV2018. L’impact de l’infection virale sur la sécrétion et la composition moléculaire des EVs sera ensuite évalué. Dans un second temps, des approches de purification d’affinité utilisant des ARN génomiques viraux biotinylés permettront d’identifier les protéines associées aux EVs interagissant avec les ARN viraux. Des candidats seront sélectionnés et leur expression validée dans les glandes salivaires de tiques.

Dans un troisième temps, des analyses fonctionnelles seront réalisées par interférence ARN dans les cellules de tique afin de déterminer le rôle de ces protéines dans la sécrétion des EVs, l’incorporation de l’ARN viral et l’infectivité virale. Enfin, une validation in vivo sera effectuée par knockdown chez Ixodes ricinus, suivie d’infections virales et d’essais de transmission chez la souris, afin d’évaluer l’impact sur la dissémination et la pathogénicité virales.

Le projet s’étendra sur deux ans, avec une première année dédiée à la caractérisation des EVs et à l’identification des interactomes, suivie d’une seconde année consacrée aux validations fonctionnelles in vitro et in vivo.

Ce projet permettra de mieux comprendre les mécanismes moléculaires impliqués dans la transmission des virus par les tiques et d’identifier de nouveaux déterminants associés aux EVs dans le transfert de l’ARN viral. En explorant une voie encore peu étudiée de la transmission des arbovirus, il ouvrira des perspectives pour le développement de stratégies innovantes de contrôle des vecteurs et des infections, répondant ainsi à des enjeux majeurs de santé publique.

Le SARS-CoV-2, les virus de la grippe A/B (Influenza) et les virus respiratoires syncytiaux (VRS) sont les principales causes d'hospitalisation pour infection respiratoire aiguë (IRA). La crise du COVID-19 a montré que les outils de surveillance sont essentiels pour suivre la virulence, la transmission et caractériser l'évolution virale des IRA.

Dans ce but, les Centres Nationaux de Référence (CNR) pour les virus respiratoires (Hospices Civils de Lyon et Institut Pasteur Paris) ont développé un projet collaboratif avec les deux principaux réseaux de laboratoires de biologie médicale en France métropolitaine : Cerballiance et Biogroup (Laboratoires RELAB, plus de 1500 laboratoires).

Depuis 2023, tous les échantillons soumis à un test PCR virologique en raison d’une suspicion d’IRA dans les laboratoires RELAB sont analysés avec un test PCR triplex (VRS, Influenza, SARS-CoV-2) et transmis aux CNR. À ce jour, près d’un million de résultats ont déjà été collectés et sont disponibles, correspondant aux saisons 2023-2024 et 2024-2025.

Les tests PCR en communauté sont relativement faciles à développer, évolutifs et rapidement déployables. Cependant, ils sont bruyants et biaisés par nature vis-à-vis de la population testée. Leur utilisation et leur interprétation efficaces nécessitent donc une modélisation mathématique et statistique rigoureuse, ce que notre approche vise à développer et évaluer.

Ceci fournira ainsi à la communauté épidémiologique et de modélisation un nouvel outil analytique applicable aux IRA actuelles, mais aussi potentiellement aux futures épidémies émergentes, pour étudier les facteurs virologiques qui influencent la dynamique et la transmission des agents pathogènes dans la communauté générale.

Le virus du Nil occidental (WNV) est un orthoflavivirus responsable de maladies neurologiques et de décès chez l'homme. Le virus est transmis entre les oiseaux, qui servent d'hôtes amplificateurs, par la piqûre de moustiques infectés et, accessoirement, l'homme et d'autres mammifères peuvent être infectés. En raison principalement des changements climatiques, son aire de répartition géographique s'étend à de nouvelles régions, dont l'Europe.

L'objectif de notre projet est de fournir de nouvelles informations sur les mécanismes moléculaires régulant l'infection par le WNV dans les cellules humaines et aviaires, dans le but de mieux comprendre les interactions entre le virus et ses hôtes, et ainsi d'accélérer la découverte de nouveaux composés pour le traitement de la maladie.

Nous proposons de caractériser dans un premier temps les interactions entre les 2 enzymes du WNV, qui sont des protéines virales clés et représentent donc le talon d'Achille du virus, et les protéines cellulaires en utilisant des stratégies de purification d'affinité et de spectrométrie de masse. Les 2 protéines virales (NS2B3 et NS5) seront exprimées dans des cellules humaines et aviaires. Nous comparerons la liste des partenaires cellulaires humains et aviaires et sélectionnerons des partenaires communs aux deux hôtes. Nous choisirons ~15 candidats avec un score de confiance élevé par protéine virale et pour des recherches plus approfondies. Des criblages fonctionnels seront ensuite réalisés pour déterminer si l'expression réduite de ces candidats affecte la réplication virale dans les cellules humaines et aviaires. La réplication virale sera estimée à l'aide d'un panel de tests virologiques. Nous sélectionnerons ensuite les 2 ou 3 candidats qui sont nécessaires à la réplication du virus pour réaliser des études mécanistiques approfondies. Nous utiliserons une combinaison de tests de microscopie, de biologie cellulaire, de biochimie, de protéomique et de virologie moléculaire pour déterminer par quels mécanismes les protéines candidates modulent la réplication du WNV dans plusieurs modèles cellulaires, y compris des cellules primaires humaines. Enfin, nous utiliserons Alphafold pour modéliser l'interaction entre les protéines virales et les partenaires cellulaires sélectionnés. Nous utiliserons ces modèles pour mener des études computationnelles et exploiter des bases de données chimiques et ainsi identifier les molécules qui bloquent ces interactions dans les cellules humaines.

Notre projet permettra de révéler l’ensemble complet des interactions moléculaires entre deux enzymes clés du WNV et des protéines humaines et aviaires. Il permettra de caractériser les voies clés de ces hôtes qui servent de facteurs proviraux critiques et conservés. Enfin, il permettra d'identifier des composés qui perturbent la réplication virale et pourra conduire au développement de nouvelles interventions thérapeutiques.

La fièvre jaune est une maladie virale transmise par les moustiques. L'insuffisance des campagnes de vaccination, les pénuries de vaccins et la propagation des moustiques vecteurs au-delà de leurs limites géographiques initiales expliquent en partie la réapparition de cette maladie, qui peut être sévère, voire mortelle. Nous proposons d'étudier l'infection par le virus de la fièvre jaune (YFV) et la protection vaccinale à l'aide d'un modèle animal ambitieux et innovant : après transmission du virus à des macaques par des piqûres de moustiques infectés. Il est décrit que des composants de la salive des moustiques inhibent la réponse antivirale de l'hôte et favorisent la réplication virale. Ceux-ci sont absents du modèle préclinique classique d'injection cutanée du virus. Notre objectif est de mieux comprendre (1) les événements précoces de la pathogenèse dans la peau et les ganglions lymphatiques drainants, avant la dissémination dans l'organisme, et (2) les mécanismes de protection du vaccin actuel, YF17D, y compris l'induction de cellules T mémoire résidentes (TRM) cutanées et d'une mémoire épigénétique des cellules immunitaires et non immunitaires de la peau jamais étudié jusqu’à maintenant, en plus des anticorps neutralisants. L'imagerie in vivo, l'IHF multiplexée combinée au RNA-scope et la cytométrie de masse seront utilisées pour analyser les événements moléculaires et cellulaires et leur dynamique.

Le vaccin vivant atténué YF17D est l'un des plus efficaces jamais développés. Il offre une protection durable après une seule injection. Cependant, ses mécanismes d'action, en particulier au niveau de la peau, au site même d'inoculation du virus par le moustique, sont encore insuffisamment compris. Ils devront être reproduits par les futurs vaccins contre la fièvre jaune, qui devraient idéalement être plus faciles à produire et à stocker que le vaccin actuel, et accessibles à un plus grand nombre de personnes, y compris avant l'âge de 9 mois et après 60 ans, ainsi qu'aux femmes enceintes et allaitantes et aux personnes immunodéprimées pour qui le vaccin YF17D est contre-indiqué. Ce modèle préclinique sera également utile pour tester de nouvelles stratégies préventives et thérapeutiques contre la fièvre jaune (telles que des vaccins candidats, des anticorps monoclonaux ou des antiviraux pré- et post-exposition). Ces connaissances mécanistiques seront précieuses au-delà de la fièvre jaune, pour le développement plus rationnel d’autres vaccins, en particulier contre d’autres flavivirus. Enfin, la maîtrise de ce type de modèle préclinique est également cruciale pour se préparer à répondre à d'éventuelles pandémies futures causées par des virus transmis par les moustiques, tels que la dengue ou la fièvre du Nil occidental, contre lesquels il n'existe ni vaccin ni traitement.

Les Phenuiviridae constituent une vaste famille de virus à ARN transmis par des arthropodes hématophages et maintenus dans des cycles de transmission complexes impliquant des vecteurs, des réservoirs animaux et l’être humain. Ils se situent ainsi à l’interface de la santé humaine, animale et environnementale. Les changements environnementaux et climatiques en cours favorisent l’expansion des vecteurs arthropodes, augmentant le risque d’émergence ou de réémergence de plusieurs phenuivirus dans de nouvelles régions géographiques. Comprendre les mécanismes qui déterminent le potentiel pathogène de ces arbovirus constitue donc un enjeu majeur pour la préparation face aux maladies infectieuses, dans une perspective One Health.

Plusieurs membres de cette famille représentent des menaces importantes pour la santé publique et la santé animale. Le virus Toscana (TOSV), transmis par les phlébotomes, est l’une des principales causes de méningite et de méningo-encéphalite virales dans le bassin méditerranéen. Le virus de la fièvre de la Vallée du Rift (RVFV), transmis par les moustiques, provoque des formes graves chez l’homme et le bétail et est régulièrement responsable d’épidémies importantes en Afrique, avec des conséquences sanitaires et économiques majeures. À l’inverse, le virus Uukuniemi (UUKV), transmis par les tiques, n’est pas associé à des maladies chez l’être humain. Ces virus constituent ainsi un cadre comparatif particulièrement pertinent pour étudier les déterminants moléculaires qui distinguent les arbovirus hautement pathogènes de virus apparentés présentant une faible, voire aucune, pathogénicité chez l’homme.

Malgré leur proximité génétique, ces phenuivirus présentent des profils pathogènes très différents chez les hôtes vertébrés, allant d’infections asymptomatiques à des maladies neurologiques ou hémorragiques sévères. Les mécanismes moléculaires à l’origine de ces différences restent encore largement méconnus. La protéine non structurale NSs est considérée comme un facteur majeur de virulence chez plusieurs phenuivirus et joue un rôle central dans l’inhibition des réponses antivirales de l’hôte. Toutefois, la diversité des fonctions de NSs selon les virus, ainsi que son rôle dans la dissémination virale et le tropisme tissulaire, restent encore peu explorés.

Ce projet de thèse vise à décrypter comment les protéines NSs de trois phenuivirus représentatifs, UUKV, TOSV et RVFV, modulent les réponses antivirales des cellules hôtes et influencent la réplication et la propagation virales. En combinant génétique inverse, virologie moléculaire, biologie cellulaire et approches d’imagerie avancées, le projet comparera des virus sauvages, des virus dépourvus de NSs et des virus chimères afin d’identifier les fonctions spécifiques ou conservées de cette protéine. Les principaux résultats seront ensuite validés dans des modèles cellulaires physiologiquement pertinents.

En exploitant la diversité naturelle des protéines NSs parmi des arbovirus présentant des potentiels pathogènes différents, cette approche comparative permettra d’apporter de nouveaux éclairages sur les déterminants moléculaires de la pathogénicité des arbovirus. À terme, ces travaux contribueront à une meilleure compréhension des mécanismes favorisant l’émergence de virus transmis par les vecteurs et pourraient permettre d’identifier des voies cellulaires à cibler pour le développement futur de stratégies antivirales.