Projets et candidats lauréats

Les modifications anthropiques des habitats naturels intensifient les contacts entre humains et animaux sauvages, augmentant les risques de transmission de pathogènes. La faune sauvage, chauves-souris et rongeurs en particulier, constitue un réservoir majeur de virus à ARN zoonotiques (filovirus, hantavirus, flavivirus). Au Sénégal, les régions de Kédougou et Ziguinchor concentrent une biodiversité virale élevée, des interfaces homme-faune intenses (agriculture, mines, élevage) et restent sous-représentées dans les réseaux mondiaux de surveillance. Les approches actuelles, centrées sur un seul pathogène ou compartiment, ne capturent pas l'interplay complexe entre facteurs environnementaux, socio-culturels et immunologiques qui gouverne l'émergence.
Comment la diversité virale est-elle distribuée et partagée entre hôtes et environnements ? Quels processus favorisent la transmission interspécifique ? Comment les défenses immunitaires innées de l'hôte agissent-elles comme barrières ou facilitateurs des transmissions zoonotiques ? Ces questions restent sans réponse intégrative, faute d'études multi-échelles croisant virologie, écologie évolutive et immunologie sur le terrain africain.
VIRALONE vise à déchiffrer les interactions entre hétérogénéité socio-environnementale, évolution virale et immunité de l'hôte à l'interface homme-faune sauvage. Les trois objectifs sont : (1) cartographier l'exposome viral de chauves-souris, rongeurs et humains le long d'un gradient urbain-rural ; (2) identifier les mécanismes évolutifs régissant la circulation et la transmission interspécifique des orthoreovirus ; (3) caractériser la diversité génétique et fonctionnelle de la kinase PKR, effecteur central de la réponse antivirale innée, pour comprendre comment la variation de l'hôte détermine la susceptibilité aux infections croisées.
Le projet se structure en trois tâches. Tâche 1 : collecte d'échantillons (fèces, écouvillons) chez chauves-souris, rongeurs et humains sur cinq sites, séquençage métagénomique haut débit (panel Twist, plateforme NGS Institut Pasteur de Dakar) et analyses bioinformatiques comparatives (Kraken2, SPAdes, modèles mixtes GLMM). Tâche 2 : reconstruction de génomes d'orthoreovirus, phylogénies bayésiennes et par maximum de vraisemblance (MrBayes, RAxML), détection des événements de recombinaison (GARD), intégration de variables environnementales (ESA GlobCover) et analyse des pratiques socio-culturelles en collaboration avec une anthropologue. Tâche 3 : séquençage des gènes PKR orthologues, analyses de sélection adaptative (PAML, HYPHY), modélisation structurale, et validation fonctionnelle par essais d'infection in vitro sur lignées cellulaires humaines et de chauves-souris (sauvage et KO-CRISPR).
Le projet se déroule sur 24 mois. La collecte terrain à Ziguinchor est planifiée en première année, en complément des prélèvements déjà en cours à Kédougou depuis 2024. Le séquençage et les analyses bioinformatiques démarrent en parallèle dès les premiers mois. Les analyses évolutives (Tâches 2 et 3) s'enchaînent en phases chevauchantes à mi-parcours, la validation fonctionnelle et les publications étant finalisées en fin de deuxième année.
VIRALONE produira la première carte intégrative du virome à l'interface homme-faune en Afrique de l'Ouest, identifiant les hotspots d'exposition et les virus candidats à l'émergence. Le projet pourra conduire à la découverte de nouveaux virus zoonotiques et fournira des données inédites sur les mécanismes évolutifs des orthoreovirus. La caractérisation des variants de PKR pourrait révéler de nouveaux effecteurs antiviraux à intérêt thérapeutique. VIRALONE alimentera les dispositifs de surveillance régionaux, renforcera les réseaux One Health au Sénégal, et diffusera ses résultats en accès ouvert (GenBank, Zenodo, revues open-access).

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.

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.

L'émergence et la réémergence des fièvres hémorragiques virales constituent une préoccupation mondiale croissante. Le nombre d'épidémies dues aux filovirus est en augmentation et les retards dans la détection et la confirmation en laboratoire constituent l'un des principaux facteurs de l'allongement de leur durée et des taux de létalité élevés. La RDC a connu le plus grand nombre d’épidémies de MVE et demeure exposée au risque d’émergence d’autres virus responsables de fièvre hémorragique, y compris d’autres filovirus ou arbovirus. En outre, les notifications de cas suspects de fièvre hémorragique persistent à travers le pays avec une hausse remarquable observée en 2025. Ces notifications témoignent la circulation des pathogènes dont la surveillance est négligée en population humaine, limitée dans la faune et inexistante dans l’environnement. C’est dans ce cadre que le projet « ONE SENSE » entend impulser la surveillance en RDC intégrant l’approche One Health et en se basant sur des outils innovants que sont le séquençage à haut débit et la sérologie multiplex. Les objectifs poursuivis se s’articuleront d’une part sur l’analyse approfondie des génomes du virus Ebola en recherchant les origines (cas index des résurgences) et des signatures adaptatives cumulées lors des dernières épidémies, et d’autre part sur la recherche des étiologies virales en étendant la recherche aux autres filovirus et virus probables susceptibles de co-circuler et conduire à un syndrome fébrile et hémorragique.

La mise en œuvre des objectifs ci-haut cités se fera rétrospectivement et prospectivement. D'une part, l'approche rétrospective se réalisera à travers des analyses phylogénomiques par approches probabilistes (maximum de vraissemeblance ou bayésienne), pour les génomes générés dans le passé. Les mutations GP-V75A et les mutations ADAR-1 seront particulièrement explorées dans l'optique d'évaluer leur implication dans la dynamique épidémique. En plus, la métagénomique ciblée couplée aux sérologies multiplex filovirus et arbovirus seront appliquées aux échantillons prélevés des cas suspects de fièvres hémorragiques virales. D’autre part, l'approche prospective sera d’application selon les cas suspects qui continueront à être rapportés et les épidémies qui pourraient émerger durant les 2 prochaines années. En considérant l'approche One Health, les échantillons animaux et environnementaux collectés des provinces les plus à risque à l'issu de différents projets sur le sujet et stockés dans la biobanque seront également sujets aux analyses.

Ces travaux permettront ainsi de réaliser une mise à jour de l'analyse phylogénomique du virus Ebola, de proposer une dénomination systématique des épidémies pour EBOV pouvant être appliquée à d'autres filovirus, de documenter les signatures d'adaptation humaines du virus Ebola et de l'origine des résurgences en RDC. En outre, ces résultats d'envisager l’intégration de la sérologie dans la description, la caractérisation et le suivi des épidémies en plus des recherches sur le réservoir et les cas probablement non -diagnostiqués en période d'épidémie.

Les maladies arbovirales comptent parmi les défis les plus pressants de santé publique mondiale en 2026. Causées par des virus à ARN transmis par des arthropodes hématophages, elles comprennent notamment le virus de la dengue (DENV), le virus du chikungunya (CHIKV), le virus Zika (ZIKV) et le virus de la fièvre jaune (YFV). Leur impact clinique et épidémiologique est considérable, allant de syndromes fébriles bénins à des formes hémorragiques, neurologiques, congénitales ou mortelles. Ces dernières années, leur importance s’est accrue sous l’effet de l’instabilité climatique, de l’urbanisation, de l’expansion des vecteurs et de la mobilité humaine, qui favorisent l’émergence, la persistance et la diffusion de ces virus. Le Brésil demeure l’un des pays les plus touchés au monde, tandis que la France métropolitaine fait face à un risque croissant de transmission autochtone. Dans ce contexte, il est urgent de disposer de cadres analytiques capables d’extraire, à partir des données génomiques, des informations épidémiologiques rapides et pertinentes. La phylodynamique offre une voie puissante en reliant les histoires évolutives virales aux processus épidémiques. Toutefois, les modèles phylodynamiques actuels ont été conçus pour des agents pathogènes à transmission directe et ne rendent pas adéquatement compte de la transmission arbovirale, dans laquelle l’infection est médiée par des vecteurs et structurée par des phases d’incubation chez les hôtes vertébrés comme chez les moustiques. Cette inadéquation limite la fiabilité de l’inférence épidémiologique et restreint l’usage des données génomiques pour la surveillance et la reconstruction des épidémies. VECTRA répondra à cette lacune en développant un cadre phylodynamique fondé sur l’apprentissage profond, spécifiquement dédié aux maladies virales à transmission vectorielle. Le projet concevra un nouveau modèle représentant explicitement des compartiments exposés et infectieux dans les populations humaines et vectorielles, reflétant ainsi la structure biologique fondamentale de la transmission arbovirale. Ce cadre sera intégré dans une chaîne d’inférence évolutive et extensible reposant sur des réseaux neuronaux, permettant l’analyse rapide de grands jeux de données phylogénétiques tout en conservant un fort réalisme épidémiologique. Le projet établira aussi la puissance statistique et les exigences minimales d’échantillonnage génomique nécessaires à une inférence robuste dans des scénarios de transmission vectorielle, au moyen de simulations étendues et de jeux de données empiriques issus de populations humaines et de moustiques. Le cadre développé sera appliqué aux grandes épidémies de dengue et de chikungunya survenues au Brésil en 2024, un terrain d’étude pertinent par son ampleur, sa couverture génomique, son hétérogénéité écologique et son chevauchement temporel avec d’importantes anomalies climatiques. En analysant des milliers de génomes viraux, le projet estimera des paramètres clés de transmission et examinera l’influence des conditions environnementales sur l’intensité épidémique dans différents clusters de transmission. Pour certains clusters de plus petite taille, les estimations obtenues par apprentissage profond seront comparées à une implémentation bayésienne classique adaptée à la transmission vectorielle, afin d’assurer une validation rigoureuse de la cohérence et de l’incertitude des résultats. En réunissant arbovirologie, génomique évolutive et modélisation épidémique, VECTRA comblera une lacune méthodologique majeure. Il fournira un cadre open source adapté à la transmission arbovirale, générera de nouvelles connaissances sur la dynamique des grandes épidémies au Brésil et renforcera l’usage des données génomiques pour la surveillance, la préparation et la réponse de santé publique dans des contextes endémiques comme émergents. Au-delà de ses contributions scientifiques immédiates, le projet favorisera le renforcement des capacités franco-brésiliennes en phylodynamique et soutiendra la formation d’une nouvelle génération de chercheurs à l’interface entre virologie, science des données et inférence épidémique.

Les coronavirus (CoV) constituent des pathogènes viraux à potentiel (ré)émergent prototypiques, dotés d’une capacité démontrée à franchir les barrières d’espèce. Les CoV encore non émergés, circulant dans les réservoirs animaux, représentent une menace permanente d’épidémies et pandémies futures, pour lesquelles aucun antiviral spécifique n’est, par définition, disponible. L’identification de mécanismes immunitaires capables d’assurer une protection étendue en ciblant les vulnérabilités conservées des CoV apparaît ainsi essentielle afin de se préparer à une éventuelle émergence future.

Le contrôle efficace des infections à CoV après une exposition primaire ou une vaccination repose profondément en l’immunité humorale. Les anticorps neutralisants (NAbs) ciblent la glycoprotéine spike (S) des CoV, composée des sous-unités S1 et S2, et agissent en inhibant l’entrée du virus. Alors que la plupart des NAbs reconnaissent le domaine de liaison au récepteur (RBD) situé dans la sous-unité S1, la pression immunitaire engendrée sur celui-ci favorise la sélection de mutations d’échappement capables de résister à la neutralisation. Dans ce contexte, la pandémie de SARS-CoV-2/COVID-19 a été marquée par des vagues récurrentes dominées par des variants d’échappement. À l’inverse, les sous-unités S2 des CoV sont hautement stables et relativement conservées, tant entre les variants du SARS-CoV-2 que parmi d’autres espèces de CoV. Cependant, bien que des anticorps dirigés contre S2 aient été identifiés, ils présentent souvent une activité neutralisante limitée ou absente dans les tests de neutralisation conventionnels.

Le système du complément constitue un composant majeur du sérum qui participe à la défense immunitaire innée contre une grande diversité de pathogènes. Bien qu’il ait été décrit comme un médiateur de la sévérité lors des pneumonies virales, de nombreuses activités antivirales lui ont été attribuées. En effet, celui-ci amplifie la réponse anticorps, avec des capacités rapportées d’augmenter le potentiel neutralisant des anticorps. Des données de l’équipe indiquent que le complément confère aux anticorps dirigés contre le domaine S2 du SARS-CoV-2 des propriétés neutralisantes capables de contrer l’évolution virale lorsque les NAbs classiques deviennent défaillants. L’action synergique entre le complément et les anticorps anti-S2 permet une neutralisation étendue des variants, ouvrant de nouvelles perspectives quant à la fonctionnalité des anticorps anti-S2 en tant qu’anticorps neutralisants à large spectre (bNAbs) dépendants du complément. Cependant, les mécanismes qui sous-tendent cette potentialisation de la neutralisation demeurent encore mal compris.

En s’appuyant sur ces résultats et sur l’expertise de mon équipe d’accueil dans l’étude des CoV humains, ma thèse de doctorat visera à approfondir ces investigations dans le contexte de l’immunité étendue contre les CoV. Le projet s’articulera autour de deux objectifs principaux. Premièrement, il consistera à décrypter les mécanismes moléculaires à l’origine de l’amplification de la neutralisation des CoV médiée par le complément. Deuxièmement, il caractérisera la contribution de ce mécanisme à la réactivité croisée des anticorps anti-S2 vis‑à‑vis des CoV humains et animaux. Dans l’ensemble, ces travaux permettront d’acquérir une compréhension intégrée du rôle du complément dans la fonctionnalité et l’étendue des anticorps anti-S2. Ces connaissances pourraient orienter la conception de vaccins et le développement de bNAbs dépendants du complément à des fins prophylactiques et thérapeutiques.

L’encéphalite à tiques (TBE) est une zoonose émergente causée par le virus de l’encéphalite à tiques (TBEV), un flavivirus transmis principalement par des tiques du genre Ixodes. L’infection humaine se caractérise par une grande hétérogénéité clinique, allant de formes asymptomatiques à des atteintes neuro-invasives sévères associées à des séquelles durables ou au décès. L’augmentation récente de l’incidence en Europe, ainsi que l’émergence de nouveaux foyers, notamment en France où la TBE est devenue à déclaration obligatoire en 2021, souligne l’importance de mieux comprendre les déterminants biologiques de cette infection. La variabilité interindividuelle des formes cliniques suggère un rôle majeur des facteurs liés à l’hôte, en particulier de la variabilité génétique.

Lors de l’infection, l’activation des voies de signalisation de l’interféron de type I induit l’expression de nombreux gènes stimulés par l’interféron (ISGs), constituant une composante centrale de la réponse antivirale. Cependant, les effecteurs moléculaires spécifiques contrôlant la réplication du TBEV restent mal caractérisés. Des variations génétiques affectant l’expression ou la fonction de ces ISGs pourraient ainsi contribuer aux différences de sensibilité observées. Le projet Host-ImmuniTick vise à déterminer comment la diversité génétique de l’hôte module les réponses immunitaires antivirales et influence l’issue de l’infection par le TBEV. Pour cela, nous nous appuierons sur la population murine Collaborative Cross (CC), un panel de lignées recombinantes consanguines capturant une large diversité génétique.

Des expériences préliminaires menées au laboratoire ont mis en évidence une forte variabilité de sensibilité au TBEV entre lignées CC, associée à des différences de réplication virale et de neuroinvasion, confirmant la pertinence de ce modèle pour l’étude des déterminants de l’hôte. Le premier objectif est d’identifier les mécanismes antiviraux impliqués dans le contrôle de la réplication virale. Un criblage fonctionnel d’environ 250 ISGs murins sera réalisé à l’aide d’une bibliothèque lentivirale permettant une expression stable dans des lignées fibroblastiques murines immortalisées. Après infection, la réplication virale sera quantifiée par cytométrie en flux afin d’identifier des ISGs à activité antivirale ou provirale. Les candidats seront ensuite validés dans des fibroblastes embryonnaires murins (MEFs) issus de lignées de souris CC présentant une sensibilité contrastée à l’infection, en utilisant des approches de gain et de perte de fonction. La cinétique de réplication virale sera analysée par cytométrie en flux et RT-qPCR afin de caractériser finement leur impact sur l’infection. Le second objectif vise à caractériser l’infection dans un contexte de transmission vectorielle et à analyser les réponses immunitaires locales au site d’inoculation. À l’aide d’un modèle combinant souris CC et tiques Ixodes ricinus, nous comparerons l’infection induite par morsure de tique à une inoculation sous-cutanée, en évaluant les paramètres cliniques, la cinétique de réplication virale, la dissémination tissulaire et la neuroinvasion. En parallèle, la réponse immunitaire au site de gorgement sera étudiée à partir de biopsies cutanées précoces, par analyses d’expression des ISGs et cytokines, ainsi que par caractérisation histologique de l’infiltration cellulaire.

En intégrant génétique de l’hôte, analyses fonctionnelles des réponses antivirales et modèles de transmission vectorielle, ce projet apportera une compréhension mécanistique des déterminants de la sensibilité au TBEV et des interactions virus-vecteur-hôte.

Contexte: Les orthoflavivirus WNV et TBEV connaissent une expansion rapide en raison du changement climatique, représentant une menace majeure pour la santé publique. Bien qu'elles soient souvent asymptomatiques, ces infections peuvent entraîner des pathologies graves, voire fatales. La dernière épidémie de ZIKV a révélé que le tractus génital masculin (TGM) peut agir comme un réservoir viral, permettant une persistance à long terme et des voies de transmission non canoniques qui contribuent à la dynamique épidémique et aux complications congénitales. L’équipe d’accueil a démontré que le ZIKV se réplique dans le testicule humain ex vivo et a identifié les cellules germinales comme étant les principales cellules réservoirs dans le sperme des hommes infectés. Une question critique est de savoir si d'autres orthoflavivirus émergents partagent la capacité du ZIKV à se répliquer de manière persistante dans le testicule, lequel agit à la fois comme un site immunoprivilégié et un sanctuaire pharmacologique. Des données récentes suggèrent que WNV et TBEV pourraient également présenter un tropisme testiculaire. Identifier les réservoirs viraux dans le TGM est primordial pour anticiper des voies de transmission alternatives et garantir la sécurité du don de gamètes et de l'Assistance Médicale à la Procréation. À ce jour, il n'existe aucune stratégie thérapeutique capable d'éliminer les populations virales au sein de ces sanctuaires. Il est donc urgent de développer des modèles prédictifs de persistance virale ainsi que des antiviraux innovants capables d'éliminer ces réservoirs tout en préservant la santé reproductive.

Objectifs : Ce projet propose une stratégie expérimentale intégrée combinant deux modèles humains uniques:

• Culture organotypique ex vivo : ce modèle de culture à court terme (10 jours) a été précédemment validé pour sa pertinence à inférer le tropisme in vivo d'une large gamme de virus.
• Plateforme microfluidique « Testicule-sur-puce » : cette plateforme innovante sera optimisée pour maintenir le tissu jusqu'à 30 jours afin d'étudier la persistance virale à long terme dans un environnement physiologiquement pertinent.

À l'aide de ces modèles complémentaires, ce projet poursuit trois objectifs principaux :

1. Déterminer si le TBEV se réplique dans le testicule humain ex vivo, identifier ses cibles cellulaires et l'impact sur la viabilité et les fonctions des cellules testiculaires.
2. Valider le système de testicule-sur-puce comme plateforme prédictive d'infection persistante en comparant la dynamique de réplication à long terme du WNV et du ZIKV.
3. Évaluer l'efficacité antivirale de nouveaux composés, conçus pour franchir la barrière hémato-testiculaire.

Résultats préliminaires : Les données de l'équipe démontrent que le WNV se réplique efficacement dans le testicule humain ex vivo et le testicule de souris in vivo, ciblant les cellules germinales de manière similaire au ZIKV. Les premiers résultats du modèle de testicule-sur-puce montrent le maintien de la viabilité tissulaire sur 20 jours et une réplication soutenue du ZIKV, soulignant son potentiel pour des études de longue durée.

Méthodes : Ce projet combine des biosystèmes originaux à une gamme d’approches de virologie et de biologie cellulaire et moléculaire. La réplication virale sera quantifiée par RT-qPCR et essais d'infectiosité ; les cibles cellulaires et les réponses immunitaires innées seront caractérisées par imagerie haute résolution et transcriptomique. L'efficacité antivirale sera évaluée sur des modèles humains de complexité croissante.

Résultats attendus : En utilisant des méthodes de substitution (NAMs), nous déterminerons si le WNV et le TBEV ont la capacité de former des réservoirs testiculaires persistants et établirons une plateforme pertinente pour l'étude des sanctuaires viraux. En développant des modèles expérimentaux prédictifs et en validant une stratégie antivirale de preuve de concept, ce travail de thèse vise à renforcer la préparation face aux menaces émergentes. Enfin, ces résultats seront déterminants pour garantir la sécurité de la médecine de la reproduction et la protection de la santé fœtale.

Les virus à génome non-segmenté de polarité négative appartiennent à l’ordre des Mononegavirales, dans lequel on retrouve de nombreux pathogènes humains tels que le virus de la rougeole et le virus respiratoire syncytial mais aussi des virus zoonotiques émergents comme le virus Ebola et le virus Nipah (NiV). Ce dernier est naturellement hébergé par des chauve-souris frugivores mais peut également infecter l’Homme chez qui il cause des encéphalites et des détresses respiratoires sévères menant à la mort dans environ 70 % des cas. Identifié pour la première fois lors d'une épidémie en Malaisie en 1998, depuis 2001, NiV est responsable d'épidémies régulières en Inde et au Bangladesh. Parce qu’il peut se transmettre d’homme à homme et qu’il n’y a pas de traitement approuvé, NiV est classé parmi les priorités de l’OMS.

Tous les mononegavirus transcrivent et répliquent leur génome en utilisant des mécanismes moléculaires viraux essentiels et conservés. Le complexe polymérase utilise comme matrice un génome viral entièrement enchâssé dans une gaine de nucléoprotéines appelée nucléocapside. Bien que des structures de nucléocapsides et de complexes polymérase isolés aient été obtenues, de nombreuses interrogations subsistent concernant l’interaction entre ces complexes et comment le complexe polymérase transcrit et réplique le génome. Comment le complexe polymérase accède-t-il à l’ARN génomique encapsidé ? Comment la nucléocapside influence-t-elle son activité ? Et comment les étapes de coiffage et de polyadénylation des ARNm viraux sont-elles régulées ?

L’objectif principal du projet est de résoudre la structure du complexe polymérase de NiV en train de synthétiser de l’ARN sur une nucléocapside, en utilisant la cryo-microscopie électronique (cryo-EM). Pour y parvenir, des complexes polymérase purifiés seront incubés avec de petites nucléocapsides assemblées in vitro dans des conditions nécessaires et suffisantres pour initier la synthèse d'ARN. Pour ce faire, trois étapes majeures sont prévues : (1) l’assemblage in vitro de nucléocapsides fonctionnelles à partir de protéines purifiées (première année du doctorat); (2) la mise au point d’un essai de transcription in vitro permettant de visualiser l’activité du complexe (deuxième année du doctorat); et (3) l’analyse structurale par cryo-EM et reconstruction 3D des complexes actifs (dernière année du doctorat).

Les résultats attendus incluent la première structure d’un complexe polymérase de mononegavirus actif sur une nucléocapside, révélant des mécanismes inédits de régulation de la transcription, ainsi que l’identification de nouvelles cibles antivirales. Les résultats de ce projet auront un impact majeur sur la compréhension de NiV en particulier et des mononegavirus en général, et le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques.