Projets et candidats lauréats

HTLV-1 (Virus T-lymphotrope humain de type 1) est un rétrovirus ciblant les lymphocytes T CD4+, responsable d’une maladie neuro-inflammatoire TSP/HAM (paraparésie spastique tropicale/myélopathie associée à HTLV-1) et d’un cancer agressif, l’ATL (leucémie/lymphome T aiguë de l’adulte). Bien que génétiquement différent du HIV, ces 2 rétrovirus partagent des caractéristiques communes pendant leur cycle réplicatif, comme l’export nucléaire d’une version non épissé de leur ARN (ARNv) par l’exportine CRM1. Jusqu’à l’achèvement de ce cycle viral, l’ARNv est constamment ciblé par des senseurs antiviraux et de multiples mécanismes de contrôle-qualité que tout ARN cellulaire doit subir au cours de sa vie. En conséquence, l’ARNv doit s’assembler en une vRNP (particule ribonucleique virale) avec des protéines chaperonnes et des enzymes qui favorisent ou soutiennent les différentes étapes de ce cycle.

                       Dans ce projet transdisciplinaire, réunissant un consortium composé de cliniciens, d’immunologistes/biologiqtes cellulaires, de biophysiciens et de biochimistes spécialistes des rétrovirus humains, nous aborderons de nouveaux aspects du détournement de l'export nucléocytoplasmique par HTLV : Nous étudierons tout d’abord la capacité de CRM1 à favoriser la mise en contact de son interactome avec l’ARNv, en coordination avec le transporter rétroviral Rex, pour former la vRNP, support d’une particule virale infectieuse. Pour cela nous réaliserons de la spectrométrie de masse sur les partenaires de CRM1 et Rex dans les cellules infectées ainsi que sur les composants de la vRNP. Nous porterons un intérêt particulier à leur localisation subcellulaire (noyau, cytoplasme et particule virale) et nous analyserons le rôle de CRM1 en utilisant des inhibiteurs sélectifs et des mutants ponctuels. Si ces résultats suivent la tendance observée en analyse préliminaire sur des jeux de données publiques provenant d’HIV, nous nous attendons à identifier une proportion importante d’hélicases recrutées sur la vRNP par CRM1, car elles se trouvent à la fois à l’interface entre CRM1 et l’ARNv et dans les particules virales. Nous avons déjà obtenu des données solides et convaincantes montrant que, pour HTLV-1, l’hélicase ARN UPF1 suit ce schéma. Dans un second temps, nous étudierons donc la fonction des hélicases ainsi recrutés sur l’ARNv et la façon dont CRM1 et Rex régulent ces activités. Nous approfondirons en particulier 2 rôles d’UPF1 mis en évidence soulignés par nos données préliminaires: (1) par des approches de Biochimie et de biophysique de pointe, nous questionnerons la capacité d’UPF1 à modifier la topologie spécifique des ARNv  et son importance pour leur faire passer le pore nucléaire ; pour cela nous developerons notamment un modèle reconstitué/simplifié mimant le passage d'un pore;  (2) par des approches de biologie moléculaire et cellulaire, nous caractériserons le mécanisme par lequel UPF1, du fait de sa présence sur l’ARNv, supporte la maturation de la particule virale. En parllèle, nous créerons des modèles cellulaires primaire infectés, physiologiquement pertinents pour valider ces différents résultats. Un effort particulier sera apporté pour valider les données de biophysique. 

Ce projet de virologie moléculaire apportera de nouvelles connaissances sur les diverses étapes du cycle rétroviral et proposera de nouvelles fonctions à l’export nucléaire; nos résultats devraient aussi renforcer la convergence d’HIV-1 et HTLV-1 autour de CRM1. 

Le VHE est une cause majeure d’hépatite virale aiguë, bien que la majorité des infections soient asymptomatiques. L’infection par le génotype 1 (VHE-1) est associée à une inflammation hépatique et une mortalité élevée pendant la grossesse. Nos travaux ont montré que le VHE-1 exploite l’interface maternofœtale (IMF) pour se répliquer, entraînant une inflammation accrue et des lésions tissulaires, mais les mécanismes sous-jacents restent flous. Comme d’autres pathogènes, les virus détournent souvent des voies métaboliques de l’hôte pour favoriser la réplication virale et la production de nouveaux virions. Nos données préliminaires révèlent que le VHE-1 perturbe des voies métaboliques clés dans les hépatocytes, comme le cycle de Krebs, la phosphorylation oxydative, et le métabolisme des acides gras. Ces perturbations affectent non seulement les cellules infectées mais aussi les cellules voisines, dont les cellules immunitaires. Le métabolisme des cellules immunitaires est intimement lié à leurs fonctions. Pendant la grossesse, des populations particulières de cellules NK maternelles (dNK) et macrophages (dM) ainsi que les cellules de Hofbauer (HBC), s’accumulent en grand nombre au niveau de l’IMF. Elles sécrètent une large gamme de cytokines, de chimiokines et de facteurs angiogéniques essentiels au développement placentaire, notamment en orchestrant l’invasion des trophoblastes et le remodelage tissulaire. Le maintien d’un équilibre local entre les facteurs pro- et antiinflammatoires est crucial pour la tolérance fœtale et l’intégrité de la barrière placentaire. Par conséquent, les modifications métaboliques peuvent perturber le rôle régulateur des cellules immunitaires résidentes et systémiques. Nous émettons l’hypothèse que les altérations métaboliques induites par le VHE-1 déclenchent des réponses inflammatoires, exacerbant le dysfonctionnement des cellules immunitaires et contribuant à la pathogenèse virale. Nous testerons cette hypothèse à travers trois objectifs :

1. Définir les processus métaboliques et fonctionnels modifiés par le VHE-1 dans les tissus maternels et fœtaux.
2. Analyser l’impact de ces altérations sur les mécanismes immunitaires innés des cellules dNK, dM,

et HBC.

1. Explorer comment les vésicules extracellulaires placentaires (PEV) influencent la réponse

immunitaire systémique de la mère.

Pour atteindre ces objectifs, nous utiliserons des souches cliniques du VHE, des explants

tissulaires, ainsi que des cellules primaires isolées des échantillons d’interruption volontaire de grossesse. Des techniques de biologie moléculaire et des approches métabolomiques à grande échelle nous permettront d’étudier les dysfonctionnements des cellules de l’IMP et de capturer la signature de l’infection dans les cellules immunitaires au niveau de l’IMP et en périphérie par le billet des PEV.

Notre objectif est de comprendre comment le VHE-1 perturbe l’homéostasie de l’IMF et d’identifier des biomarqueurs et cibles thérapeutiques, utiles face à un risque croissant de pandémies virales et d’infections chez les femmes enceintes.

La régulation de l’expression génique et de ses conséquences phénotypiques, telles que la survie et la prolifération cellulaires, repose étroitement sur l’organisation tridimensionnelle (3D) du génome. Les rétrovirus HTLV-1 et HIV-1 assurent leur persistance à long terme dans l’organisme par l’intégration de leur génome (provirus) dans l’ADN des cellules hôtes, combinée à l’expansion clonale des cellules infectées. Toutefois, les mécanismes précis impliqués dans ce mode de persistance provirale, en particulier le rôle des interactions chromatiniennes 3D entre le provirus et le génome hôte, restent encore mal compris. Dans ce contexte, nous avons récemment développé une approche innovante, COSMIQ-4C (Clone-specific Multi-contact Quantitative 4C), permettant d’analyser simultanément la structure 3D des interactions provirus-génome et la clonalité des cellules infectées par HTLV-1. Ce projet d’initiation vise à adapter cette technologie à l’étude des cellules infectées par HIV-1 et à en améliorer la sensibilité pour permettre l’analyse d’échantillons à faible charge provirale, tant pour HTLV-1 que pour HIV-1. Les résultats attendus fourniront une preuve de concept essentielle pour l’application de COSMIQ-4C à des échantillons cliniques, dans le but de mieux caractériser les réservoirs viraux persistants et d’identifier de nouvelles pistes pour leur contrôle ou leur élimination.

Cette recherche vise à combler les lacunes actuelles dans la compréhension des mécanismes immunologiques sous-jacents à l'infection par le virus de l'hépatite D (VHD), une maladie hépatique sévère et progressive. Bien que l'infection par le VHD puisse entraîner des complications graves telles que la cirrhose et le carcinome hépatocellulaire, elle reste moins étudiée que les autres hépatites virales. Il est donc indispensable de mieux comprendre les mécanismes immunitaires impliqués dans l'infection par le HDV. Ce projet propose une analyse approfondie du profil immunitaire des patients atteints de VHD, en utilisant des échantillons de sérum, de cellules mononucléaires du sang périphérique (PBMC), ainsi que des biopsies hépatiques fraîches et fixées en paraffine. L'accent est mis sur l'étude des interactions entre les cellules dendritiques (DCs) et les cellules effectrices du système immunitaire, dont l'altération pourrait contribuer à la persistance virale. En effet, nous émettons l'hypothèse que la persistance de HDV pourrait être causée non seulement par l'épuisement des cellules effectrices, mais également par une possible défaillance des interactions immunologiques entre DCs et
cellules effectrices. En étudiant le sérum, les cellules mononucléées du sang périphérique (PBMCs) et les biopsies hépatiques d'une cohorte unique de patients atteints du HDV, nous visons à découvrir de nouveaux mécanismes sous-jacents à la persistance du HDV et à identifier des cibles thérapeutiques potentielles. Le projet bénéficiera également de l'accès à une cohorte longitudinale de patients traités par bulevirtide, permettant de
corréler la progression de la maladie avec les résultats du traitement.
En s'appuyant sur une collaboration étroite entre cliniciens et chercheurs, cette étude ambitionne de révéler des marqueurs immunologiques clés et des voies thérapeutiques potentielles, améliorant ainsi les perspectives cliniques pour les patients atteints de VHD.