Projets et candidats lauréats

Les infections virales pendant la grossesse augmentent le risque de troubles neurodéveloppementaux (TND) comme l'autisme et la schizophrénie à long terme. Avec l’émergence de nouveaux virus, la recherche sur les TND liés aux infections maternelles évolue constamment. Concernant le SARS-CoV-2, les enfants nés de mères infectées n’ont pas encore atteint l’âge du diagnostic de TND. Cependant, le COVID-19, via la transmission verticale mère-enfant ou les réponses immunitaires maternelles (notamment la tempête de cytokines impliquant la microglie et les astrocytes), pourrait influencer l’épidémiologie des troubles psychiatriques. Bien que certaines études aient analysé l’impact de l’exposition prénatale au SARS-CoV-2 sur des altérations neurocomportementales de type autistique chez la souris, elles restent limitées.

NeuroDevCOVID adopte une approche multidisciplinaire combinant modèles murins, organoïdes cérébraux dérivés d’iPSC, séquençage ARN, bioinformatique et données cliniques. Ses objectifs sont :

1. Développer un modèle murin MIA (activation immunitaire maternelle) pour analyser la pathogenèse via séquençage ARN et tests comportementaux.
2. Explorer la propagation du SARS-CoV-2 dans le cerveau et le rôle des tunneling nanotubes (TNTs) dans le transfert viral entre cellules gliales et neurones.
3. Étudier les interactions glie-neurone dans des organoïdes cérébraux humains exposés au virus, en se focalisant sur les réponses cytokiniques et la fonction neuronale.
4. Comparer les résultats obtenus avec les données neurodéveloppementales d’enfants nés de mères infectées.

Nous développerons un modèle murin d’activation immunitaire maternelle (MIA) pour étudier les mécanismes pathologiques encore inconnus, en mettant l’accent sur la microglie, acteur clé du développement cérébral. Nous explorerons ensuite le rôle des tunneling nanotubes (TNTs) comme voie d’invasion cérébrale du SARS-CoV-2, en analysant leur implication dans la transmission virale entre la microglie et les neurones fœtaux et leurs effets sur le neurodéveloppement à long terme. Nous utiliserons aussi des organoïdes cérébraux dérivés d’iPSC pour étudier les impacts du SARS-CoV-2 sur le cerveau humain. Nous examinerons comment les interactions glie-neurone influencent l’infection et les effets neurodéveloppementaux de l’exposition prénatale au virus. Enfin, nous suivrons le développement neurocognitif des enfants nés de mères infectées pour intégrer une dimension clinique à notre étude.

Ce projet repose sur une collaboration internationale :

• La France (Équipe A), biologist fontamental du trafic membranaire, est leader dans l’étude des Tunneling nanotubes (TNTs) et de la propagation virale, apportant des connaissances essentielles sur le neurotropisme du SARS-CoV-2.
• Le Brésil (Équipes B & D) est spécialisé dans l’utilisation d’iPSC dérivées de patients, les organoïdes cérébraux et les études de cohorte longitudinale, avec le suivi de plus de 550 enfants de 3 mois à 3 ans pour évaluer leurs trajectoires neurodéveloppementales.
• La Grèce (Équipe C) apporte son expertise sur la microglie et l’inflammation neurodéveloppementale, essentielle pour comprendre les risques de TND liés à l’activation immunitaire maternelle.

NeuroDevCOVID vise à identifier de nouveaux mécanismes de communication intercellulaire impliqués dans les déficits cognitifs des patients atteints de TND liés à l’infection maternelle par le SARS-CoV-2. Ce projet pourrait avoir une importance clinique en révélant des cibles thérapeutiques potentielles. À l’échelle mondiale, il s’inscrit dans la recherche sur les effets neurologiques post-COVID et associe des modèles innovants (souris, organoïdes cérébraux, iPSC) à des données humaines pour une large application des résultats. Il ouvre aussi la voie à l’évaluation des risques des futures pandémies virales et de la transmission materno-fœtale, dont les effets peuvent apparaître précocement ou plus tard sous forme de troubles comportementaux. Enfin, sa dimension internationale favorisera de nouvelles collaborations pour mieux répondre aux défis sanitaires liés aux maladies infectieuses émergentes.

La cartographie des interactions authentiques entre le virus et l’hôte constitue une étape cruciale pour comprendre la pathogénèse virale et identifier des cibles thérapeutiques clés. Le virus Chikungunya (CHIKV) est un arbovirus réémergent, transmis par les moustiques, qui infecte de nombreuses personnes en Thaïlande et dans le Sud global. Contrairement à d’autres virus tropicaux, CHIKV présente une pathologie distincte, ciblant fortement les muscles squelettiques et provoquant des douleurs musculaires et articulaires persistantes. Cependant, les études actuelles sur les interactions entre les protéines de CHIKV et celles de l’hôte ont été réalisées dans des types cellulaires non musculaires (par ex., cellules rénales et hépatiques) ou via des approches de type double-hybride en levure, qui ne capturent pas l’environnement cellulaire hautement spécialisé des myofibres. Cette lacune limite les avancées dans le traitement du CHIKV. Pour y remédier, nous avons constitué un consortium pluridisciplinaire réunissant des virologues cliniciens, des spécialistes des infections animales, des biologistes musculaires, des experts en protéomique, des modélisateurs informatiques des interactions protéine-protéine (PPI) et des chimistes spécialisés dans la synthèse de composés.

Dans le premier volet du projet, nous utiliserons un virus adéno-associé (AAV) myotrophique pour exprimer chacun des neuf protéines de CHIKV, marquées par 3×HA, dans le muscle intact de la souris. Une purification par affinité suivie de spectrométrie de masse permettra de générer une cartographie complète des interactions PPI entre CHIKV et l’hôte. Les partenaires d’interaction directs seront prédits grâce au docking protéique et au criblage par AlphaFold-Multimer, avec validation expérimentale. Dans un deuxième volet, nous séquencerons des isolats cliniques de CHIKV archivés au cours des dix dernières années, en corrélant leurs profils mutationnels avec la sévérité des patients et l’infectiosité dans des modèles murins. Nous identifierons les mutations clés dans les gènes viraux et déterminerons leur impact sur les interactions PPI. Dans un troisième volet, nous évaluerons l’importance fonctionnelle des interactions PPI critiques dans la réplication virale et la pathologie musculaire en modulant les facteurs hôtes via AAV. Enfin, dans un quatrième volet, nous concevrons et synthétiserons des inhibiteurs chimiques et/ou peptidiques ciblant les PPI essentielles et évaluerons leur impact sur l’infectiosité du CHIKV.

Ce projet fera progresser la recherche sur CHIKV en définissant les réseaux d’interactomes pour les protéines virales de type sauvage et mutantes, tout en posant les bases d’interventions thérapeutiques. Notre consortium, principalement basé en Thaïlande, vise à répondre aux défis sociaux, médicaux et économiques posés par l’infection au CHIKV dans cette région.

Les arbovirus sont à l'origine responsables de zoonoses qui opèrent dans un cycle sauvage impliquant des animaux et des vecteurs zoophiles. Les infections humaines se produisent par « spillovers » à partir de cycles enzootiques, et leur transmission des animaux aux humains se fait par la piqûre de vecteurs anthropo-zoophiles. Traditionnellement confinés aux régions tropicales, les arbovirus, tels que les virus West Nile (WNV) et Usutu (USUV), sont de plus en plus détectés dans les zones tempérées, y compris les pays du bassin méditerranéen. Au cours des dernières décennies, les régions du bassin méditerranéen, notamment le Maghreb, la région du Moyen-Orient et l'Europe du Sud ont été soumises à des incursions répétées de WNV et USUV transmis par les moustiques du genre Culex, en particulier, Culex pipiens et Culex perexiguus. Cependant, nous ne savons pas si les circulations de WNV et USUV dans ces régions du bassin méditerranéen pourrait résulter d'introductions répétées de nouveaux génotypes viraux par des oiseaux migrateurs et/ou de réservoirs viraux déjà établis localement. De plus, l'influence du réchauffement climatique sur la transmission de ces deux arbovirus est peu étudiée. Dans le cadre de ce projet, nous étudierons la dynamique de circulation de WNV et USUV transmis par Culex et cela, en suivant le virus dans les moustiques et les hôtes animaux. Les objectifs de ce projet sont : (i) Déterminer la dynamique de circulation saisonnière de Culex spp et identifier les espèces virales circulant dans ces vecteurs, (ii) Estimer et comparer la compétence vectorielle de Cx. pipiens et Cx. perexiguus pour le WNV, l'USUV, (iii) Étudier les infections virales transmises par Culex chez les oiseaux migrateurs et sauvages indigènes par détections d'ARN viral et sérologie, et (iv) Établir une cartographie des risques et une modélisation prédictive de la transmission des arbovirus dans le bassin méditerranéen dans un contexte de réchauffement climatique. La réalisation de ces objectifs fournira des données essentielles pour permettre aux autorités sanitaires de développer des stratégies de contrôle ciblées et d'améliorer les systèmes d'alerte précoce pour les épidémies d’arbovirus dans les pays concernés et dans le bassin méditerranéen.

Le dépistage du cancer anal se base depuis 2024 sur la recherche d’HPV16 sur frottis anal suivie, en cas de positivité, d’une cytologie anale et d’un examen proctologique. La recherche unique d’HPV-16 pour ce dépistage pourrait engendrer un sous-diagnostic chez les personnes vivant avec le VIH (PVVIH) : 31% des lésions cancéreuses anales chez les PVVIH étaient dues à la présence d’un HPV à haut-risque oncogène (HPVHR) autre que HPV16 (versus 13% en population générale) dans une méta-analyse de référence. Certaines lésions anales de haut grade (HSIL) pouvant régresser spontanément, la connaissance de la durée et des facteurs associés à la persistance des HSIL en fonction du type d’HPV-HR apparait primordiale, notamment les niveaux de méthylation des marqueurs cellulaires.

L’objectif principal est de déterminer chez des FVVIH de plus de 30 ans si la régression des lésions HSIL HPV-HR non HPV16 est supérieure à celles avec HPV16.

Méthodologie : Étude de cohorte, multicentrique.

Critères d’inclusion

• FVVIH de plus de 30 ans
• Sous ARV depuis plus de 6 mois

Critères d’exclusion

• Absence de traitement ARV
• Esperance de vie estimée par l’investigateur comme engagée
• Patiente sous tutelle ou curatelle
• Présence d’une symptomatologie anale ou gynécologique
• Dernier test HPV-HR anal négatif datant de moins de 5 ans
• Dernier test HPV-HR anal positif datant de moins d’1 an

Procédures diagnostique : 

Adaptation des recommandations de la Société Nationale Française de Colo-proctologie et du groupe d’experts de prise en charge des PVVIH pour le dépistage des lésions pré-cancéreuses et cancéreuses au niveau anal par la réalisation et le rendu d’un test ADN HPV-HR comme 1er examen selon l’algorithme de la figure 3 du projet.

Deux prélèvements anaux et cervicaux (inclusion) : un frottis cervical et anal analysés localement; et un frottis cervical et anal pour une analyse centralisée uniquement si le test local positif (laboratoire de virologie, hôpital Bichat-Claude Bernard) : génotypage et rendu individualisé d’HPV-HR (Seegene AnyplexII HPV-HR), et niveau de méthylation des marqueurs cellulaires

Critères de jugement :Proportion de FVVIH présentant une régression des lésions anales HSIL liées à HPV16 ou à un/des autre(s) HPV-HR au cours du suivi. Le diagnostic d’HSIL et de LSIL est histologique sur des biopsies anales de lésions identifiées en AHR. Une régression se définit par une disparition ou une régression de grade de la lésion intra-épithéliale de haut à faible grade.

Critères de jugement secondaires :

• Prévalence des lésions anales HSIL HPV-HR ou HPV-16 à l’inclusion
• Prévalence et incidence des lésions HSIL ayant des critères de mauvais pronostics
• Taux de prévalence et taux de régression des lésions LSIL
• Prévalence et distribution des HPV-HR (dont HPV16) au col et à l’anus
• Taux de clairance des infections HPV-HR anales et cervicales, selon le type d’HPV-HR
• Prévalence des HSIL au niveau du col de l’utérus
• Concordance des génotypes d’HPV-HR détectés au niveau anal et du col utérin 
• Niveaux de méthylation des marqueurs cellulaires au niveau cervical et anal chez les porteuses d’HPV-HR en fonction de la sévérité de la lésion
• Niveau de méthylation et évolution des lésions anales ou cervicales
• Incidence des cancers anaux ou cervicaux
• Proportion de FVVIH adressées au proctologue dans le cadre de l’étude par rapport à la population totale des FVVIH incluses, ou celles ayant un antécédent de CIN2 ou de cancer-précancer vulvaire, ou ayant un HPV-16 anal

L’inclusion de 2000 FVVIH est nécessaire, pour un suivi de 65 FVVIH avec des lésions HSIL HPV-HR non HPV16 et de 81 FVVIH avec des HSIL HPV-16.

Période d’inclusion et participation par patiente : 1 an et 3 ans respectivement

Analyses finales : 24 semaines

Durée du projet : 4 ans

Attentes : l'étude apporterait potentiellement des modifications dans l’algorithme de dépistage du cancer anal, en la détection de l’ensemble des HPV-HR et non HPV-16 uniquement, et de positionner les marqueurs anaux de méthylation dans un algorithme de triage pour identifier une population tout particulièrement à risque de non-régression d’HSIL.

La tuberculose (TB) infantile reste sous-diagnostiquée au niveau mondial, avec moins de 50% de notification à l'OMS en 2022 parmi les 1,25 million de cas chez l'enfant. La faible détection, dûe en majorité à la faible sensibilité des tests microbiologiques, alimente la mortalité liée à la TB, qui survient presque exclusivement chez les enfants non diagnostiqués et non traités pour la TB. Des biomarqueurs basés sur l'expression de l'ARN de l'hôte (transcriptomiques) développés pour la TB de l’adulte, ont été testés chez les enfants, avec des résultats sous-optimaux qui ne leur permettent pas d'être utilisés seuls. Des algorithmes de décision de traitement (ADT) ont été mis au point pour faciliter le diagnostic de la TB chez les enfants vivant avec le VIH (EVHIV), chez ceux souffrant de malnutrition aiguë sévère (MAS) et dans la population pédiatrique générale. Les ADT ont été recommandés conditionnellement en 2022 par l'OMS qui a aussi suggéré l'utilisation de 2 ADT et a demandé leur validation externe. Les ADT existants sont sous-optimaux en termes de spécificité et pourraient être améliorés par l'ajout de biomarqueurs, maximisant ainsi spécificité, sensibilité et détection des cas. L'objectif de TARGET est de valider des biomarqueurs transcriptomiques existants et innovant pour le diagnostic de la TB chez les enfants, en évaluant leur validité diagnostique chez les EVVIH, les enfants avec une MAS et les enfants souffrant de pneumonie sévère dans les hôpitaux tertiaires, ainsi que chez les enfants évalués pour une TB à des niveaux inférieurs de soins de santé. Les biomarqueurs d'intérêt comprennent : i) la cartouche Cepheid MTB Host-Response, ii) la signature transcriptomique RISK-6, iii) une nouvelle signature transcriptomique à 6 gènes de la TB infantile développée par l'Imperial College London (ICL, Royaume-Uni), et iv) une signature transcriptomique multi-classes (TB versus autres maladies chez l'enfant). TARGET comprendra une évaluation rétrospective de la validité diagnostique des biomarqueurs sur des échantillons précédemment collectés dans le cadre de grandes études diagnostique de la TB pédiatrique, et une évaluation de la valeur ajoutée des biomarqueurs dans les ADT sur base de données individuelles de patients des mêmes études, qui sont i) les études TB-Speed HIV, SAM, Pneumonia et Decentralization, dirigées par l'Université de Bordeaux (UBx ; France), ii) RaPaed, dirigée par l'Université Ludwig Maximilian (LMU ; Allemagne), et iii) Umoya, dirigée par l'Université de Stellenbosch (SU ; Afrique du Sud). Nous sélectionnerons au hasard des échantillons de 610 enfants issus des études participantes (360 TB dont 110 confirmés et 250 non-TB). Nous testerons le sang total conservé en biothèque dans les laboratoires TB-Speed au Mozambique, en Ouganda et en Zambie, et les laboratoires LMU et SU par les tests Cepheid MTB-HR et RISK-6, dans le laboratoire d’ICL pour la signature TB 6 gènes ICL, et dans le laboratoire BioMérieux (Lyon, France) pour la signature multi-classe. Nous évaluerons la validité diagnostique des biomarqueurs et nous évaluerons leur valeur ajoutée dans les modèles de développement des ADT par des comparaisons d’AUROC et des tests de McNemar. Les résultats de l'étude seront examinés par le conseil scientifique. Les ADT optimisés seront développés une fois les biomarqueurs sélectionnés sur la base de leur valeur ajoutée, de leur rapport coût-efficacité et de leur potentiel de déploiement à des niveaux de soins de santé peu élevés. L'étude durera deux ans. TARGET innove en exploitant des collections d’échantillon et bases de données existantes d'enfants bien phénotypés provenant d'études antérieures afin d'évaluer les biomarqueurs dans des populations très vulnérables et d'intégrer les biomarqueurs dans les ADT. Par l’apport de données probantes sur la validité diagnostique de biomarqueurs de la TB basés sur l'hôte dans une population d'enfants bien caractérisée et diverse et en améliorant la précision diagnostique des ADT existants, cette étude contribuera à réduire le déficit de détection des cas de TB chez l'enfant, réduisant ainsi la mortalité infantile due à cette maladie dévastatrice.

La résistance aux antituberculeux est un obstacle majeur dans la lutte contre la tuberculose. L'Organisation Mondiale de la Santé (OMS) recommande de nouveaux schémas thérapeutiques, tels que BPaLM, à base de bédaquiline (BDQ), de prétomanide (Pa), de linézolide (LNZ) et de moxifloxacine (MXF), pour le traitement des 450 000 cas de tuberculose résistante à la rifampicine ou multirésistante (TB-RR/MDR) survenant chaque année. Malheureusement, les mécanismes de résistance aux nouveaux antituberculeux sont mal connus et l'impact des mutations détectées est largement sous-étudié. Il est donc crucial de surveiller l'émergence de la résistance aux nouveaux antitubercculeux et d'étudier les mécanismes de résistance à ces nouveaux antibiotiques et à leurs alternatives, comme la clofazimine (CFZ) et le délamanide (DLM). Il est également important d'étudier les mécanismes sous-jacents susceptibles de favoriser l'émergence de la résistance, tels que la tolérance et la résilience, et d'identifier les facteurs de risque de résistance chez les patients afin de pouvoir, à terme, définir un traitement personnalisé pour les patients atteints de TB-MDR. Cependant, l'analyse de données cliniques, microbiologiques et génomiques est limitée avec les méthodes classiques ; les approches d'Intelligence Artificielle, telles que les méthodes d’apprentissage automatique (ou Machine Learning), peuvent donc s'avérer utiles.

L'objectif du projet APIRA est d'étudier et d'identifier les facteurs de risque et les marqueurs moléculaires de résistance aux nouveaux antituberculeux (BDQ, CFZ, DLM, Pa et LNZ) chez Mycobacterium tuberculosis (Mtb) grâce à des méthodes d'apprentissage automatique.

Le projet APIRA est un projet interdisciplinaire s'appuyant sur une étroite collaboration entre microbiologistes/médecins et « data scientists » afin d'atteindre notre objectif. Nous exploiterons les données (cliniques, microbiologiques et génomiques) déjà disponibles au Centre National de Référence des mycobactéries et pour lesquelles des autorisations éthiques ont déjà été obtenues (projet GENO-MDR et cohorte de patients atteints de TB-MDR, CONTOL-TB). Nous ajouterons également les données sur les souches de TB-MDR qui seront collectées de manière prospective et compléterons les données manquantes des patients/souches inclus dans la cohorte CONTROL-TB (en particulier WGS et CMIs).

Le projet APIRA permettra d'approfondir nos connaissances sur la résistance aux nouveaux antituberculeux en identifiant les facteurs de risque et en décryptant les gènes et mutations associés. Il contribuera ainsi à améliorer le diagnostic de la résistance aux nouveaux antituberculeux et permettra un traitement personnalisé des patients atteints de TB-MDR.

Détection et caractérisation moléculaire des papillomavirus humains du genre alpha (α-HPV) dans les cancers cutanés chez les personnes vivant avec le VIH

Contexte et état de la question

Les papillomavirus humains (HPV) sont classés selon cinq genres (α, β, γ, μ et ν). Les HPV oncogènes du genre α (α-HPV) sont responsable d’un grand nombre de carcinomes épidermoïdes muqueux des régions ano-génitales et ORL. Dans la classification internationale les α-HPV oncogènes ont un tropisme muqueux, pourtant plusieurs études ont mis en évidence la présence d'α-HPV dans des carcinomes épidermoïdes cutanés (CEC) extra-génitaux, avec des prévalences variables. Cependant la simple détection d’α-HPV ne signe pas l’implication directe du virus et il y a là une absence de données sur le potentiel rôle des α-HPV dans la carcinogénèse cutanée.

Chez les personnes vivant avec le VIH (PVVIH), les CEC sont plus fréquents et plus agressifs. Ils ont par ailleurs une présentation clinique qui diffère de celle observée en population générale avec notamment une survenue fréquente sur peau foncée et/ou au niveau de zones non photo-exposées. Il semble donc que d'autres facteurs que l'exposition aux ultraviolets soient impliqués chez ces patients. Etant donné la présence d’α-HPV dans ces tumeurs et la persistance plus longue des infections à HPV chez les PVVIH, même chez les patients bien contrôlés sur le plan immuno-virologique, la question de l’implication des α-HPV dans la carcinogenèse cutanée se pose clairement dans cette population.

Objectif principal :

Décrire l’implication des α-HPV dans les carcinomes épidermoïdes cutanés des PVVIH.

Objectifs secondaires :

• Estimer la prévalence des infections aux différents genres de papillomavirus humains (α-HPV, β-HPV et γ-HPV) dans les CEC des PVVIH ;
• Décrire les caractéristiques cliniques et histologiques des tumeurs α-HPV positives ;
• Comparer les profils cliniques et histologiques des tumeurs α-HPV positives à ceux des tumeurs α-HPV négatives

Population concernée :

• Patients adultes de plus de 18 ans ;
• Patients infectés par le VIH ;
• Patients ayant eu une biopsie ou exérèse de CEC extra-génital invasif ou in situ (maladie de Bowen) ;
• Matériel tumoral fixé en paraffine (FFPE) disponible pour analyses virologiques et anatomopathologiques.

Effectif prévisionnel :

50 patients avec matériel tumoral suffisant.

Méthodes :

• Analyse rétrospective sur prélèvements en paraffine (FFPE) de CEC issus de PVVIH suivis à l'hôpital Bichat-Claude Bernard traités pour un CEC entre janvier 2018 et janvier 2025.
• Les prélèvements FFPE archivés dans le service d’anatomo-cytopathologie seront analysés dans le service de virologie pour détection des α-HPV avec la trousse commerciale Allplex™ HPV28 (Seegene) et pour détection des HPV des genres β et γ par séquençage NGS. La détection de transcrits viraux des α-HPV sera réalisée dans le service d’anatomo-cytopathologie par technologie RNAscope®. Les analyses immuno-histochimiques seront réalisées sur l'ensemble des prélèvements avec mesure de l'expression des protéines cellulaires p16, p53 et Ki-67.
• Les analyses statistiques seront réalisées avec le logiciel R.

Echéancier :

• Désarchivage des blocs FFPE d’intérêt, préparation des copeaux et des lames : 2 mois.
• Analyse des prélèvements dans les laboratoires de virologie et d’anatomo-cytopathologie de l’hôpital Bichat-Claude Bernard : 4 mois.
• Analyse globale des résultats et rédaction du rapport d'étude : 6 mois.
• Durée totale de 12 mois.

Résultats attendus :

Ce travail apportera de premières données concernant le potentiel rôle oncogénique des α-HPV dans les CEC des PVVIH. Ces résultats pourraient permettre d’adapter les stratégies thérapeutiques selon la présence d'α-HPV comme par exemple un recours plus fréquent à la radiothérapie et à l'utilisation de vaccins thérapeutiques dirigés contre HPV actuellement en cours de développement pour les indications muqueuses. Par ailleurs, l’implication de ces HPV dans les CEC pourrait renforcer l’indication vaccinale prophylactique dans cette population adulte à risque élevé de cancer HPV.