Projets et candidats lauréats

Les maladies infectieuses émergentes représentent une forte menace sur la santé publique. Les changements de la dynamique mondiale et le réchauffement climatique affectent la distribution de nombreux arthropodes, entraînant une augmentation de l'incidence des infections qu’ils peuvent transmettre. La fièvre hémorragique de Crimée-Congo (FHCC) est une maladie grave transmise par les tiques, dont la létalité atteint 40 %. Son agent étiologique, le CCHFV, est un orthonairovirus de la classe des Bunyaviricetes qui est endémique en Asie, au Moyen-Orient et en Afrique. L'expansion de son vecteur, les tiques Hyalomma spp., a récemment conduit à la détection du virus en Espagne et dans le sud de la France. Alors que de nouvelles populations sont exposées au risque d'infection, le CCHFV reste négligé aucun vaccin ou antiviral n'ayant été approuvé.

La classification du CCHFV au niveau de biosécurité 4 (BSL4), la complexité de son génome et le manque de connaissances sur les fonctions de ses protéines posent des défis importants pour la recherche. Néanmoins, des résultats récents de mon laboratoire d'accueil indiquent une intersection entre le cycle du CCHFV et le métabolisme des lipoprotéines.

Le premier objectif (work-package 1, WP1) de mon projet, prévu au cours de la 1ère année de thèse, exploitera cette découverte pour évaluer la fonction antivirale putative d’inhibiteurs validés en clinique de ce métabolisme, voire présents sur la marché. Au moyen de cellules incubées avec ces inhibiteurs et produisant des particules de CCHFV en environnement BSL-2 (en utilisant un système de génétique inverse défectif) et BSL-4, j’évaluerai le niveau d'infectivité dans les cellules hépatiques Huh7.5 ainsi que dans des hépatocytes primaires, afin de déterminer les IC50 des différentes molécules. Cette stratégie de reconversion permettra une identification rapide d’antiviraux, ce qui est nécessaires compte tenu de l'émergence rapide du CCHFV.

L'objectif principal du WP2 sera d’élucider l'intersection du métabolisme des lipoprotéines, en particulier la synthèse des lipoprotéines de très faible densité (VLDL), avec l'assemblage, la maturation et la sécrétion des virions du CCHFV, processus qui restent mal définis en termes de localisation à l'intérieur de la cellule et d'interactions avec les facteurs d'hôte. Par analogie avec d'autres membres de Bunyaviricetes, il a été proposé que cet assemblage se produise sur les membranes de Golgi. Cependant, des résultats récents de mon laboratoire d'accueil montre l'implication du facteur d’hôte PACS-2 dans le processus d'assemblage du CCHFV, indiquant ainsi d'autres sites d’assemblage de par le rôle de PACS-2 dans le trafic rétrograde Golgi-ER ainsi que dans la régulation des membranes dérivées du réticulum endoplasmique (ER) associées aux mitochondries (MAMs). Pendant la 2ème année de thèse, en utilisant la microscopie confocale et à super-résolution ainsi que du fractionnement subcellulaire, j'évaluerai la co-localisation des protéines impliquées dans la synthèse des VLDLs et des facteurs viraux avec le Golgi, le compartiment intermédiaire ER-Golgi (ERGIC), les mitochondries et les MAMs. En outre, avec des techniques d’extinction de gènes cibles et des méthodes de co-immunoprécipitation, je disséquerai le rôle et le mode d'action des protéines de l'hôte et des facteurs impliqués dans la voie des lipoprotéines dans la production des particules de CCHFV.

Pour le WP3 mené pendant la 3ème année, j'élargirai la portée de mes travaux pour évaluer ou encore pour prédire la conservation des mécanismes élucidés pour différents orthonairovirus et leur susceptibilité aux antiviraux identifiés contre le CCHFV. Les résultats obtenus feront progresser les connaissances dans le domaine de ces pathogènes émergents, ce qui permettra d'identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour anticiper et non seulement réagir à ces nouvelles menaces.

La multidisciplinarité de ce projet de doctorat renforcera mes compétences ainsi que celles du laboratoire d'accueil, ce qui fera progresser les connaissances dans ce domaine et jettera les bases du développement de nouvelles thérapies et d'éventuelles mesures préventives.

La coqueluche est une infection respiratoire très contagieuse causée par Bordetella pertussis. Malgré une couverture vaccinale élevée, elle reste une préoccupation majeure de santé publique, avec une réémergence récemment observée à l’échelle mondiale. En 2024, un pic épidémique marqué a été constaté en France, avec d’une forte incidence de formes graves chez le nourrisson. Cette reprise épidémique est associée à des modifications génétiques et phénotypiques de B. pertussis ; contrairement aux épidémies précédentes, la majorité des souches circulantes expriment la pertactine (PRN), facteur de virulence et antigène vaccinal. D’autres évolutions comme l’émergence d’isolats porteurs du fimbriae FIM2, de résistance aux macrolides, ainsi que la résurgence du génotype ancestral ptxP1 ont été observées. Ces évolutions pourraient influencer la transmissibilité, la virulence bactérienne, l’efficacité vaccinale. Le spectre clinique de la coqueluche est variable, la coqueluche maligne, forme la plus grave, est associée à une mortalité élevée. Si certains facteurs de risque liés à l’hôte (âge, prématurité, absence de vaccination) sont bien documentés, les déterminants microbiens et immunologiques de la sévérité restent mal compris.

Ce projet doctoral propose une approche innovante basée sur les technologies omiques, afin de caractériser les mécanismes microbiologiques et immunitaires impliqués dans la sévérité de la coqueluche chez l’enfant. Il repose sur trois hypothèses principales : (1) L’évolution récente de B. pertussis, sous pression vaccinale, s’accompagne de modifications d’expression génique contribuant à l’échappement vaccinal ; (2) Ces modifications sont associées à des phénotypes cliniques variés, y compris graves ; (3) La gravité est liée à une réponse immunitaire systémique et muqueuse spécifique chez le nourrisson.

Ses objectifs sont : (1) identifier les profils d’expression génique in situ de B. pertussis au cours de l’infection chez l’enfant ; (2) identifier des gènes dont l’expression est associée aux formes graves, dont prn, et évaluer leur rôle dans la virulence ; (3) caractériser les réponses immunitaires liées à la gravité chez le nourrisson.

Le projet repose sur une biocollection issue d’une étude pédiatrique nationale constituée d’échantillons nasopharyngés et sanguins d’enfants hospitalisés suspects de coqueluche. Une analyse transcriptomique bactérienne « in situ » sera menée via un panel NanoString® de 200 gènes clés. La réponse immunitaire de l’hôte au cours de l’infection sera caractérisée via l’établissement d’un profil transcriptomique (panel Nanostring® ~800 gènes), l’analyse cytokinique (technologies xMAP® et SIMOA®) et le dosage des d’anticorps anti-PT (IgA, IgG) au niveau systémique (sang) et local (nasopharynx). Le phénotype cellulaire immunitaire sera étudié par cytométrie en flux (20 marqueurs cellulaires).

Nous étudierons ensuite le rôle des gènes bactériens d’intérêt, sélectionnés pour leur impact potentiel sur la virulence de B. pertussis et le phénotype clinique, à l’aide de mutants isogéniques générés par recombinaison homologue. Nous utiliserons ces mutants sur des modèles ex vivo d’infection, incluant des cellules épithéliales trachéales humaines et des cellules dérivées du sang de cordon ombilical. Des tests fonctionnels permettront d’évaluer la virulence bactérienne (adhésion, invasion, formation de biofilm, cytotoxicité) ainsi que la modulation de la réponse immunitaire de l’hôte.

La caractérisation des facteurs microbiens et immunitaires impliqués dans la gravité de la coqueluche, en tenant compte de l'évolution récente des souches, aidera à identifier de nouveaux biomarqueurs et à développer des vaccins et traitements innovants.

Ce travail sera mené à l’Institut Pasteur au sein du laboratoire BEBP hébergeant le CNR de la coqueluche, en lien avec les plateformes omiques du site. Les résultats seront diffusés via les réseaux scientifiques existants, et pourront donner lieu à des publications, financements internationaux ou brevets. Cette approche omique translationnelle pourrait également s’appliquer à d'autres infections pédiatriques émergentes.

Le virus Zika (ZIKV), un arbovirus transmis par les moustiques, constitue un enjeu majeur de santé publique, en particulier à cause de sa transmission materno-fœtale pendant la grossesse et de son association avec de graves malformations congénitales chez les nouveau-nés. Les trophoblastes du placenta présentent des caractéristiques immunologiques uniques, notamment la production constitutive d'interférons de type III et l'expression exclusive d'un cluster de microARNs, appelé C19MC, situé sur le chromosome 19.

Ce projet vise à élucider le rôle de la voie de l’interférence à ARN (ARNi) et de la voie des microARNs (miARNs) dans la réponse antivirale des trophoblastes humains à l’infection par ZIKV. Une attention particulière sera portée sur les protéines clés Dicer et Drosha, ainsi que sur le cluster C19MC spécifique du placenta. L’expression de Dicer et Drosha sera inhibée par transfection de siRNA ou par inactivation via la technologie CRISPR-Cas9 dans des cellules de choriocarcinome (cellules JAR) ou des cellules souches trophoblastiques (TBS). La réplication du ZIKV sera analysée dans ces lignées cellulaires afin de déterminer la contribution fonctionnelle de ces composants de l'ARNi. Le rôle du cluster C19MC sera exploré à l'aide d'une lignée JAR dans laquelle le locus C19MC a été délété par la technologie CRISPR-Cas9. L'impact de la perte de C19MC sur la réplication du ZIKV sera étudié, pour déterminer le rôle de ces microARNs spécifiques du placenta dans la défense antivirale.

Pour déterminer la contribution de la voie ARNi, un séquençage des petits ARN sera réalisé sur l'ARN total et sur les ARN immunoprécipités via l'anticorps AGO2 afin de détecter des petits ARNs interférents dirigés contre l’ARN viral (vsiARNs). L’activité fonctionnelle de ces vsiARNs sera validée à l’aide d’un plasmide rapporteur fluorescent contenant des séquences virales. Parallèlement, les profils d’expression des miARNs seront analysés pour déterminer si l'infection par ZIKV modifie certains sous-ensembles spécifiques de miARNs.

De plus, un séquençage de l'ARN (RNA-seq) permettra d’identifier les gènes dérégulés lors de l'infection par ZIKV. L'analyse croisée des données de miARNs et d’ARNm permettra d’identifier des gènes cibles potentiels des miARNs régulés. L’étude des réseaux de gènes et des voies cellulaires dérégulés lors de l'infection permettra d’identifier de nouveaux gènes candidats. Leur importance fonctionnelle sera confirmée par des expériences d’extinction génique en utilisant des siRNA. Un autre objectif du projet sera d'identifier les protéines cellulaires associées à l'ARN de ZIKV en utilisant deux approches protéomiques complémentaires : l’immunoprécipitation avec l'anticorps spécifique des ARN double brin (J2) et la technique ChIRP-MS, qui consiste en une capture de l'ARN viral par des sondes antisens biotinylées suivie d'une identification des protéines par spectrométrie de masse. La présence de Dicer, Drosha et de protéines connues liant l'ARN double brin (ex : TRBP, PACT, PKR) sera vérifiée par western blot. Les protéines immunoprécipitées seront identifiées par spectrométrie de masse. Ces expériences permettront de confirmer des facteurs connus et révéler de nouvelles interactions susceptibles de participer à la réponse antivirale.

Ce projet permettra de clarifier le rôle de la machinerie ARNi et des microARNs du placenta dans la défense des trophoblastes contre le ZIKV et d’identifier de nouveaux facteurs cellulaires interagissant avec l’ARN viral, ouvrant ainsi la voie à de nouvelles stratégies antivirales.

Les virus émergents représentent une menace croissante pour la santé mondiale, notamment dans les régions où les interfaces homme-animal se développent. Les pteropine orthoreovirus (PRVs) sont des orthoreovirus transmis par les chauves-souris, principalement en Asie du Sud-Est, qui infectent couramment les humains et peuvent provoquer des infections respiratoires aiguës. Les PRV sont des virus à ARN double-brin appartenant à la famille des Reoviridae, et plusieurs souches ont été isolées chez des chauves-souris frugivores, des singes ou des humains. Une caractéristique clé des PRVs est leur nature fusogénique : leur infection est associée à de la fusion cellule-cellule, qui semble contribuer à la dissémination virale, à l'évasion du système immunitaire et à la pathogénicité. Contrairement aux virus enveloppés, les PRVs induisent la fusion cellulaire par l'intermédiaire d'une protéine de fusion non-structurale, appelée FAST (Fusion Associated Small Transmembrane). Ce fusogène est structurellement et évolutivement distinct de tout autre fusogène viral ou eucaryote connu. Les protéines FAST sont des facteurs de virulence importants pour les PRVs et récemment, des protéines similaires à FAST ont été détectées dans plusieurs rotavirus et coronavirus animaux, préoccupant concernant la possibilité d’émergence d'un coronavirus codant une protéine FAST.

Cependant, la réponse immunitaire contre les PRVs et les protéines FAST reste largement inconnue. Ce projet vise à étudier deux objectifs spécifiques : la régulation de la fusion FAST médié des PRV par les gènes stimulés par l'interféron (ISG), et par la réponse humorale.

Il abordera ces questions en combinant de l'imagerie quantitative à haute débit avec un crible de gènes stimulés par l'interféron, afin d'identifier de nouveaux facteurs hôtes impliqués dans la restriction de la fusion des PRVs et de FAST. De plus, la réponse anticorps chez les patients sera étudiée en utilisant le sérum de cohortes Cambodgiennes préalablement sélectionnées. Ainsi, ce projet apportera de nouvelles connaissances fondamentales et appliquées sur la restriction virale par les ISGs et la réponse humorale, ce qui pourrait mener à l'identification de nouvelles cibles antivirales et contribuer au développement de stratégies thérapeutiques contre les émergences virales futures.

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.

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 virus respiratoires peuvent se propager rapidement et provoquer des épidémies mondiales, comme illustré par la pandémie de COVID-19. Les coronavirus sont largement présents chez les animaux et franchissent régulièrement la barrière d’espèces. Au cours des 25 dernières années, trois coronavirus pathogènes ont ainsi émergé chez l’homme : le SARS-CoV en 2003, le MERS-CoV en 2012 et le SARS-CoV-2 en 2019, à l'origine de la COVID-19. De plus, quatre autres coronavirus humains sont responsables d’épidémies saisonnières chaque hiver. Comme tous les virus, les coronavirus sont des parasites intracellulaires obligatoires et dépendent de leurs cellules hôtes pour se répliquer. En réponse, celles-ci ont développé des mécanismes de défense, dont des protéines antivirales exprimées constitutivement ou induites lors de l'infection par l’interféron. Un enjeu majeur en virologie est d’identifier les gènes cellulaires régulant positivement ou négativement la réplication virale. Malgré les avancées récentes dues aux outils de cribles génétiques à grande échelle tels que CRISPR, nos connaissances sur les interactions hôtes/pathogènes restent limitées. En effet, la plupart des cribles génétiques ont été réalisés dans des lignées cellulaires cancéreuses, qui ne reproduisent pas fidèlement l'environnement naturel ni le microenvironnement intracellulaire des cellules cibles humaines de ces virus et présentent des biais inhérents à leur origine tumorale. Des études ont montré que les gènes identifiés dans ces cribles varient fortement en fonction du modèle cellulaire utilisé, soulignant la nécessité d’études dans un contexte cellulaire pertinent.

Ce projet de thèse vise à identifier le paysage des gènes humains régulant la réplication des coronavirus dans un modèle primaire de choix, des épithélia respiratoires primaires humains (human airway epithelia, HAE) génétiquement modifiés et cultivés à l’interface air-liquide (ALI). Ce modèle 3D contient les principaux types cellulaires épithéliaux retrouvés in vivo (cellules basales, ciliées, et sécrétrices) et reproduit l'architecture pseudostratifiée et les fonctions mucociliaires des voies respiratoires. L’équipe a mis au point des méthodes CRISPR pour éditer efficacement les cellules progénitrices de l’épithélium respiratoire humain (les cellules basales) et ainsi obtenir des HAE-ALI génétiquement modifiés, différenciés et fonctionnels. Le projet de thèse s’articulera autour de trois axes principaux. Le premier axe consistera à réaliser des cribles CRISPR rationalisés, au format individuel, dans des cultures primaires d’HAE-ALI pour évaluer le rôle régulateur de gènes humains préalablement identifiés comme jouant un rôle dans la réplication des coronavirus dans des lignées cancéreuses. Le deuxième axe reposera sur l’analyse de données de séquençage d’ARN à l’échelle de la cellule unique (scRNA-seq) afin d’établir une liste de gènes spécifiquement exprimés dans les cultures primaires HAE-ALI. Le rôle de gènes candidats sélectionnés sur la réplication des coronavirus sera ensuite évalué, comme dans le premier axe. Enfin, le troisième axe visera à élucider les mécanismes moléculaires d’action de nouveaux gènes de choix via une combinaison d’approches dont des analyses structure-fonction, de l’interactomique et de la microscopie.

En utilisant des technologies avancées de CRISPR dans des modèles cellulaires primaires physiologiquement pertinents, ce projet de thèse améliorera notre compréhension des interactions entre les coronavirus et leurs véritables cibles cellulaires chez l’homme. Ces connaissances pourraient ouvrir la voie à des stratégies antivirales ciblant des facteurs de l’hôte. Ce projet s’inscrit donc pleinement dans les objectifs de cet appel à projets, qui vise à répondre aux enjeux des maladies infectieuses émergentes et à renforcer notre capacité de réponse face à de futures pandémies.

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.

Lors de l'assemblage des particules virales du VIH-1 dans les cellules infectées, deux copies de l'ARN génomique non épissé sont sélectionnées parmi un mélange complexe d'ARN cellulaires et viraux épissés pour être empaquetées dans les virions. Cette spécificité est déterminée par des signaux d’empaquetage en cis situés dans la région 5′ non traduite (5′UTR) de l’ARN viral, qui sont reconnus par la polyprotéine Pr55Gag. Ces signaux sont non seulement essentiels à la réplication virale, mais également cruciaux pour l'optimisation des vecteurs lentiviraux utilisés en thérapie génique, dans le développement de vaccins et pour les cribles CRISPR à l’échelle du génome. Par ailleurs, cibler ces éléments ARN représente une stratégie antivirale prometteuse, notamment face à la capacité du VIH-1 à développer rapidement des résistances aux traitements existants.

Bien que leur rôle soit fondamental, les mécanismes moléculaires régissant l’empaquetage du génome du VIH-1 restent mal compris. Nos travaux récents ont révélé de nouvelles interactions inter-domaines au sein de la région 5′UTR du VIH-1, qui régulent dynamiquement la structure de l’ARN, la dimérisation du génome et la reconnaissance par Pr55Gag. Ces éléments régulateurs sont influencés par la liaison de l’ARNt de l’hôte et par des processus de maturation de l’ARN tels que l’épissage, suggérant un rôle plus large dans la réplication virale.

Nous émettons l’hypothèse que ces interactions inter-domaines nouvellement identifiées couplent l’empaquetage du génome à d’autres étapes du cycle de vie du VIH-1 via la régulation dynamique de la structure de l’ARN.

L’objectif de ce projet est de disséquer trois mécanismes régulateurs basés sur l’ARN qui contrôlent la sélection et la réplication du génome du VIH-1 :

1. Commutateurs structuraux de l’ARN parmi les différentes souches du VIH-1 – Identifier et comparer les interactions inter-domaines (ex. PBS–SL1, polyA–SL1) impliquées dans la dimérisation et l’empaquetage du génome.
2. Rôle de la liaison de l’ARNt dans la sélection du génome – Étudier comment l’assemblage de l’ARNtLys3 sur le PBS influence la conformation de l’ARN, la dimérisation, l’empaquetage du génome et la transcription inverse.
3. Base structurelle de l’exclusion des ARN viraux épissés – Déterminer comment certaines structures alternatives des ARN viraux épissés empêchent leur encapsidation dans les virions.

En éclaircissant ces mécanismes régulateurs, cette étude apportera des connaissances fondamentales sur l’empaquetage du génome du VIH-1, avec des applications directes dans l’optimisation des vecteurs lentiviraux et le développement de nouvelles stratégies antivirales ciblant la réplication virale. De plus, ce projet fournira la première preuve de concept que la structure de l’ARN peut être une cible thérapeutique viable, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives pour des interventions antivirales basées sur la modulation de l’ARN.