Projets et candidats lauréats

Le virus de l’hépatite E (VHE) est responsable de la majorité des cas d’hépatites aigües et de jaunisse dans le monde. Chaque année, 20 millions de personnes sont infectées et environ 60000 en décèdent. Le VHE représente un problème de santé publique à la fois pour les pays en voie de développement et pour les pays développés. Dans les premiers la contamination se fait essentiellement par ingestion d’eau souillée par de matières fécales alors que dans les second la transmission est principalement zoonotique ou alors associée à des greffes d’organes et transfusions sanguines. En Europe, lors des 10 dernières années le nombre de cas reportés d’infection par le VHE a été décuplé. A l’exception d’un vaccin uniquement disponible en Chine, il n’existe à ce jour pas de traitement spécifique pour combattre cette infection. Le VHE est un petit virus icosaédrique (27-34nm), de la famille des Hepeviridae, qui contient une molécule d’ARN simple brin de 7.2kb. Les particules infectieuses sont nues dans les selles et la bile mais enveloppées lorsqu’elles circulent dans le sang, par des lipides provenant des exosomes des cellules infectées. Le VHE est donc un virus quasi-enveloppé. Son ARN génomique code pour 3 protéines : ORF1, ORF2 et ORF3. ORF1 possède les enzymes requises pour la réplication de l’ARN viral, ORF2 correspond à la protéine de capside et est un déterminant antigénique majeur ; enfin ORF3 est une petite protéine encore mal caractérisée. Elle possède deux régions hydrophobes ainsi qu’une région riche en proline qui est prédite désordonnée. ORF3 interagit avec de nombreuses protéines de l’hôte et virales. Elle pourrait être impliquée dans l’établissement d’un contexte cellulaire favorable au cycle du virus. ORF3 n’est pas directement impliquée dans la réplication de l’ARN viral et dans l’assemblage des virions mais est requise pour la sécrétion des particules infectieuses. Ce processus se fait via l’interaction avec la protéine Tsg101 du complexe ESCRT-I, laquelle est impliquée dans le bourgeonnement de plusieurs virus enveloppés, comme le VIH ou Ebola. ORF3 a été localisée au niveau des membranes intracellulaires et également de la membrane plasmique. Une insertion transmembranaire, associée à un processus d’oligomérisation, a été proposée pour ORF3 qui formerait alors une viroporine. Cependant, il a également été montré que l’association membranaire de ORF3 est liée à la palmitoylation de sa région riche en cystéine.

Afin de mieux comprendre le(s) rôle(s) que joue(nt) ORF3 dans le cycle du VHE nous souhaitons réaliser une étude structurale et fonctionnelle de cette protéine. Nous produirons cette protéine de manière recombinante puis étudierons sa structure 3D et sa dynamique, par RMN en solution. Nous chercherons à identifier l’ensemble des déterminants moléculaires qui participent à l’ancrage membranaire de ORF3 et testerons sa fonction potentielle de viroporine. Pour étudier ORF3 dans un contexte membranaire par RMN en solution, nous utiliserons notamment la technologie des nanodisques (bicouche lipidique stabilisée par une protéine d’assemblage). Nous visons à déterminer un modèle structural de la protéine ORF3 ancrée à la membrane. Ensuite, nous chercherons à mettre en évidence une potentielle interaction entre ORF3 et deux peptidyl-prolyl cis/trans isomérases humaines, CypA et FKBP12, qui ont récemment été impliquées dans la palmitoylation et l’ancrage membranaire de la protéine Tat du VIH. Enfin, nous caractériserons, toujours par RMN, les bases moléculaires de l’interaction de ORF3 avec la protéine Tsg101. Les résultats de ce projet devraient nous permettre de mieux appréhender le fonctionnement de ORF3 au cours du cycle du VHE, et pourraient, à plus long terme, être utilisés pour concevoir des inhibiteurs ciblant cette protéine ou ses interactions.

A l’heure où des antiviraux très efficaces ont été mis au point contre le virus de l’hépatite C (VHC), de multiples études de terrain montrent ceux-ci ne pourront pas suffire à atteindre l’objectif d’une éradication de l’hépatite C à l’échelle planétaire, et que la mise au point d’un vaccin prophylactique contre ce virus reste une priorité. Notre équipe développe un concept de vaccin original basé sur la genèse de particules vaccinales ressemblant à celles du vaccin contre le virus de l’hépatite B (VHB), mais présentant l’avantage d’exposer également les glycoprotéines d’enveloppe E1 et E2 du VHC en leur surface. Un tel vaccin pourrait ainsi représenter un vaccin bivalent, protégeant à la fois contre le VHB et le VHC. De fait, les particules vaccinales, produites en cellules de mammifères, induisent chez les animaux immunisés la production d’anticorps dirigés contre les protéines d’enveloppe du VHB et du VHC, et notamment d’anticorps capables de neutraliser in vitro des souches de VHC de génotypes différents, avec une efficacité toutefois génotype-dépendante. Puisque l’état de glycosylation des protéines E1 et E2 a récemment été montré moduler leur immunogénicité, nous proposons de conduire une analyse comparative de l’immunogénicité de notre candidat vaccin, généré à l’aide de différents systèmes d’expression engendrant des processus de glycosylation distincts, notamment les modèles de levures et de cellules d’insecte. L’objectif de ces investigations est double : identifier un mode de présentation optimal des protéines d’enveloppe du VHC en surface de nos particules vaccinales, et se rapprocher d’un mode de production plus performant et plus simple pour favoriser le développement industriel d’un tel vaccin.

L’encéphalite à tiques (TBE) et la borréliose de Lyme (BL) sont deux zoonoses à tiques d’importance croissante en santé publique. Comprendre et estimer les facteurs pouvant expliquer leurs répartitions est nécessaire pour aider la mise en place de mesures de prévention et de contrôle. Dans la partie Ouest de l’Europe, TBE et BL sont transmises par la même tique Ixodes ricinus. En France, la BL est présente depuis plusieurs décennies, avec des régions à risque accru (Grand-Est (GE), Auvergne-Rhône-Alpes (AURA)). Des cas sporadiques de TBE sont rapportés dans la région GE depuis 1968, et le nombre de cas rapportés a augmenté depuis le début des années 2000, affectant de nouvelles zones, suscitant une inquiétude croissante (la TBE est à déclaration obligatoire depuis 2021). Comme la TBE et la BL sont transmises par le même vecteur, étudier ces deux maladies conjointement sur les mêmes zones affectées offre des avantages significatifs. Grâce à l’utilisation de techniques de modélisation spatiale de pointe combinées à une série unique de données «One Health» (variables environnementales, hôtes animaux et variables anthropiques) sur les deux maladies, l’objectif de cette thèse est de cartographier le risque d’infection de LB et TBE en France, et d’estimer les déterminants sous-jacents associés. Les cartes de risques produites permettront une utilisation translationnelle des résultats pour les campagnes de surveillance et de prévention. Ce projet de thèse s’inscrit dans un projet de recherche sur la dynamique de transmission et de distribution spatiale de LB et TBE en France dans une approche «One Health». Cela assurera un environnement de recherche riche et dynamique pour le doctorant, tout en s’appuyant sur un réseau d’experts et de collaborateurs au niveau national sur l’étude des arbo-pathogènes zoonotiques d’importance en santé publique.