Soutenance de thèse de Jean-Sélim DRIOUICH

Dans le contexte actuel, où l’émergence et la réémergence de pathogènes viraux, notamment d’arbovirus (virus transmis par des arthropodes), ne cessent de croître et constituent un problème majeur de santé publique, le développement de nouveaux outils thérapeutiques est indispensable. Parmi ces outils, les vaccins, notamment ceux vivants atténués, restent le meilleur moyen prophylactique face à ces menaces. Les techniques d’atténuation des vaccins actuellement commercialisés ne sont pas applicables à l’ensemble des pathogènes viraux. C’est ainsi que de nouvelles méthodes d’atténuation sont à l’étude pour permettre le développement de vaccins vivants atténués, ayant toutes comme point commun de modifier génétiquement les virus. Les systèmes de génétique inverse sont des outils permettant de manipuler les génomes viraux et de générer des virus recombinants. Ces outils sont grandement utilisés pour étudier les virus à ARN, leurs modes de réplication, leurs pathogénicités, mais également pour les études d’antiviraux ou de vaccins. Il existe de nombreux systèmes de génétique inverse. Le plus communément utilisé est le clone infectieux (CI), qui présente ses propres avantages et inconvénients. Devant les quelques difficultés d’utilisation de cet outil, de nouvelles méthodes originales ont vu le jour, dont certaines mettent en jeu une étape de PCR. C’est le cas notamment de la méthode ISA (« Infectious Subgenomic Amplicons ») qui permet de générer de nouveaux virus en quelques jours et applicable à une grande variété de virus à ARN de polarité positive. La première partie de ce travail a consisté en une analyse de l’impact de cette méthode sur le génotype, le phénotype in vitro et in vivo des populations virales produites en comparaison avec celles obtenues avec un clone infectieux. Les résultats montrent que ces deux méthodes conduisent à des populations virales différentes génétiquement, homogène pour le clone infectieux, plus hétérogène pour la méthode ISA, mais sans avoir d’impact sur le phénotype viral. Afin de combiner la simplicité de la méthode ISA avec la capacité du clone infectieux à générer des populations clonales, une nouvelle méthode nommée « SuPReMe » (« Subgenomic Plasmids Recombination Method ») a été développée. Dans la seconde partie de ce travail, la méthode « SuPReMe » a été utilisée pour produire plusieurs virus de l’encéphalite à tiques modifiés génétiquement. Ces virus ont été modifié de 3 façons différentes : par ré-encodage aléatoire des codons, par chimérisation et par insertion de séquences. Ces virus ont montré un phénotype atténué in vivo en modèle murin. De plus, la combinaison de ces modifications a permis d’augmenter l’atténuation virale. Certains de ces virus ont également induit une protection immunitaire efficace chez la souris. La méthode « SuPReMe s’avère être un nouveau système de génétique inverse fort intéressant. Elle combine les avantages du clone infectieux et de la méthode ISA afin de produire des populations clonales de nouveaux virus recombinants en seulement quelques jours. D’autre part, les résultats observés avec la combinaison des nouvelles méthodes d’atténuation virale font de ces techniques des approches fort prometteuses pour la conception de vaccins vivants atténués de nouvelle génération.

In the current context, where the emergence and reemergence of viral pathogens, in particular arboviruses (arthropod-borne viruses), are steadily increasing and constitute a major public health problem, the development of new therapeutic tools is essential. Among these tools, vaccines, especially live attenuated vaccines, remain the best prophylactic devices against these threats. Strategies for the attenuation of viruses used for the development of marketed vaccines are not suitable for all viral pathogens. Thus, new methods are being studied to allow the development of live attenuated vaccines, all having in common to genetically modify the viruses. Reverse genetics systems are tools for manipulating viral genomes and generating recombinant viruses. These tools are widely used to study RNA viruses, their replication modes, their pathogenicity, but also for antiviral or vaccine studies. There are many reverse genetics systems. The most commonly used is the infectious clone, which has its own advantages and disadvantages. Given some difficulties using this tool, new and original methods have emerged, some of which involve a PCR step. This is notably the case of the ISA method ("Infectious Subgenomic Amplicons") which makes it possible to generate new viruses in a few days and is applicable to a large variety of RNA viruses of positive polarity. The first part of this work consisted of an analysis of the impact of this method on the genotype and on the in vitro and in vivo phenotype of the viral populations produced in comparison to those obtained by the transfection of an infectious clone. The results show that these two methods lead to genetically different viral populations, homogeneous for the infectious clone, more heterogeneous for the ISA method, but without having an impact on the viral phenotype. In order to combine the simplicity of the ISA method with the ability of the infectious clone to generate clonal populations, a new method called "SuPReMe" ("Subgenomic Plasmids Recombination Method") has been developed. In the second part of this work, the "SuPReMe" method was used to produce several genetically modified tick-borne encephalitis viruses. These viruses have been modified using 3 different ways: by random codon re-encoding, by chimerization and by insertion of sequences. These viruses showed an attenuated phenotype in vivo in murine model. In addition, the combination of these modifications has increased viral attenuation. Some of these viruses have also induced effective immune protection in mice. The SuPReMe method is proving to be a new promising reverse genetic system. It combines the benefits of the infectious clone and the ISA method to produce clonal populations of recombinant viruses in just a few days. On the other hand, the results observed with the combination of viral attenuation methods make these techniques exciting approaches for the design of new generation live attenuated vaccines.