Soutenance de thèse de Dana MACHMOUCHI le 19 novembre 2024

Dana MACHMOUCHI soutiendra sa thèse de doctorat le 19 novembre 2024, à 9h30 (heure métropolitaine), 12h30 (heure de La Réunion), dans l'amphithéâtre POLENYK de l'Université de La Réunion, à Moufia, Saint-Denis.

Exploring the Pathogenic Mechanisms of West African Zika Virus: Viral Replication and Host Interaction

Résumé: Le virus Zika (ZIKV), historiquement confiné à l'Afrique et à l'Asie, est devenu une préoccupation majeure de santé publique mondiale, en particulier suite aux récentes épidémies survenues dans les Amériques, associées à de graves malformations congénitales et des troubles neurologiques. Bien que la majorité des recherches se soient concentrées sur le génotype asiatique/américain du ZIKV, de plus en plus de preuves indiquent que les souches africaines du ZIKV pourraient représenter une menace tout aussi, voire plus sévère pour la santé publique, notamment en termes de pathogénicité foetale. Cette thèse vise à approfondir notre compréhension des mécanismes moléculaires sous-jacents à la pathogénicité des souches contemporaines du ZIKV provenant d'Afrique de l'Ouest, en se concentrant particulièrement sur le rôle des protéines non structurales dans la réplication virale, l'évasion immunitaire et la réponse au stress des cellules hôtes. Pour atteindre cet objectif, nous avons généré un clone moléculaire infectieux, GUINEA-18, à partir d'une souche de ZIKV (ZIKV-15555) isolée en Guinée en 2018. Ce clone représente une souche contemporaine de la lignée africaine du ZIKV. Nous avons mené une analyse comparative en utilisant le clone moléculaire infectieux bien caractérisé de la souche africaine historique du ZIKV MR766, désigné MR766MC. Les propriétés de réplication des deux clones viraux ont été examinées dans différentes lignées cellulaires, notamment VeroE6, A549 et HCM3. Nos résultats ont révélé que le clone GUINEA-18 présentait un taux de réplication plus lent, une cytotoxicité réduite et une moindre capacité à activer le système immunitaire inné de l'hôte comparé à la souche MR766MC. Ces observations suggèrent que les souches contemporaines du ZIKV d'Afrique de l'Ouest peuvent interagir différemment avec les cellules hôtes par rapport à leurs homologues historiques. Afin de disséquer la base moléculaire de ces différences, nous avons construit des virus chimériques en échangeant les régions codant pour les protéines non structurales entre GUINEA-18 et MR766MC. Nos résultats ont mis en évidence le rôle crucial des protéines NS1 à NS4B dans la détermination de l'efficacité de réplication et de la pathogénicité du virus. Parmi celles-ci, NS4B s'est révélée être un acteur clé modulant les propriétés de réplication de la souche GUINEA-18. De plus, nous avons découvert que GUINEA-18 a développé un mécanisme efficace pour inhiber l'assemblage des granules de stress cytoplasmiques (SGs) dans les cellules A549, un mécanisme de défense cellulaire généralement déclenché en réponse à une infection virale. La capacité de GUINEA- 18 à bloquer la formation des SGs dépendait largement des protéines NS1 à NS4B, soulignant leur importance dans la stratégie du virus pour échapper aux défenses de l’hôte. En s'appuyant sur ces découvertes, la thèse examine plus en détail le rôle de la protéine NS1 dans la pathogénicité des souches contemporaines du ZIKV d'Afrique de l'Ouest. À travers l'alignement des séquences protéiques, nous avons identifié sept substitutions d'acides aminés dans la protéine NS1 de GUINEA-18 comparée à celle de la souche historique MR766. Des analyses fonctionnelles de ces mutations ont révélé que la protéine NS1 contemporaine (NS1CWA) est sécrétée plus efficacement et présente une localisation subcellulaire différente comparée à la protéine NS1 de MR766 (NS1MR766). Ce comportement altéré de NS1CWA a été associé à une augmentation significative de la réplication virale et de la cytotoxicité tout en réduisant simultanément l'activation des réponses immunitaires innées dans les cellules infectées. Un virus chimérique MR766 contenant NS1CWA a démontré ces traits pathogéniques renforcés, soulignant davantage le rôle pivot de NS1 dans la virulence des souches contemporaines du ZIKV d'Afrique de l'Ouest. En conclusion, cette thèse fournit une analyse exhaustive des déterminants moléculaires contribuant à la réplication et à la pathogénicité des souches contemporaines du ZIKV d'Afrique de l'Ouest. Les recherches mettent en évidence les rôles critiques des protéines NS1 à NS4B, en particulier NS1 et NS4B, dans ces processus. Les résultats soulèvent des questions importantes concernant les risques potentiels associés aux souches actuelles du ZIKV circulant en Afrique subsaharienne et soulignent la nécessité d'une surveillance et d'une recherche continues pour mieux comprendre les implications de ces souches virales sur la santé publique. À travers ce travail, nous apportons des informations précieuses qui pourraient orienter de futures stratégies de gestion et de prévention des maladies associées au ZIKV, en particulier dans les régions où la lignée africaine du virus est prévalente.

Mots-clés : Virus Zika, ZIKV d'Afrique de l'Ouest, protéine NS1, protéine NS4B, réplication virale, évasion immunitaire, cytotoxicité, granules de stress, clone moléculaire, GUINEA-18, MR766, pathogénicité, déterminants viraux.

Membres du jury
Nathalie Dejucq-Rainsford : Directrice de Recherche Inserm (IRSET Inserm) – Rapporteuse
Yves Rouillé, Directeur de Recherche CNRS (Institut Pasteur de Lille) – Rapporteur
Marie-Pierre Courageot, Maîtresse de Conférences à l’Université de Reims – Examinatrice
Nathalie Chazal, Professeure à l’Université de Montpellier – Examinatrice & Présidente du jury
Philippe Desprès, Professeur à l’Université de La Réunion – Directeur de Thèse
Alain Kohl, Professeur à Liverpool School of Tropical Medicine – Co-Directeur de Thèse