L'encéphalite Herpétique de l’enfant résulte de déficits héréditaires d’immunité contre l’HSV-1: une exception ou une règle? – IEIHSEER

L'encéphalite herpétique (EH) de l’enfant due au virus herpes simplex de type 1 (HSV-1) est une maladie dévastatrice avec une pathogénèse largement inexpliquée. Grâce à un financement précédent de l’ANR, le partenaire 1 du projet a récemment démontré que l’EH résulte chez certains enfants d’un nouveau groupe de déficits génétiques touchant l’immunité innée impliquant la production d’interférons (IFN)-alpha/bêta ou IFN-lambda médiée par le récepteur TLR3 au cours de l’infection par HSV-1 dans le système nerveux central (SNC). Nous avons identifié un total de 13 patients, chacun présentant des mutations homozygotes ou hétérozygotes dans l'un des cinq gènes de la voie TLR3 (TLR3, TRIF, UNC93B1 , TRAF3, TBK1 ). Nous avons également démontré, en utilisant la technologie des cellules souches pluripotentes (iPS), que chez les enfants avec des défauts génétiques de la voie TLR3/IFN, la pathogénèse de l’EH implique un défaut de l’immunité anti-HSV-1 intrinsèque dans les neurones et les oligodendrocytes au sein du SNC. Cependant, la plupart des enfants avec EH étudiés dans le laboratoire (237 parmi 250) n’ont pas d’étiologie génétique identifiée.
Nous formulons l’hypothèse que l’EH chez ces enfants résulte en grande partie d’autres déficits monogéniques de l'immunité intrinsèque du SNC contre HSV-1. L'objectif du projet actuel est d'identifier ces nouveaux défauts génétiques responsables d’un défaut de l’immunité intrinsèque du SNC, possiblement mais pas nécessairement via un mécanisme TLR3/IFN-dépendant. Pour ce faire, nous tirerons avantage de nouvelles technologies permettant de 1) séquencer l’ensemble des régions codantes du génome (whole exome sequencing, WES), 2) dériver des cellules du SNC à partir de cellules iPS. Un WES sera réalisé chez tous nos patients. A partir des résultats de WES, nous rechercherons les mutations par: 1) une approche gène-candidat se focalisant sur les gènes de la voie TLR3-IFN, 2) une approche génome entier combinant les résultats de WES avec une analyse de liaison dans certaines familles, et une analyse groupant les gènes par circuit par une méthode développée dans le laboratoire. De plus, une analyse de génétique des populations sera effectuée enfin d’évaluer l'intensité de la sélection naturelle sur les gènes candidats identifiés, et ainsi prioriser les mutations à valider par des études fonctionnelles. La caractérisation fonctionnelle et la validation des nouvelles mutations seront réalisées par des expériences appropriées dépendant des gènes impliqués. En particulier, nous étudierons l’impact de ces mutations dans l'immunité anti-HSV-1 intrinsèque du SNC, en dérivant les cellules du SNC par la technologie des cellules iPS.
Le partenaire 1 a constitué une cohorte unique de 250 patients d’EH. L’application de cette stratégie sur un premier échantillon de 170 patients nous a déjà permis d’obtenir des résultats préliminaires très encourageants. Nous avons identifié, chez 52 patients, des mutations non synonymes, dans 18 gènes essentiels de la voie TLR3/IFN. Nous avons également identifié des mutations dans deux gènes (DBR1 et SNORA31) de la voie de la dégradation des pré-mRNA et de la génération des sncRNA. Nous avons aussi établi, en collaboration avec deux groupes experts internationaux, un protocole simplifié pour obtenir les cellules spécifiques de SNC à partir des cellules iPS. Ce projet est à la fois innovant et faisable. Le partenaire 2 a apporté la preuve, dans le contexte spécifique des gènes liés à l'immunité, de la valeur très complémentaire de la génétique des populations à révéler les déterminants essentiels de la réponse immunitaire chez l’homme. Les retombées de ce projet seront importantes, tant au plan immunologique qu’au plan médical, puisqu’il permettra d’établir les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans l’immunité anti-HSV-1 dans le SNC, et qu’il aura des retombées majeures au plan diagnostique et thérapeutique pour les enfants atteints et leurs familles.