Epigénétique de la persistance virale induite par l’association du virus HSV-­1 latent avec les corps nucléaires PML – EPIPRO

L’étude des mécanismes moléculaires qui contribuent à l’établissement et la maintenance des virus persistants dans leur état léthargique est essentielle pour comprendre les raisons de la résurgence de pathologies virales associées à la réactivation de ces virus. Le projet EPIPRO est conçu pour comprendre un des aspects clés de l’interaction entre un virus persistant, le virus herpès simplex de type 1 (HSV-1), et la cellule hôte, à savoir le rôle des corps nucléaires PML (CN PML) en tant que relais épigénétiques nucléaires de la réponse antivirale.
HSV-1 est un virus pathogène humain, qui reste un problème important de santé publique. HSV1 induit des infections récurrentes du visage et en particulier au niveau des yeux, provoquant des pathologies oculaires graves. L'infection primaire qui affecte la muqueuse orale est suivie d'une infection secondaire appelée latence se déroulant dans les neurones du système nerveux périphérique (SNP). HSV1 peut réactiver et se disséminer vers la face ou le système nerveux central (SNC). Chaque épisode de réactivation oculaire peut affecter le pronostic visuel. Les infections cornéennes par HSV-1 sont à ce jour la première cause infectieuse de cécité. L’étude des mécanismes moléculaires qui règulent l'équilibre entre la latence et la réactivation d’HSV-1 est donc cruciale pour la compréhension de la biologie du virus. C'est un défi important pour la conception de nouvelles approches thérapeutiques visant à empêcher le virus de réactiver. En effet, les thérapies antivirales actuelles sont administrées souvent si tardivement que le virus a déjà endommagé certains tissus de façon irréversible. C'est particulièrement vrai quand la réactivation affecte les tissus nobles (oeil ou cerveau), ou lorsqu'il s'agit de réactivations provoquées par des immunodéficiences graves.
Nous avons démontré précédemment que le positionnement et la distribution des génomes HSV-1 latents dans le noyau des neurones infectés n’est pas aléatoire. En effet, l’établissement de la latence HSV-1 dans les ganglions trijumeaux chez la souris et chez l’homme est étroitement associée avec la formation de CN PML enfermant le génome HSV-1 que nous avons nommés « viral DNA-containing PML-NBs » (vDCP-NBs). L’utilisation de souris KO pour PML a démontré que PML était directement impliquée dans la formation des vDCP-NBs et que ces structures contrôlaient la transcription d’un ARN viral non codant synthétisé durant la latence. En conséquence, tous les génomes viraux associés aux vDCP-NBs sont transcriptionnellement silencieux suggérant un processus épigénétique de répression de l’expression des gènes viraux associé à la formation des vDCP-NBs. L’analyse in vivo des premiers instants d’infection des neurones a en effet démontré la formation des vDCP-NBs très tôt durant le processus d’établissement de la latence.
Nos résultats publiés et non publiés montrent que les vDCP-NBs contiennent les protéines chaperones du variant H3.3 de l’histone H3, à savoir, Daxx-ATRX et le complexe HIRA. Ceci suggère fortement que les vDCP-NBs sont impliqués dans un processus de chromatinisation des génomes HSV-1 et spécifiquement associé à la latence. Des études précédentes ont montré que les génomes HSV-1 latents perdurent dans les noyaux des neurones sous forme d’un mini-chromosome chromatinisé non intégré dans le génome de la cellule hôte. Le projet propose (i) de déterminer l’implication des vDCP-NBs dans la chromatinisation dépendante de H3.3 des génome HSV-1 latents dans des cellules en cultures mais également dans des souris transgéniques exprimant une forme tagguée de H3.3 (eH3.3); (ii) d’étudier le rôle de vDCP-NBs dans la mise en latence d’HSV-1 dans des neurones humains issus de cellules souches pluripotentes induites (CSPi) ; (iii) d’étudier la propagation de l’infection par HSV-1 au niveau du SNP et du SNC dans le modèle murin et chez l’homme, et le rôle des CN PML et de l’interféron de type I dans la prévention de l’infection du CNS par HSV-1.