Pathobiologie intégrative du virus de l'encéphalite à tique chez l'Homme et chez la tique – BeatNIC

Les virus transmis par les arthropodes (arbovirus) sont une source constante d’émergence de maladies infectieuses. Alors que tous les virus détournent la machinerie cellulaire à leur profit et déjouent les défenses antivirales, les arbovirus ont la particularité de le faire aussi bien en cellules de vertébrés qu’en cellules d’arthropodes. Comment les arbovirus accomplissent cet exploit demeure une énigme de la virologie.
Le détournement des voies cellulaires et l’échappement à la réponse antivirale sont largement médiés par des interactions physiques entre les composés viraux –protéines et acides nucléiques- et les protéines de l’hôte. Ces interactions, en déterminant la susceptibilité ou la résistance des cellules à l’infection, définissent des évènements majeurs de la pathobiologie virale tel que le spectre d’hôtes, le potentiel zoonotique, la virulence et la compétence vectorielle (capacité d’un vecteur à transmettre un virus). Ces interactions sont donc des déterminants moléculaires clés des émergences virales.
Alors que les interactomes des protéines virales ont été largement étudiés, du moins en ce qui concerne l’hôte humain, ceux des ARN viraux ne font l’objet d’une attention particulière que depuis très récemment. Il a été montré que le génome ARN de certains flavivirus transmis par les moustiques interagit avec de nombreuses protéines cellulaires - les protéines de liaison à l'ARN (RBP) – pouvant soutenir la réplication virale ou exercer une activité antivirale. De façon remarquable, un fragment 3’ de l’ARN viral – l’ARN subgénomique des flavivirus (sfRNA) – qui s’accumule fortement dans les cellules infectées, antagoniserait l’immunité antivirale chez l’hôte mammifère et l’arthropode vecteur en séquestrant des RBP critiques.
Le projet BeatNIC propose de comprendre comment les arbovirus usurpent la machinerie cellulaire d’espèces phylogénétiquement distantes, avec un focus particulier sur un flavivirus peu étudié, le virus de l’encéphalite à tiques (TBEV). TBEV, principalement transmis par la tique Ixodes ricinus en Europe, est un virus d’importance en santé humaine.
Nous utiliserons des méthodes innovantes de protéomique centrée sur l’ARN pour établir l’interactome de l’ARN de TBEV (ARN génomique et sfRNA) dans des modèles cellulaires humains (dont des cellules neurales primaires) et des lignées cellulaires d’I. ricinus. La fonction (dans le cycle viral et la neurovirulence) des RBP ainsi identifiées sera recherchée par des approches de RNA interférence. Le rôle (dans la réplication et la compétence vectorielle) des RBP d’I. ricinus sera également exploré par des approches de RNAi, in vivo, chez la tique elle-même. L’impact des RBP qui conditionnent la réplication du TBEV sera aussi examiné pour d’autres arbovirus. De plus, nous étudierons le rôle spécifique des sfRNA dans la réplication du TBEV – y compris chez la tique – et dans la neurovirulence. Les données obtenues séparément pour H. sapiens et I. ricinus seront intégrées par analyses bio-informatiques, afin d’identifier des caractéristiques communes ou distinctes de la biologie du TBEV chez son hôte mammifère et son vecteur arthropode. Ces données seront intégrées à d’autres ensembles de données comparables, obtenus avec les flavivirus transmis par les moustiques.
La comparaison des interactomes viraux (ARN et protéines) chez l’hôte humain et la tique I. ricinus devrait révéler les stratégies qui permettent aux mêmes composants viraux d’asservir des machineries cellulaires aux environnements extrêmement différents. Alors que les interactions conservées mettront en évidence les conditions requises, non négociables, à la réplication virale, les interactions spécifiques à l’homme et à l’arthropode souligneront la coévolution virus-hôte dans des espèces phylogénétiquement éloignées. Nous espérons donc que notre étude éclairera les processus évolutifs qui permettent aux virus transmis par les tiques d’alterner entre des espèces distantes phylogénétiquement.