Dynamique de l'infection virale au cours du développement du poisson zèbre – DyViZe

Les virus à ARN représentent l'un des défis majeurs pour la santé publique mondiale, en particulier en raison de leur lien avec des maladies infectieuses émergentes. Parmi ces agents pathogènes, les virus transmis par les arthropodes, appelés Arbovirus, se distinguent par leur impact néfaste sur la santé humaine. Parmi les exemples d’Arbovirus les plus notables, les virus Zika et Chikungunya ont provoqué de graves épidémies dans de nombreuses régions au cours des deux dernières décennies. Ces épidémies ont touché des millions de personnes, entraînant certaines complications graves telles que des malformations congénitales, des douleurs chroniques et des atteintes neurologiques, ainsi que des conséquences sanitaires, sociétales et économiques majeures.
La compréhension des mécanismes sous-jacents à ces infections est cruciale pour lutter efficacement contre ces virus et prévenir de futures pandémies mondiales, comme celle que nous avons récemment vécue avec le COVID-19. Une recherche approfondie sur les cycles de réplication de ces virus et sur les réponses immunitaires qu'ils déclenchent est essentielle pour comprendre leur propagation et concevoir de nouveaux traitements antiviraux. Les processus de localisation, de traduction et de réplication du génome viral sont non seulement complexes, mais aussi finement régulés. Chaque étape de la réplication virale est orchestrée avec une précision remarquable. Malgré les efforts considérables investis dans l'étude des virus à ARN, des lacunes importantes demeurent dans notre compréhension des mécanismes spatio-temporels qui se déroulent pendant l'infection virale dans les organismes vivants. Des questions fondamentales persistent, telles que : comment évolue la dynamique de la traduction virale au cours de l'infection ? Quelle est la rapidité de la réponse des cellules de l'hôte, et comment cette réponse varie-t-elle en fonction du type cellulaire ou du stade de développement au moment de l'infection ? Pour répondre à ces interrogations, nous envisageons d'exploiter les avancées récentes en méthodologie d'imagerie et de suivi de la traduction des ARNm en molécules uniques dans un modèle vivant, le poisson zèbre (Danio rerio). Le poisson zèbre présente plusieurs avantages en tant que modèle d'étude : sa transparence pendant les stades larvaires permettant une visualisation directe des dynamiques biologiques, et sa génétique facilement manipulable ouvrent des perspectives prometteuses pour l'étude des virus et de leurs interactions avec les cellules hôtes. Notre objectif est de disséquer, in vivo, l'interaction entre la dynamique de traduction et de réplication des virus Zika, Chikungunya et Sindbis, en corrélation avec la réponse immunitaire des cellules infectées. En utilisant des approches de pointe combinant le suivi à haute fréquence temporelle de molécules uniques par microscopie à fluorescence de dernière génération et des analyses à l'échelle du génome entier par séquençage en cellules uniques de la réponse immunitaire induite, nous visons à collecter des données détaillées sur la relation spatio-temporelle entre cycle cellulaire viral et les réponses immunitaires.
Cette approche innovante permettra d'obtenir une vue d'ensemble holistique et en temps réel de la dynamique du cycle viral et de l'immunité associée, avec pour objectif d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques. En fin de compte, ces recherches pourraient contribuer à la lutte contre ces virus émergents et à la protection de la santé publique mondiale, en apportant des éclairages sur les mécanismes sous-jacents aux infections virales et en facilitant le développement de traitements adaptés à l'évolution de ces menaces.