Evaluation de la réponse immune innée dans le modèle SARS-COV2/organoide pulmonaire: Rôle des TLRs – SensCOV

L'objectif de notre projet est d'une part de caractériser, dans un modèle d’organoïde pulmonaire humain infecté par SRAS-CoV-2, les déterminants moléculaires impliqués dans la réponse pro-inflammatoire, incluant, l’intensité et les cinétiques de production des IFN-III, et d'autre part comprendre l'influence de l'âge et du sexe sur la réponse inflammatoire induite par le SRAS-CoV-2. Dans nos résultats préliminaires, nous avons validé la méthodologie de production et la permissivité des organoïdes bronchiques à l’infection par le SRAS-CoV-2.
En utilisant ce modèle, nous nous proposons d’étudier dans la première partie, les points clefs suivants, incluant la caractérisation du profil, du taux et de la cinétique de production des cytokines pro-inflammatoires et anti-inflammatoires au cours de l’infection par le virus SRAS-CoV-2. Tenant compte, que notre modèle d'organoïde pulmonaire contient essentiellement des cellules épithéliales, nous analyserons particulièrement le taux et la cinétique de production de l'IFN-III et des cytokines / chimiokines pro-inflammatoires dont l'IL-6, le TNF-?, l'IL-8 et l'IP-10. Davantage, nous exploiterons notre modèle d’organoïdes pulmonaires préparés à partir de donneurs jeunes et âges (jeunes <18; âgés> 60) ou de sexe différents (homme ou femme) pour explorer dans une étude comparative les effets de ces facteurs sur le taux et les cinétiques de production des cytokine pro-inflammatoire induite par l'infection par le SRAS-CoV-2. Une telle analyse pourrait aider à comprendre les marqueurs de protection ou de sensibilité dans le développement de la dérégulation de la réponse inflammatoire associée aux formes sévères du COVID-19. En parallèle, nous étudierons l'effet de la production de cytokines induites par l'infection, particulièrement l'IFN-III, sur le contrôle de la réplication du SRAS-CoV-2, les modulations de surface des IFNAR (récepteur IFN-I) et des IFNLR (récepteur IFN-III), le niveau d'expression de Récepteurs viraux ACE2 / TMPRSSII, de l’expression des PRRs (TLR, RLR) et des lésions subies dans les organoïdes pulmonaires.
Dans la deuxième partie de notre projet, nous rechercherons à identifier les récepteurs de l’immunitaire inné impliqués dans la détection du SRAS-CoV-2 et de la réponse pro-inflammatoire générée. Cette analyse sera d’abord évaluée dans la lignée cellulaire pulmonaire A549 par des approches pharmacologiques et génétiques utilisant respectivement, des inhibiteurs chimiques et le système CRISPR / Cas9 . Ensuite, le ou les PRRs candidats identifiés (TLR ou RLR par exemple) seront ensuite validés dans le modèle physiologique des organoïdes pulmonaires. Leur implication dans la réponse hyper-inflammatoire induite par le SARSS-CoV-2, sera évaluée après invalidation par l'approche CRISPR / Cas9 de chacun des PRRs candidats. En parallèle, nous testerons dans notre modèle d’organoïdes pulmonaires/SRAS-CoV-2, les effets de CPG-52364, un inhibiteur de TLR8 approuvé en phase I, et de salazopyrine et léflunomide, des inhibiteurs de NF-kB approuvés par la FDA, actuellement utilisés pour traiter l'arthrite.
Dans notre projet, l’utilisation du modèle d’organoïdes pulmonaires /SRAS-CoV-2 aidera à mieux comprendre les mécanismes moléculaires et cellulaires impliqués dans l'induction de l'état d'hyper-inflammation, y compris l'IFN-III, une réponse délétère associée au COVID-19 et pourrait contribuer au développement de nouvelles stratégies thérapeutiques pour traiter notamment les formes les plus sévères de la maladie.