Contributions au développement de modèles petit animal et cellulaire pour les études de pathogenèse des morbillivirus

par Juliana Comerlato

Thèse de doctorat en Biologie Santé

Sous la direction de Emmanuel Albina.

Le président du jury était Max Bergoin.

Le jury était composé de Emmanuel Albina, Max Bergoin, Stéphane Bertagnoli, Ana Claudia Franco.

Les rapporteurs étaient Stéphane Bertagnoli, Ana Claudia Franco.


  • Résumé

    Morbillivirus est un genre de virus à ARN simple brin de polarité négative de la famille des Paramyxoviridae. Actuellement, il est composé de sept espèces responsables de maladies hautement contagieuses. Les infections par morbillivirus causent une forte mortalité chez l’Homme, les petits ruminants, les carnivores et chez certains mammifères marins. Les vaccins disponibles contre les morbillivirus exigent généralement 7-10 jours pour développer une immunité protectrice. Après la Peste Bovine, première maladie animale éradiquée avec succès, la peste des petits ruminants (PPR) est la prochaine cible pour l'éradication au niveau mondial d’ici 2030. Le vaccin actuel basé sur la souche PPR Nigeria 75/1 est adéquat pour la campagne d'éradication. Cependant, certaines améliorations peuvent être envisagées pour accroître son efficacité, raccourcir le temps nécessaire pour l’éradication et réduire les coûts. Par exemple, l’introduction d’un vaccin marqué positif/négatif permettrait la différenciation entre animaux infectés et vaccinés (DIVA stratégie), permettant ainsi en temps réel la surveillance de l'infection, la vaccination et l’élimination rapide des animaux infectés. Une autre amélioration pourrait être la modification du vaccin actuel par génétique inverse pour insérer une cassette exprimant des ARN interférents capables de cibler les souches virulentes PPRV. Ce vaccin thérapeutique serait utile en situation d'urgence pour contrôler l’infection le temps que l’immunité protectrice se mette en place après vaccination. Afin de développer et tester ces nouveaux vaccins et outils thérapeutiques, il est nécessaire d’utiliser des modèles petit animal et cellulaire pour limiter les expérimentations avec les animaux d'élevage Dans ce travail, nous avons contribué au développement d’un modèle cellulaire in vitro et d’un modèle murin in vivo pour étudier la pathogenèse des morbillivirus. Le présent document est divisé en trois principaux chapitres : « Identification d’un modèle cellulaire pour les études de pathogenèse du PPRV » ; « Construction d’un clone PPR marqué le gène luciférase rapporteur » ; et « Évaluation in vivo d’un petit ARN interférent (siRNA) contre les morbillivirus ». Dans le premier chapitre, la ligne cellulaire murine 10T1/2 a été éprouvée avec des souches atténuées et virulentes du PPRV dans des conditions différentes d’expression du récepteur SLAM de la chèvre et de la réponse interféron type I. Les résultats ont montré une permissivité des cellules 10T1/2 limitée aux souches virulentes du PPRV, laquelle est indépendante du récepteur SLAM de la chèvre et de la réponse interféron type I. Le deuxième chapitre visait à développer un PPRV recombinant capable d’exprimer une luciférase par la génétique inverse. Diverses stratégies d’assemblage du génome entier du PPRV ont été établies pour l’obtention du clone d’ADNc avec le génome complet du PPRV. Cependant, le rescue a été impossible à réaliser et les raisons en sont discutées. Le dernier chapitre englobait l’évaluation des siRNA comme outils thérapeutiques contre un autre morbillivirus recombinant capable d’exprimer la luciférase, le virus de la rougeole (MV). Alors que sur les lignées cellulaires nous avons observé 100% d’activité antivirale des siRNA contre le rMV-luc, la validation in vivo, utilisant le modèle souris transgénique CD46 humain sensible à la rougeole, a échoué. Pour conclure, ce travail apporte des avancées sur le développement d’outils pour étudier la pathogenèse non seulement du PPRV mais aussi d’autres morbillivirus.

  • Titre traduit

    Contributions to the development of a small animal and a cell model for morbillivirus pathogenesis studies


  • Résumé

    Morbillivirus genus, a non-segmented negative single-strand RNA (ssRNA) group of viruses, belongs to the Paramyxoviridae family and is currently composed of seven species responsible to highly contagious diseases. Morbillivirus infections cause significant mortality in humans, small ruminants, carnivores and in some marine mammals. The available vaccines against morbillivirus infections require usually 7-10 days to induce a protective immunity. After Rinderpest, the first animal disease successfully eradicated, peste des petits ruminants (PPR) is the next target for global eradication by 2030.The current vaccine based on the Nigeria 75/1 is fit for purpose for the eradication campaign. However, some improvements can be envisaged to increase efficacy, shorten the time to complete the eradication and reduce costs. For instance, the introduction of a positive/negative marker in the vaccine could allow the Discrimination between Infected and Vaccinated Animals (DIVA strategy), thus enabling the real-time parallel monitoring of infection and vaccination, and rapid elimination of infected animals. Another improvement could be the modification of the current vaccine by reverse genetics to insert a cassette expressing interfering RNA targeting virulent strains of PPR. This therapeutic vaccine would be useful in emergency situations to control the infection over the delay necessary for the acquisition of an efficient vaccine protection. In order to develop and test these new vaccine tools, there is a need for new cell or small animal models to limit experiments with farm animals. In this work, we contributed in the development of in vitro and in vivo murine models to study morbillivirus pathogenesis. The present document is divided in three main chapters: “Identification of a cell model to PPRV pathogenesis studies”; “Construction of a full-length cDNA clone of PPRV with a luciferase reporter gene” and “In vivo evaluation of small interfering RNA (siRNA) against morbilliviruses”. In the first chapter the mouse cell line 10T1/2 was challenged with attenuated and wild type PPRV strains using different conditions of goat SLAM expression and type I IFN response. The results showed a restricted permissiveness of 10T1/2 to wild type PPRV, which was independent of goat SLAM receptor and type I IFN response. The second chapter aimed to develop a recombinant PPRV expressing luciferase through reverse genetics methodology. Various strategies to assembling the PPRV genome were established reaching up to the full-length cDNA PPRV-luciferase construction. However, the rescue could not be achieved and the reasons for that are discussed. The last chapter encompassed the evaluation of siRNA as a prophylactic tool against another luciferase recombinant morbillivirus, the measles virus. In vitro and in vivo studies were performed with the recombinant MV (rMV-luc). Whereas in cell lines siRNA showed 100% of antiviral activity against rMV-luc, the validation in vivo, using a human CD46 transgenic mouse model susceptible to measles, failed. In conclusion, this work provides advancements in the development of tools for the study of the pathogenesis of PPRV and other morbilliviruses.



Le texte intégral de cette thèse sera accessible sur intranet à partir du 16-11-2021

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