Nouveaux pseudotypes rétroviraux basés sur les glycoprotéines d'enveloppe de paramyxovirus : applications biothérapeutiques en thérapie génique et en vaccinologie

New retroviral pseudotypes based on paramyxovirus envelope glycoproteins : biotherapeutic applications in gene therapy and vaccination

• Auteur / Autrice : Camille Levy
• Direction : François-Loïc Cosset
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie
• Date : Soutenance le 09/03/2012
• Etablissement(s) : Lyon, École normale supérieure
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Biologie Moléculaire Intégrative et Cellulaire (Lyon)
• Jury : Président / Présidente : Philippe Moullier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : François-Loïc Cosset, Philippe Moullier, Ali Saïb, Roger Le Grand, Anna Salvetti, Frédéric Tangy, Els Verhoeyen
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Ali Saïb, Roger Le Grand

Mots clés

Mots clés contrôlés

Vaccination

Thérapie génique

Rougeole

Paramyxoviridés

Mots clés libres

Métapneumovirus humain

Paramyxovirus

Measles

Human metapneumovirus

Gene therapy

Vaccination

Résumé

Les paramyxovirus possèdent deux glycoprotéines d’enveloppe (gps): la protéine F, permettant la fusion avec la cellule hôte, et la protéine d’attachement appelée G, H ou HN. Les gps H et F d’une souche vaccinale du virus de la rougeole peuvent être incorporées sur des vecteurs lentiviraux (H/F-LV) permettant une transduction efficace des lymphocytes T et B humains non stimulés, habituellement réfractaires. Nous avons montré que les vecteurs H/F-LV sont capables de transduire des cellules B cancéreuses, activées et quiescentes, contrairement aux VSV-G-LV classiques. Leur utilisation in vivo est cependant confrontée à la présence d’anticorps neutralisants induits par la vaccination, dirigés majoritairement contre H. Après la mutation des 2 épitopes immunodominants de H, les vecteurs conservent leur tropisme et échappent à la neutralisation par les anticorps monoclonaux, mais sont toujours neutralisés par le sérum humain. Les souches émergentes de rougeole de génotype D, qui paraissent résister à la vaccination, présentent une glycosylation supplémentaire de la H. Introduite dans notre mutant, elle permet aux H/F-LV de transduire efficacement les cellules T et B en présence de sérum ou de sang total. Les pneumovirinae (le Virus Respiratoire Syncytial et le Métapneumovirus Humain (HMPV)) sont la première cause d’infections respiratoires chez le nourrisson, il n’existe pas de vaccin contre ces virus. Nous avons mis au point un système de Virus-Like Particle rétrovirales incorporant les gps F et G de HMPV (HMPV-VLPs). Injectées à des souris, les HMPV-VLP induisent une forte réponse d’anticorps neutralisants. De plus, suite à une épreuve virale, les souris sont protégées de l’infection par hMPV.

Paramyxoviruses contain two envelope glycoproteins : the F protein allowing fusion with the host cell and an attachment protein, called G, H or HN. Lentiviral vectors pseudotyped with the Edmonston measles virus hemagglutinin and fusion glycoproteins (H/F-LVs) allowed for the first time efficient transduction of quiescent human T and B cells. We showed that H/F-LVs were also able to efficiently transduce quiescent and activated cancer B cells, in contrast to the classical VSV-G-LVs. However, a major obstacle in the use of H/F-LVs in vivo is that most of the human population is vaccinated against measles inducing a humoral immune response exclusively directed against H. LVs pseudotyped with H-glycoproteins mutated in the 2 major epitopes escaped inactivation by monoclonal antibodies but were still neutralized by human serum. Consequently, we took advantage of newly emerged MV-D genotypes that were less sensitive to MV vaccination due to a different glycosylation pattern. The mutation responsible was introduced into the mutated H/F-LVs allowing efficient transduction of quiescent lymphocytes in the presence of high concentration of MV antibody-positive human serum or total blood. Pneumovirinae (Respiratory Syncitial Virus and human metapnemovirus (HMPV)) are the leading cause of respiratory infections in infants and no vaccine is available against these viruses. We designed retroviral Virus-Like Particle incorporating HMPV F and G gps (HMPV-VLPs). HMPV-VLPs injected to mice induce a strong neutralizing antibody immune response in vivo. Furthermore, upon a viral challenge, HMPV-VLP vaccinated mice are protected against hMPV infection.