Construction d’un clone infectieux d’une souche méditerranéenne du Virus West Nile, validation de ses propriétés biologiques et développement de nouveaux modèles d’évaluation de la virulence

Construction of an infectious clone of a West Nile Mediterranean strain, validation of its biological properties and development of new models for the evaluation of virulence

• Auteur / Autrice : Céline Bahuon
• Direction : Stéphan Zientara, Sylvie Lecollinet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie et thérapeutiques anti-infectieuses
• Date : Soutenance le 14/09/2012
• Etablissement(s) : Paris 11
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Innovation Thérapeutique : du Fondamental à l'Appliqué (Châtenay-Malabry, Haut-de-Seine ; 2000-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de santé animale (Maisons-Alfort, Val de Marne)
• Jury : Président / Présidente : Audrey Esclatine
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Stéphan Zientara, Sylvie Lecollinet, Audrey Esclatine, Nadia Haddad, Thierry Lefrançois
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Daniel Gonzalez-Dunia, Pierre-Emmanuel Ceccaldi

Mots clés

Mots clés contrôlés

Clonage moléculaire

Virus à ARN

Virus West Nile

Mots clés libres

Virus West Nile

Clone infectieux

Déterminants moléculaires

Virulence

West Nile virus

Infectious clone

Molecular determinants

Virulence

Résumé

Le virus West Nile (VWN) est un virus neurotrope principalement transmis par piqûre de moustique et dont le réservoir est constitué par la faune aviaire sauvage. Les souches circulant en Europe appartiennent à 4 lignages génétiques différents à l’origine de nombreuses épidémies d’ampleur modérée à faible et limitées géographiquement, contrairement à ce qui a été observé en Amérique du Nord. En 1998 en Israël, une importante épidémie a a été associée pour la première fois à une forte mortalité de la faune aviaire sauvage. Le virus (souche IS-98-ST1, lignage 1a) a été isolé du cerveau d’une cigogne moribonde. L’objet de cette thèse a été de construire un clone infectieux de la souche IS-98-ST1 afin d’en explorer les propriétés de neuroinvasion et de pouvoir mettre en évidence les déterminants moléculaires de sa virulence.Le virus obtenu à partir de la construction clone infectieux s’est révélé posséder les mêmes propriétés biologiques que le virus parental, que ce soit in vitro sur cellules Vero ou in vivo sur souris sensibles ou résistantes ou encore sur l’embryon de poulet. L’embryon de poulet est présenté ici comme un nouveau modèle d’évaluation de la virulence du VWN. Un modèle cellulaire neuronale (lignée de neuroblastomes humains, SK-N-SH) est aussi évalué dans ce manuscrit. En conclusion, un nouvel outil de génétique inverse a été obtenu pour le VWN. Cet outil permettra de travailler sur l’impact de mutations ponctuelles, ou de modifications plus importantes touchant un ou plusieurs gènes viraux sur la virulence du VWN, spécifiquement dans le contexte européen.

West Nile virus (WNV) is a neurotropic virus mainly transmitted through mosquito bites. Wild birds represent the main reservoir hosts. Strains circulating in Europe belong to four lineages and have caused numerous but limited epidemics over the last few years. In 1998, an important outbreak associated to huge bird fatalities caused by a highly neuroinvasive strain (IS-98-ST1) took place in Israel. We aimed at producing a new infectious clone, based on the lineage 1a IS-98-ST1 WNV strain, for the characterization of its neuroinvasion properties as well as the molecular determinants of European WNV virulence. The growth kinetics of recombinant and parental WNV were similar in Vero cells. Moreover, the phenotypes of recombinant and parental WNV were indistinguishable in terms of viremia, viral load in the brain and mortality in susceptible and resistant mice. Finally, the pathobiology of the infectious clone was examined in embryonated chicken eggs, proposed as a new model for the evaluation of WNV virulence. The potential of human neuroblastoma cells (SK-N-SH) to discriminate between highly and mildly virulent WNV strains was assayed. In conclusion: a new molecular tool that is useful for the study of molecular determinants of WNV virulence has been generated. We take advantage of the high genetic stability of our one-piece infectious WNV cDNA clone to produce mutant viruses through the insertion of point mutations or the exchange of genetic fragments between WNV strains into the backbone of the IS-98-ST1 infectious clone.