Origine de la pathogénicité des lagovirus : avancées sur la diversité génétique virale et le développement d’un système de génétique inverse

Origin of lagovirus pathogenicity : advances in viral genetic diversity and the development of a reverse genetics system

• Auteur / Autrice : Clément Droillard
• Direction : Nicolas Eterradossi, Ghislaine Le Gall-Reculé
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie, virologie, parasitologie
• Date : Soutenance le 08/09/2020
• Etablissement(s) : Rennes 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Écologie Géosciences Agronomie Alimentation (Rennes ; 2016-2022)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail (Ploufragan)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Léporidés

Génétique virale

Variabilité génétique

Lagovirus

Mots clés libres

Lagovirus

Diversité génétique

Évolution virale

Génétique inverse

Lagovirus

Genetic diversity

Viral evolution

Reverse genetic

Résumé

Les lagovirus infectent les léporidés (lapins et lièvres). Les lagovirus pathogènes tels que le Rabbit haemorragic disease virus (RHDV) et l’European Brown Hare Syndrome virus (EBHSV) provoquent des hépatites virales souvent mortelles ayant de graves conséquences économiques et écologiques. Les lagovirus non-pathogènes tels que les European Rabbit Calicivirus 1 et 2 (RCV-E1 et RCV-E2) et les Hare Calicivirus (HaCV) ne provoquent aucune maladie chez les lapins et les lièvres, respectivement. L’émergence d’un nouveau lagovirus pathogène en 2010, nommé RHDV2, capable d’infecter à la fois les lapins et les lièvres, nous a poussé à nous interroger sur l’origine de la pathogénicité chez les lagovirus. L’hypothèse étudiée est l’évolution de souches non-pathogènes vers des souches pathogènes. Pour cela, la diversité génétique des lagovirus non-pathogènes, peu connue chez le lièvre, a été étudiée chez cette espèce. Onze nouvelles séquences de gène codant la protéine de capside et la première séquence du génome complet d’un virus HaCV ont été obtenues. Ces données ont montré la grande diversité génétique des HaCV et leur circulation bien avant la première détection des EBHSV en 1980. Toutefois, aucun lien évolutif n’a été trouvé avec les EBHSV. De nouvelles séquences de génomes complets ou de régions codantes de RCV-E1 et de RHDV2 ont aussi été caractérisées. Les analyses génétiques ont suggéré qu’un évènement de recombinaison entre un virus RCV-E1 et un virus inconnu était à l’origine de l’émergence des RHDV2. Dans la seconde partie de la thèse, nous avons tenté de développer un nouveau système de génétique inverse (GI) pour le RHDV afin d’étudier les bases moléculaires du pouvoir pathogène. Le génotype et le phénotype in vivo d’une souche RHDV de référence ont été caractérisés, puis des essais de régénération de cette souche en GI ont été effectués in vitro et in vivo pour valider le système en cours de développement. Les résultats obtenus ont montré que le système était capable de produire de l’ARN viral et la protéine de capside in vitro. Les essais in vivo visant à régénérer le virus n’ont pas permis l’infection de lapins. Cependant, la majorité des animaux ont séroconverti. Ces résultats n’ont pas permis de conclure que le système de GI était capable de produire des particules virales infectieuses et des points d’amélioration sont proposés.

Lagoviruses infect leporidae (rabbits and hares). Pathogenic lagoviruses such as Rabbit haemorrhagic disease virus (RHDV) and European Brown Hare Syndrome virus (EBHSV) often cause fatal viral hepatitis with serious economic and ecological consequences. Non-pathogenic lagoviruses such as European Rabbit Caliciviruses 1 and 2 (RCV-E1 and RCV-E2) and Hare Caliciviruses (HaCV) cause no disease in rabbits and hares, respectively. The emergence of a new pathogenic lagovirus in 2010, named RHDV2, infecting both rabbits and hares, led us to question the origin of lagoviruses pathogenicity. The studied hypothesis is the evolution from non-pathogenic to pathogenic strains. For this purpose, the genetic diversity of non-pathogenic lagoviruses, little known in hares, was studied in this species. Eleven new gene sequences encoding the capsid protein and the first complete genome sequence of a HaCV virus have been obtained. These data showed the high genetic diversity of HaCVs and revealed their circulation long before the first detection of EBHSV in 1980. However, no evolutionary link was found between HaCV and EBHSV. New sequences of complete genomes or coding regions of RCV-E1 and RHDV2 were also characterized. Genetic analyses suggested that a recombination event between an RCV-E1 virus and an unknown virus was at the origin of the emergence of RHDV2. In the second part of the thesis, we attempted to develop a new reverse genetics (RG) system for the RHDV in order to study the molecular basis of the pathogenicity of lagoviruses. The in vivo genotype and phenotype of a reference RHDV strain were characterized and then in vitro and in vivo regeneration assays of this strain in RG were performed to validate the system under development. The results showed that the system was able to produce viral RNA and capsid protein in vitro. In vivo assay to regenerate the virus did not result in the infection of rabbits. However, the majority of the animals seroconverted. These results did not lead to the conclusion that the RG system was able to produce infectious viral particles and points for improvement are proposed.