Développement d'épithéliums respiratoires primaires miniatures et de systèmes viraux rapporteurs pour le criblage de molécules contre les virus respiratoires

Development of miniature primary airway epithelia and reporter viruses to screen antiviral compounds against respiratory viruses.

• Auteur / Autrice : Alice Trausch
• Direction : Caroline Goujon
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Inscription en doctorat le 02/11/2022
• Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : IRIM - Institut de Recherche en Infectiologie de Montpellier
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Interféron et restriction antivirale

Mots clés

Mots clés libres

SARS-CoV-2

Virus influenza

Épithélium respiratoire primaire

Systèmes rapporteurs

Génétique inverse

SARS-CoV-2

Influenza virus

Primary respiratory epithelia

Viral reporter systems

Reverse genetics

Résumé

La récente pandémie de SARS-CoV-2 a permis de mettre en lumière le risque représenté par les virus respiratoires. En effet, l'ampleur de cette pandémie a démontré la grande facilité de transmission de ces virus, accentuée par la mondialisation et les nombreux voyages internationaux. Cette pandémie a également permis de mettre en évidence le manque d'outils de criblage rapides, efficaces, disponibles et pertinents pour la recherche d'antiviraux, car bien que des vaccins puissent être développés relativement rapidement, leur déploiement à grande échelle est coûteux et n'exclut pas le besoin de développer des antiviraux. De plus, l'évolution virale permettant un échappement partiel à l'immunité vaccinale, couplé à l'inefficacité des vaccins chez les personnes immunodéprimées et au caractère réfractaire d'une partie de la population vis-à-vis des vaccins, accentuent la nécessité de découvrir des molécules antivirales comme solution complémentaire. Il existe des systèmes de criblage à haut débit de molécules antivirales sur lignées cellulaires cancéreuses, mais celles-ci ne possèdent pas l'ensemble des caractéristiques des cellules cibles du virus ce qui biaise la sélection de composés antiviraux. De plus, le manque de pertinence de ces modèles cancéreux mène trop souvent à des résultats non reproductibles chez l'animal et à l'abandon de molécules initialement pressenties comme intéressantes. Avec les conjonctures actuelles, nous savons que d'autres pandémies se produiront dans le futur et c'est pourquoi il est urgent de développer des systèmes de criblage performants basés sur des modèles cellulaires représentatifs de la physiologie des cellules cibles des virus respiratoires, à savoir les épithéliums primaires de poumons. De plus, pour rendre la lecture des criblages plus facile et rapide, il est indispensable d'avoir des systèmes viraux rapporteurs. C'est donc dans cette optique que s'inscrit cette thèse, durant laquelle nous souhaitons mettre au point un système miniaturisé de culture d'épithéliums respiratoires primaires sur lesquels nous pourrons tester des molécules contre des virus rapporteurs SARS-CoV-2 et influenza que nous développerons à l'aide de système de génétique inverse innovants. Au terme de ce travail, nous espérons pouvoir tirer avantage de ce nouveau système de criblage afin d‘identifier des molécules antivirales efficaces.

The recent SARS-CoV-2 pandemic highlighted the hazard represented by respiratory viruses. This pandemic has shown the ease and speed with which these viruses can spread globally, supported by globalization and numerous international flights. It also showed us that we lack rapid, efficient and relevant screening tools. Indeed, even though vaccines can be rapidly developed, the cost for their production and distribution is high and their existence don't exclude the need to develop antivirals. Indeed, the immune escape allowed by viral evolution, coupled with vaccine ineffectiveness in immunodeficient individuals and the population's distrust of vaccines reinforces the need to find antiviral compounds as a complementary solution. High throughput screening pipelines using cancer cell lines exist, but these models don't have the characteristics of the virus physiological target cell, making the antiviral compound selection highly biased. These irrelevant systems often lead to non-reproducible results in vivo, after years of molecule development. The current globalization makes it certain that future pandemics will occur and this is why there is an urgent need to develop efficient screening systems, based on more relevant cell culture models, such as primary airway epithelia. In addition, to allow rapid and easy screening read-outs, it is essential to develop viral reporter systems. In this context, this thesis project aims to develop a miniature system of primary airway epithelia on which libraries of molecules can be tested against reporter SARS-CoV-2 and influenza viruses that we will develop using innovative reverse genetic systems. At the end of the PhD, we hope to be able to upscale this technology so we can identify new efficient antiviral compounds.