Plateforme vaccinale pour un contrôle rapide des épizooties d'orbivirus

Platform vaccine technology for rapid control of orbivirus outbreaks

• Auteur / Autrice : Thomas Deshayes
• Direction : Emmanuel Breard
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biologie moléculaire et cellulaire
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2024
• Etablissement(s) : Maisons-Alfort, École nationale vétérinaire d'Alfort
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Agriculture, Alimentation, Biologie, Environnement, Santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : VIRO - Virologie

Mots clés

Mots clés libres

Orbivirus

Fièvre catarrhale du mouton

Bluetongue

Maladie hémorragique épizootique

Orbiviruses

Bluetongue virus

Bluetongue

Hemorrhagic disease virusepizootic

Résumé

Les orbivirus, notamment le virus de la fièvre catarrhale du mouton (bluetongue ou BTV) et le virus de la maladie hémorragique épizootique (EHDV), causent des maladies significatives chez les animaux et sont particulièrement préoccupants en Europe. Le BTV affecte principalement les ruminants, provoquant une maladie grave surtout chez les moutons, entraînant des pertes économiques substantielles dues à une baisse de productivité, des restrictions commerciales et des coûts de contrôle de la maladie. L'EHDV, bien que moins courant, représente une menace similaire. Il affecte principalement les cerfs mais peut également infecter les bovins, provoquant une maladie grave caractérisée par des hémorragies étendues. Notamment, l'EHDV a été signalé pour la première fois en Europe en 2022 et s'est depuis propagé dans plusieurs pays, suscitant des inquiétudes quant à son impact potentiel. Bien qu'il existe des vaccins efficaces contre certains sérotypes de la BTV, des sérotypes pour lesquels aucun vaccin n'est disponible pourraient apparaître à tout moment. Il n'existe actuellement aucun vaccin contre le EHDV disponible en Europe. La présente proposition vise à mettre au point une nouvelle plateforme de vaccins utilisant la technologie des nanoparticules. Cette plateforme permettrait une adaptation rapide à de nouvelles souches ou sérotypes d'orbivirus, permettant une production plus rapide de vaccins en réponse à des menaces émergentes. Le travail proposé comprend le développement et l'évaluation des vaccins pour la EHDV sérotype 8 (EHDV8) et BTV sérotype 3 (BTV)3 sur des modèles de souris. L'objectif est de créer des vaccins qui présentent des structures tertiaires similaires à leurs structures natives, car la plupart des épitopes reconnus par les anticorps neutralisants contre les orbivirus sont conformationnels. Dans cette thèse, nous proposons d'abord d'exprimer les antigènes BTV3 et EHDV8, de les conjuguer à des nanostructures et d'évaluer l'efficacité de ces vaccins dans des modèles murins. Nous proposons ensuite d'évaluer l'efficacité des vaccins lorsqu'ils sont utilisés dans des formulations multivalentes et la réponse immunitaire contre les particules mosaïques. Enfin, un vaccin candidat sera produit à échelle moyenne (1-5L) pour démontrer la scalabilité de la technologie. Les phases initiales du projet seront menées au laboratoire de l'ANSES à Maisons Alfort. Ce laboratoire a une vaste expertise avec les modèles de souris IFNAR et a participé à l'évaluation de divers vaccins utilisés sur le terrain. Une partie du projet sera menée dans les laboratoires de Boehringer Ingelheim Animal Health à Saint Priest. Cette collaboration bénéficie non seulement au doctorant en lui fournissant une expérience de recherche complète, mais renforce également la relation entre ces deux institutions. En travaillant ensemble, ils peuvent tirer parti de leur expertise et de leurs ressources combinées pour accélérer le développement de vaccins efficaces contre les orbivirus, bénéficiant finalement à la santé animale et à l'économie agricole.

Orbiviruses, specifically the Bluetongue virus (BTV) and the Epizootic Hemorrhagic Disease virus (EHDV), cause significant diseases in animals, are of particular concern in Europe. BTV primarily affects ruminants, causing severe disease especially in sheep, leading to substantial economic losses due to decreased productivity, trade restrictions, and disease control costs. EHDV, although less common, poses a similar threat. It primarily affects deer but can also infect cattle, causing severe disease characterized by extensive hemorrhages. Notably, EHDV was reported for the first time in Europe in 2022 and has since spread to several countries, raising concerns about its potential impact. While effective vaccines against some BTV serotypes are available, serotypes for which no vaccines are available could emerge at any time. For EHDV, not vaccines are presently available in Europe. The present proposal aims to develop a new vaccine platform using nanoparticle technology. This platform would allow for a rapid response to new orbivirus strains or serotypes, enabling quicker vaccine production in response to emerging threats. The proposed work includes the development and evaluation of EHDV serotype 8 (EHDV8) and BTV serotype 3 (BTV3) vaccines in mouse models. The aim is to create vaccines that present tertiary structures like their native structures, as most epitopes recognized by neutralizing antibodies against orbiviruses are conformational. In this thesis, we propose to first express BTV3 and EHDV8 antigens, conjugate them to nanoparticles and evaluate the efficacy of these vaccines in murine models. We then propose to evaluate the efficacy of the experimental vaccines when used in multivalent formulations. Finally, one candidate vaccine will be produced at medium-scale (1-5L) to demonstrate the scalability of the technology. The initial phases of the project will be conducted at the ANSES laboratory in Maisons Alfort. This laboratory has extensive expertise with IFNAR mouse models and has been involved in evaluating various vaccines used in the field. Part of the project will be conducted at the Boehringer Ingelheim Animal Health laboratories in Saint Priest. This collaboration not only benefits the PhD candidate by providing a broad research experience but also strengthens the relationship between these two institutions. By working together, expertise and resources to accelerate the development of effective vaccines against orbiviruses are leveraged, ultimately benefiting animal health and the agricultural economy.