Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Les virus Hendra (HeV) et Nipah (NiV) sont des virus émergents appartenant à la famille des Paramyxovirus et au genre des Hénipavirus. Chaque année, ils sont responsables de nombreuses épidémies touchant plusieurs espèces animales dont les hommes, avec une forte morbidité et mortalité. À ce jour, aucun vaccin ni traitement ne sont commercialisés. Ce projet porte sur le développement d’un vaccin génétique pour lutter contre une infection par les Hénipavirus. La stratégie suivie, repose sur l’injection in vivo de vecteurs recombinants dérivés du virus Adéno-Associé (AAVr) codant pour la glycoprotéine d’enveloppe G du virus NiV. Une première expérience réalisée chez la souris, a montré qu’une seule injection de vecteurs AAVr par voie IM permet le développement d’une réponse humorale contre la protéine G, forte et stable dans le temps. Afin de tester le pouvoir protecteur de ce vaccin, des hamsters ont été infectés par les Hénipavirus, compte tenu de leur grande sensibilité à ces infections. L’injection de vecteurs AAVr chez ces animaux a permis de protéger 100 % des animaux infectés par le virus NiV et 50 % des animaux infectés par le virus HeV. Cette étude apporte une nouvelle approche de vaccination et de nouvelles perspectives concernant l’utilisation des vecteurs AAVr pour lutter contre des infections virales émergentes. / Nipah virus (NiV) and Hendra virus (HeV) are closely related, recently-emerged Paramyxoviruses, capable of causing considerable morbidity and mortality in several mammalian species, including humans. Commercially available Henipavirus-specific vaccines are still unavailable and development of novel antiviral strategies to prevent this lethal infection is highly desirable. Here we describe the development of Adeno-Associated Virus (AAV) vaccines expressing the NiV G protein. Characterization of these vaccines in mice demonstrated that a single intramuscular AAV injection was sufficient to induce a potent and long lasting antibody response. Translational studies in hamsters further showed that 100 % of vaccinated animals were protected against a lethal challenge with NiV In addition, this vaccine and induced a cross-neutralizing immune response able to protect 50 % of the animals against a challenge HeV. Altogether, this study presents a new vaccination approach which opens new perspectives toward the evaluation of AAV vectors as a vaccine against these emergent diseases.

Les virus Hendra (HeV) et Nipah (NiV) sont des virus émergents appartenant à la famille des Paramyxovirus et au genre des Hénipavirus. Chaque année, ils sont responsables de nombreuses épidémies touchant plusieurs espèces animales dont les hommes, avec une forte morbidité et mortalité. À ce jour, aucun vaccin ni traitement ne sont commercialisés. Ce projet porte sur le développement d'un vaccin génétique pour lutter contre une infection par les Hénipavirus. La stratégie suivie, repose sur l'injection in vivo de vecteurs recombinants dérivés du virus Adéno-Associé (AAVr) codant pour la glycoprotéine d'enveloppe G du virus NiV. Une première expérience réalisée chez la souris, a montré qu'une seule injection de vecteurs AAVr par voie IM permet le développement d'une réponse humorale contre la protéine G, forte et stable dans le temps. Afin de tester le pouvoir protecteur de ce vaccin, des hamsters ont été infectés par les Hénipavirus, compte tenu de leur grande sensibilité à ces infections. L'injection de vecteurs AAVr chez ces animaux a permis de protéger 100 % des animaux infectés par le virus NiV et 50 % des animaux infectés par le virus HeV. Cette étude apporte une nouvelle approche de vaccination et de nouvelles perspectives concernant l'utilisation des vecteurs AAVr pour lutter contre des infections virales émergentes.

La fusion membranaire est un processus biologique courant que l'on retrouve notamment lors de l'exocytose, du trafic intracellulaire ou de l'entrée des virus dans les cellules. Dans le cas des rhabdovirus, une famille où l'on retrouve notamment le virus de la rage (RV) et le virus de la stomatite vésiculaire (VSV),cette fonction est assurée à pH légèrement acide par la glycoprotéine G. Cette protéine existe sous au moins trois conformations distinctes : à pH neutre, elle est présente sous une conformation native (N). Après une brève incubation à pH acide, elle est présente sous une conformation activée (A), sous laquelle elle est capable d'interagir avec une membrane cible par l'intermédiaire d'un peptide hydrophobe. Enfin, après une incubation prolongée à pH acide, elle apparaît sous une conformation inactivée (I) et est alors incapable d'induire la fusion membranaire. Contrairement à toutes les autres familles virales étudiées à ce jour, il existe un équilibre dépendant du pH entre ces conformations. De nombreuses données dans divers systèmes suggèrent qu'une protéine unique ne serait pas suffisante pour catalyser les processus de fusion membranaire, mais qu'au contraire une machinerie constituée d'un nombre plus ou moins important de protéines fusogènes serait nécessaire. Au cours de ce travail, nous avons étudié certaines propriétés du complexe de fusion des rhabdovirus. Nous avons ainsi montré qu'il était de grande taille et qu il était probablement plus grand que ce qui avait été proposé pour d autres familles virales. De plus, il est apparu que le complexe de fusion du virus rabique n avait pas une unique architecture possible, mais qu il existait au contraire divers types de complexe. Ensuite, l'observation par microscopie électronique de particules virales en train de fusionner avec des liposomes nous a montré que le processus de fusion induit par VSV se produisait toujours par la base et qu il s accompagnait d une redisposition complète des glycoprotéines à la surface du virus suivant un réseau hélicoïdal. Enfin, nous sommes parvenu à isoler l ectodomaine de G et à en obtenir des cristaux diffractant à 3,5 Å, ce qui permet d envisager à terme une résolution de la structure de G. L étude de l interaction entre l ectodomaine de G et des liposomes nous a permis de reproduire les réseaux hélicoïdaux observés à la surface du virus et d étudier leurs propriétés. L ensemble de ces données nous a permis de proposer un nouveau modèle pour le processus de fusion chez les rhabdovirus, mais il pourrait également être pertinent pour d autres familles virales.