Garantir la qualité des produits sanguins est crucial. Les lysats plaquettaires (LP) riches en facteurs de croissance (FC) s’imposent comme le complément idéal pour l’expansion ex vivo des cellules souches, et comme produit thérapeutique pour la régénération cellulaire. L’intérêt est croissant pour les microparticules (MPs) extracellulaires, mais l’expression de phosphatidylsérine à leur surface peut induire des effets thrombotiques et inflammatoires. L’autre risque transfusionnel, la transmission de virus, dont le virus de l’hépatite C (VHC), est maîtrisable par traitements de réduction virale par solvant/détergent (S/D), chauffage, ou nanofiltration. Nous avons étudié des technologies de sécurisation des produits sanguins: (a) élimination des MPs par nanofiltration sur filtres de 75 nm et (b) traitements S/D, chauffage à 56°C ou nanofiltration pour inactiver ou éliminer le VHC. Les informations ont été utilisées pour développer des LP utiles en médecine régénérative. L’un d’eux destiné à la neurorégénération, a été préparé en émettant l’hypothèse qu’un lysat de culot plaquettaire (LCP) enrichi en facteurs neurotrophiques et dépourvu de protéines plasmatiques se montrerait efficace contre les maladies neurodégénératives. Nos résultats montrent que la nanofiltration sur des filtres de 75 nm préserve la composition en protéines plasmatiques, et le pouvoir hémostatique. La nanofiltration retire les MPs et évite, in vitro, la génération de thrombine. Par ailleurs le traitement S/D à 31°C pour 30 minutes élimine le pouvoir infectieux du VHC. Pris globalement les traitements de nanofiltration et S/D apparaissent donc comme des méthodes de choix pour l’amélioration de la sécurité du plasma vis à vis de risques thrombogènes et infectieux. Nous avons ensuite préparé un LCP appauvri en protéines plasmatiques (dont le fibrinogène) et enrichi en un mélange pléiotrope physiologique de FC destiné à l’administration cérébrale. Les analyses par ELISA et par protéomique ont montré qu’un chauffage de 56°C pour 30 min réduisait le contenu en protéines et modifiait favorablement la composition relative en facteurs neurotrophiques. Par ailleurs le chauffage améliore l’action neuroprotectrice et, associé aux traitements S/D et de nanofiltration, contribue à l’inactivation du VHC. Ce LCP exerce une neuroprotection élevée dans des modèles de la maladie de Parkinson (MP) tout à la fois (a) in vitro (cellules LUHMES différentiées en neurones dopaminergiques et exposées au MPP+) et (b) in vivo (souris intoxiquées par MPTP). L’expression de la tyrosine hydroxylase (TH) dans la Substantia nigra pars compacta montre que l’administration intracérébroventriculaire (ICV) ou intranasale (i.n.) apparait comme une option thérapeutique possible des maladies neuro-dégénératives. Les études cellulaires In vitro sur LUHMES et NSC34 ont montré que l’inhibition spécifique des voies signalétiques relayées par AkT et ERK altère l’activité neuroprotectrice du LC. Des événements neuro-inflammatoires pouvant aggraver l’évolution des maladies neurodégénératives, nous avons vérifié que le LCP n’induit pas de marqueurs inflammatoires (COX-2, iNOS) chez des cellules microgliales BV2, et pouvait même diminuer celle de COX-2 après exposition à des lipopolysaccharides. De plus, nous avons identifié que le LCP contenait 1.7 x 1012 MP/mL d’une taille moyenne de 160 nm. Isolées, ces MPs pourraient exercer un rôle neuroprotecteur des cellules LUHMES exposées à des agents neurotoxiques. En conclusion, nos résultats montrent la faisabilité technique à préparer des lysats plaquettaires viro-inactivés pour des usages dans le domaine de la médecine régénérative, y compris comme agent neuroprotecteur du système nerveux central. / Ensuring quality and safety of blood products is crucial. Platelet lysates (PL) rich in growth factors (GFs) have emerged as ideal clinical-grade supplement for ex vivo expansion of mesenchymal stromal cells, and as therapeutic product promote cellular regeneration. Interest for platelet extracellular microparticles (MPs) is growing but expression of phosphatidylserine on their surface may cause thrombotic and inflammatory side effects. Another transfusional risk, transmission of viruses, including hepatitis C virus (HCV), can be fully controlled by dedicated viral reduction methods as solvent/detergent (S/D) or heat treatments, or nanofiltration. We have evaluated technologies to secure therapeutic blood products: (a) removal of MPs by 75nm-nanofiltration and (b) inactivation/removal of HCV by S/D or 56°C heat treatments, or nanofiltration. Data have been used to develop LP of interest for regenerative medicine. In particular, one, targeting neuroregenerative applications, has been prepared based on the hypothesis that a platelet pellet lysate (PPL) enriched in multiple neurotrophic growth factors and depleted of plasma proteins could exert potent neuroprotective actions in neurodegenerative disease models. Our data show that 75 nm-plasma nanofiltration preserved plasma protein biochemical profile, and hemostatic power. Nanofiltration removes MPs and avoids in vitro the generation of thrombin. In addition, the S/D treatment at 31°C for 30 minutes fully inactivates HCV infectivity. Therefore, altogether, nanofiltration and S/D emerge as choice procedures to improve the safety of plasma for thrombogenic and infectious risks. We have then prepared a PPL depleted of plasma proteins (in particular fibrinogen), and rich in a physiological pleiotropic mixture of neurotrophins for brain administration. ELISA and proteomics studies revealed that the heat-treatment at 56°C for 30 min decreased the protein content and favorably modified the relative composition in neurotrophic factors. Heat-treatment improved the neuroprotective activity and, together with S/D and nanofiltration contributed to HCV inactivation. This PPL exerted strong neuroprotective effects in Parkinson’s disease (PD) models (a) in vitro, using LUHMES cells exposed to MPP+ neurotoxin, and (b) in vivo, in mice intoxicated by MPTP neurotoxin. Expression of tyrosine hydroxylase (TH) in the Substantia nigra pars compacta indicated that brain delivery by intracerebroventricular (ICV) or intranasal (i.n.) administration may be a therapeutic option for disease-modifying strategies of neurodegenerative diseases. In vitro studies in LUHMES and NSC34 cells showed that specific inhibition of signal transduction pathways through AkT and ERK influenced PPL neuroprotective function. Since neuro-inflammation detrimentally affects neurodegenerative disorders, we verified that the PPL did not stimulate the release of inflammatory markers (e.g. COX-2, iNOS) by BV2 microglial cells in culture, and could even restrict COX-2 expression when cells were exposed to LPS. In addition, the PPL was found to contain 1.7 x 1012 MP/mL with a mean size of 160 nm. These MPs may exert neuroprotective activity on LUHMES cells exposed to neurotoxins. Altogether, our data demonstrate the technical feasibility of developing virally-safe customized platelet lysate preparations with specific applications for cell therapy and regenerative medicine, in particular as neuroprotective agents of the central nervous system.

Le virus de l'hépatite C (HCV) est une cause majeure de maladie chronique du foie et de carcinome hépatocellulaire. Les options thérapeutiques pour traiter l'hépatite chronique sont limitées par des coûts élevés, des effets secondaires et une résistance virale. L'entrée du HCV est la première étape d'interaction entre le virus et la cellule hôte. Elle est requise pour l'initiation, la propagation et le maintien de l'infection, ce qui en fait une cible prometteuse pour les traitements antiviraux. L'entrée du HCV nécessite l'interaction coopérative de plusieurs facteurs cellulaires, y compris CD81 et claudine-1 (CLDN1). Nous avons récemment identifié un rôle pour le récepteur à l'EGF (EGFR) et le récepteur à l'ephrine A2 (EphA2) dans l'entrée du HCV par la régulation de la formation du complexe de co-récepteurs CD81-CLDN1, ce qui suggère que la signalisation de ces récepteurs joue un rôle dans l'entrée du virus. Nous avons voulu identifier les mécanismes moléculaires de signalisation de l'EGFR requis pour l'entrée du HCV et avons identifié HRas comme un transducteur de signalisation clé de l'hôte. Des études d'imagerie ont révélées que la signalisation de HRas peut moduler la diffusion et le trafic membranaire de CD81, ce qui permet l'assemblage du complexe de récepteurs. De plus, HRas s'associe avec les récepteurs de l'hôte CD81 et CLDN1 et des facteurs d'entrée du HCV inconnus jusque là: l'intégrine beta1 et Rap2B. Le HCV profite donc de la signalisation de HRas pour l'entrée cellulaire. Ces données améliorent notre compréhension des mécanismes moléculaires de l'entrée du HCV induite par l'EGFR et ouvrent de nouvelles perspectives pour le développement d'antiviraux.

Le virus de l'hépatite C (HCV) est une cause majeure de maladie chronique du foie et de carcinome hépatocellulaire. Les options thérapeutiques pour traiter l'hépatite chronique sont limitées par des coûts élevés, des effets secondaires et une résistance virale. L'entrée du HCV est la première étape d'interaction entre le virus et la cellule hôte. Elle est requise pour l'initiation, la propagation et le maintien de l'infection, ce qui en fait une cible prometteuse pour les traitements antiviraux. L’entrée du HCV nécessite l'interaction coopérative de plusieurs facteurs cellulaires, y compris CD81 et claudine-1 (CLDN1). Nous avons récemment identifié un rôle pour le récepteur à l’EGF (EGFR) et le récepteur à l’ephrine A2 (EphA2) dans l'entrée du HCV par la régulation de la formation du complexe de co-récepteurs CD81-CLDN1, ce qui suggère que la signalisation de ces récepteurs joue un rôle dans l'entrée du virus. Nous avons voulu identifier les mécanismes moléculaires de signalisation de l’EGFR requis pour l'entrée du HCV et avons identifié HRas comme un transducteur de signalisation clé de l'hôte. Des études d'imagerie ont révélées que la signalisation de HRas peut moduler la diffusion et le trafic membranaire de CD81, ce qui permet l’assemblage du complexe de récepteurs. De plus, HRas s’associe avec les récepteurs de l'hôte CD81 et CLDN1 et des facteurs d’entrée du HCV inconnus jusque là: l’intégrine beta1 et Rap2B. Le HCV profite donc de la signalisation de HRas pour l'entrée cellulaire. Ces données améliorent notre compréhension des mécanismes moléculaires de l'entrée du HCV induite par l’EGFR et ouvrent de nouvelles perspectives pour le développement d'antiviraux. / Hepatitis C virus (HCV) is a major cause of chronic liver disease and hepatocellular carcinoma worldwide. Therapeutic options to treat chronic viral hepatitis are limited by high costs, side effects and viral resistance in most patients. HCV entry is the first step of interaction between the virus and the host cell. It is required for the initiation, propagation and maintenance of infection, making it a promising target for antiviral therapy. HCV entry requires the cooperative interaction of several cellular factors, including CD81 and claudin-1 (CLDN1). We have recently identified a role for EGF receptor (EGFR) and ephrin receptor A2 (EphA2) in HCV entry by regulating the formation of the co-receptor complex CD81-CLDN1, suggesting that the signaling of these receptors might play a role in viral entry. However, the precise mechanisms of regulation are unknown. We wanted to identify the molecular mechanisms of EGFR signaling required for the HCV entry process. We identify HRas as key host signaling transducer for HCV entry. Advanced imaging studies have revealed that HRas signaling can modulate the lateral diffusion and membrane trafficking of CD81. A modified diffusion of CD81 allows the assembly of the receptors complex. In addition, HRas associates with tetraspanin microdomains containing the host receptors CD81 and CLDN1 and HCV entry factors previously unknown: the integrin beta1 and Rap2B. HCV therefore exploits HRas signaling for cellular entry. These data improve our understanding of the molecular mechanisms of HCV entry induced by EGFR and open new perspectives for the development of antivirals targeting signaling pathways.

Le travail de recherche présenté dans ce mémoire de thèse a été centré sur une nouvelle famille de flavones aux propriétés antivirales. Mon travail de thèse avait pour premier objectif d'améliorer la synthèse de la ladanéine (tête de série) et permettre l'accès à d’autres analogues. Un développement méthodologique a permis de mettre au point une synthèse compatible avec les procédés industriels qui permette d'améliorer les rendements et de raccourcir significativement les délais d'obtention. De plus, aucune purification par colonne de silice n’est nécessaire. Une étude physico-chimique détaillée a ensuite été menée. Les propriétés acido-basiques de la série de composés ont d'abord été évaluées avant l'étude des propriétés électrochimiques. Ces données sont déterminantes pour une meilleure compréhension du mécanisme d'action de ces flavones. La complexation au Fe(III) a été également démontrée comme essentielle pour l’activité antivirale de ces composés. Les propriétés de complexation de ce cation ont donc été étudiées et ont apporté des informations importantes. Finalement, dans le but d’améliorer les propriétés pharmacocinétiques de ces agents virucides, des formulations originales avec le Mg(II), cation biocompatible, ont été élaborées et étudiées. / The research work presented in this manuscript was centered on a novel flavone series displaying potent antiviral activities toward enveloped viruses such as HCV. The first goal of my research work was to improve the synthesis of ladanein (the lead antiviral compound) and to allow an easy access to a broad range of analogues. A methodological approach allowed setting up a synthetic route compatible with industrial processes with high yields and significantly shortened preparation time. Furthermore, no silica gel column chromatography was needed throughout the synthetic route. A thorough physico-chemical study was then undertaken. The acido-basic properties of this homogenous series of compounds were first evaluated prior to the investigation of their electrochemical parameters. These data are essential for a deeper understanding of the mechanism of action of these polyphenolic compounds. Fe(III) was shown to be essential for the antiviral activity of these compounds and, hence, the Fe(III) complexation properties of the flavones have been studied and provided important information. Last but not least, in order to improve the pharmacokinetic properties of the flavones, original formulation approaches using the biocompatible Mg(II) cation were undertaken and thoroughly investigated.

La découverte d’un candidat médicament repose sur l’identification de hits, présentant des propriétés physico-chimiques adéquates pour leur optimisation. Le criblage à haut débit et l’approche par fragments sont deux techniques couramment utilisées lors de cette étape d’identification et elles ont été mises en œuvre au cours de ma thèse dans le but de découvrir de nouveaux composés ciblant d’une part le complexe CD81/CLDN-1 pour empêcher l’entrée du virus de l’hépatite C (VHC) dans les hépatocytes et d’autre part EthR2, un régulateur transcriptionnel mycobactérien, afin de potentialiser l’activité d’un antituberculeux sur les souches résistantes de M. tuberculosis.Dans une première partie, un criblage à haut débit sur le complexe CD81/CLDN-1 a permis d’identifier des modulateurs en série thiéno[2,3-c]pyrazole. Ces composés ont été pharmacomodulés et un composé spécifique de l’étape d’entrée du VHC, non toxique et présentant une activité submicromolaire a pu être ainsi identifié. Cette sonde pharmacologique permettra de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans le processus d’entrée virale.Dans une deuxième partie, nous nous sommes intéressés à la conception de nouveaux fragments dits privilégiés. Ainsi, le développement des voies de synthèse, sous irradiation micro-onde, de deux entités moléculaires, le noyau 1,4-benzodiazepine-2,5-dione et le noyau spirohydantoïne, nous a permis d’obtenir 34 composés originaux. Afin d’évaluer le potentiel de cette stratégie, une librairie virtuelle de fragments a été générée et son criblage in silico sur la protéine MDM2 a été effectué. La mesure in vitro de l’activité des hits identifiés permettra de valider l’intérêt de cette approche pour la découverte de nouveaux ligands ciblant les interactions protéine-protéine.Dans une troisième partie, des inhibiteurs d’un répresseur transcriptionnel mycobactérien impliqué dans la potentialisation de l’activité de l’éthionamide ont été développés. A l’issue d’un criblage de 960 fragments, l’identification d’un hit en série tropinone, et sa cocristallisation avec la protéine EthR2, a permis d’entamer une optimisation rationnelle qui a conduit à l’obtention rapide de composés présentant de meilleures activités. / The discovery of drug candidates is based on the identification of hits with appropriated physico-chemical properties for further development. High throughput screening and fragment-based drug discovery approaches are two strategies commonly used for this identification. These strategies were applied during my PhD research work for identifying not only new modulators of the CD81/CLDN-1 complex to prevent entry of the Hepatitis C virus (HCV) into hepatocytes but also inhibitors of the mycobacterial transcriptional repressor, called EthR2, to boost ethionamide antibacterial activity against resistant strains of M. tuberculosis.Firstly, a high throughput screening assay was developed to identify molecules bearing a thieno[2,3-c]pyrazole scaffold that modulate the CD81/CLDN-1 complex. The structure-activity relationships allowed us to design and synthesize one non-toxic compound that inhibits viral entry with an IC50 in the submicromolar range. This best analog will be used as pharmacological tool to understand the molecular mechanism involving the CD81/CLDN-1 interaction during virus entry.Secondary, we worked on the design and synthesis of a new generation of fragments called privileged fragments. We focused our interest on the 1,4-benzodiazepine-2,5-dione and spirohydantoin scaffolds and using microwave-assisted conditions 44 original privileged fragments have been synthesized. To further illustrate the potential of our privileged fragments, a virtual focused library has been generated and screened in silico on MDM2 protein. The in vitro evaluation of the identified hits will allow us to validate our approach and to show the potential of our privileged fragments for the discovery of new hits against protein-protein interactions.Finally, inhibitors of a new mycobacterial transcriptional repressor involved in the boosting of ethionamide activity have been developed. Screening of 960 fragments allowed us to identify a hit bearing a tropinone scaffold which was cocrystallized with EthR2. A rational design from this cocrystal structure led rapidly to more potent ligands.

La distribution des génotypes du virus de l’hépatite C (VHC). chez les donneurs de sang Français entre 2008 et 2011 a été analysée afin d’actualiser nos connaissances. Le génotypage des souches a permis d’identifier la diversité des génotypes circulants. Les sous-types 1a, 1b et 3a sont majoritairement retrouvés (80% des souches). L’analyse phylogénétique a démontré une grande variabilité chez les types 2 et 4 représentés par de nombreux sous-types. Les résultats montrent que les comportements à risque tendent à influencer et redessiner la distribution de ces génotypes dans la population générale. Certains sous-types se répandent dans des groupes à risque où ils finissent par adopter un profil épidémique. Enfin, la sélection des donneurs et la mise en place de tests diagnostiques ont permis de rendre la contamination transfusionnelle négligeable. Les données épidémiques obtenues ont été enrichies de nouvelles connaissances sur l'évolution et la classification du VHC. 15 séquences codantes complètes de plusieurs souches appartenant au type 2 ont été caractérisées. L’analyse phylogénétique révèle 2 clusters distincts. Le cluster 1 comprend la plupart des souches tandis que le cluster 2 comprend le sous-type 2l. Les génomes obtenus ont un ORF de 9042 à 9108 bases (3014 à 3036 acides aminés). Les distances moyennes entre sous- types sont égales à 20% dans le cluster 1 et 26% entre les deux clusters. La bifurcation entre clusters a eu lieu tôt lors de l'évolution du virus. L'insertion de 60 bases dans la région NS5A caractéristique du type 2 est absente chez les 2l. Donc, l'apparition et la fixation de celle-ci sont tardives dans l'évolution du virus. / The distribution of genotypes of hepatitis C virus (HCV) infection among blood donors French between 2008 and 2011 was analyzed in order to update our knowledge. Genotyping strains identified the diversity of circulating genotypes. Subtypes 1a, 1b and 3a are found predominantly (80 % of strains). Phylogenetic analysis showed a great variability in types 2 and 4 represented by many subtypes. The results show that risk behaviors tend to influence and reshape the distribution of these genotypes in the general population. Some subtypes are spreading risk groups where they eventually adopt an epidemic profile. Finally, donor selection and implementation of diagnostic tests reduced drastically blood contamination. Epidemic data were enriched of new knowledge about the evolution and classification of HCV. 15 complete coding sequences of several strains of type 2 have been characterized. Phylogenetic analysis reveals two distinct clusters. Cluster 1 includes most strains while cluster 2 includes subtype 2l. Genomes obtained have an ORF of 9042 to 9108 bases (3014-3036 amino acids). The average distances between subtypes are equal to 20% in cluster 1 and 26 % between the two clusters. The bifurcation between clusters occurred early during the evolution of the virus. The insertion of 60 bases in the NS5A region characteristic of Type 2 is absent in 2l. So the appearance and fixing it is late in the evolution of the virus.

Le virus de l’hépatite C (HCV) infecte les hépatocytes. Il est remarquable par le fait q’ilperturbe fortement le metabolisme lipidique de l’hôte, conduisant à des dysfonctions majeures telles qu’une stéatose ou une résistance à l’insuline. In vivo, les virions sériques présentent une densité faible et variable reflétant leur association aux lipoprotéines de faible et de tres faible densité (LDL et VLDL). Ainsi, l'existence de lipo-viro-particules (LVP), contenant à la fois les constituants viraux et les apolipoprotéines B (apoB) et E (apoE) a été suggerée. Ces LVP joueraient un rôle important dans la persistance virale. Cependant, cette association entre HCV et apoB n'a pas été retrouvée in vitro avec les modeles cellulaires disponibles.Mes travaux de thèse se sont donc concentrés sur la mise en place d'un nouveau modèle deculture cellulaire capable de produire a la fois des VLDL et des particules virales HCV, permettantainsi d’étudier l’interaction entre les deux voies de synthèse. Dans un premier temps, lacaracterisation de la production de lipoproteines par differentes lignees d'hepatocytes a permis demontrer l'existence d'un défaut de secretion de VLDL en cellules Huh7.5, classiquement utiliséespour étudier HCV in vitro, alors que les cellules HepG2 et HepaRG sont capables de produire des VLDL physiologiques. Dans un second temps, des cellules HepG2 repliquant HCV de manière persistante ont été utilisées pour caractériser les particules virales produites. Etonnamment, a l'instar des cellules Huh7.5 et malgré leur capacité a produire des VLDL, les cellules HepG2 ne secreteraient pas de LVP mais des particules virales positives pour apoE et négatives pour apoB. / Hepatitis C virus (HCV) mainly infects hepatocytes. It is unique in its ability to impair host lipidmetabolism, leading to major liver dysfunctions as, for instance, hepatic steatosis or insulinresistance. In vivo, serum virions have a low and variable density, reflecting their association withlow- and very-low-density lipoproteins (LDL and VLDL). Hence, the existence of lipo-viro-particles(LVP), containing both viral components as well as apolipoprotein B (apoB) and E (apoE), has beensuggested. These LVPs could play an important role in viral persistence. However, this associationbetween HCV and apoB has not been observed in vitro, using the currently available cell culturemodels.Therefore, during my PhD, I have worked at setting up a new cell culture model, which wascapable of producing both VLDL and HCV particles, and therefore would enable the study of theinterplay between both synthesis pathways. First of all, we characterized lipoprotein production indifferent hepatocyte cell lines and confirmed that Huh7.5 cells, usually used to study HCV in vitro,were deficient for VLDL secretion, whereas two other cell lines, HepG2 and HepaRG, were able toproduce quasi-physiological VLDLs. Therefore, in a second time, we used HepG2 cells to replicate aHCV strain containing a selection gene and to characterize viral particle production. Surprisingly,VLDL-producing HepG2 cells were also unable to secrete LVPs, but rather secreted apoE-positive andapoB-negative viral particles, which were similar to ones Huh7.5 cells produced. This suggests thatthe ability to produce LVPs does not correlate with the ability to produce VLDL.

Du fait de leur présence à la surface de la particule virale, les glycoprotéines d’enveloppe E1 et E2 du virus HCV jouent un rôle essentiel dans sa morphogenèse ainsi que lors de son entrée dans la cellule hôte. Jusqu’à récemment, les travaux de recherche sur les glycoprotéines d’enveloppe du virus HCV se sont essentiellement focalisés sur E2 car elle est la protéine d’attachement du virus. De plus, elle est la cible majeure des anticorps neutralisants et il a été longtemps postulé qu’elle était la protéine de fusion du virus. Cependant, les récentes publications de la structure de E2 ne mettent pas en évidence la présence d’un peptide de fusion et sa structure ne correspond pas aux critères attendus pour une protéine de fusion, suggérant que la glycoprotéine E1 seule ou en association avec E2 pourrait être responsable de l’étape de fusion. La structure de la région N-terminale de E1 (acides aminés 192 à 270) a récemment été résolue et a mis en évidence la présence d’une épingle à cheveux formée par 2 feuillets beta (β1 et β2) suivie par un segment de 16 acides aminés qui forme une hélice alpha (α1) flanquant 3 feuillets beta antiparallèles (β3, β4 et β5). En plus de la caractérisation de ces structures secondaires de E1, une région qui se situe au milieu de la protéine (approximativement entre les résidus 274 et 292) a été proposée avoir un rôle actif au cours du processus de fusion et elle pourrait correspondre à un peptide de fusion.Nous nous sommes basés sur ces travaux récents pour investiguer le rôle fonctionnel de la glycoprotéine E1 par une approche de mutagenèse dirigée des résidus conservés dans la région N-terminale et dans la région du potentiel peptide de fusion, dans le contexte d’un clone infectieux du HCV. Comme attendu, nos résultats indiquent que ces mutations introduites dans E1 n’ont aucun effet sur la réplication virale. Cependant, vingt-et-un parmi les vingt-huit mutants produits conduisent à une atténuation ou une perte de l’infectiosité virale. D’une manière très intéressante, deux mutants atténués, le T213A et le I262A, se sont montrés moins dépendants au co-récepteur claudine-1. D’autre part, nous avons montré que ces mutants utilisent un autre récepteur de la famille des claudines (claudine-6) pour l’entrée virale, indiquant ainsi un changement de dépendance à son co-récepteur claudine-1. A l’opposé, deux autres mutants, le L286A et le E303A, se sont révélés avoir une plus grande dépendance au co-récepteur claudin-1 pour l’entrée dans les cellules d’hépatome. Au cours de ce travail, nous avons également identifié une mutation intéressante à proximité du potentiel peptide de fusion. Cette mutation, G311A, conduit à la sécrétion de particules virales entières mais non infectieuses, suggérant un défaut d’entrée cellulaire pour ce virus. De façon très surprenante, nous avons également identifié une mutation (D263A) qui conduit à la sécrétion de particules virales dépourvues d’ARN génomique. Une caractérisation plus poussée de ce mutant a de plus révélé une modification dans la co-localisation subcellulaire entre l'ARN viral et la glycoprotéine E1, mettant en évidence pour la première fois un dialogue croisé entre E1 et l'ARN génomique du HCV lors de la morphogenèse du virus.En conclusion, nos observations permettent d’identifier précisément les régions spécifiques de la protéine E1 qui jouent un rôle dans l’assemblage et l’entrée du virus dans la cellule, mettant en évidence le rôle majeur de la glycoprotéine E1 au niveau des différentes étapes du cycle infectieux du HCV. / Being part of the viral particle, HCV envelope glycoproteins E1 and E2 play an essential role in virion morphogenesis as well as in HCV entry into liver cells. These glycoproteins form a non-covalent heterodimer, and until recently, research on HCV envelope glycoproteins has been mainly focused on E2. Indeed, this glycoprotein is the receptor-binding protein, it is also the major target of neutralizing antibodies and it was postulated to be the fusion protein. However, the recent publications of the structure of E2 do not show the presence of a fusion peptide and its structure does not fit with what one would expect for a fusion protein, suggesting that E1 alone or in association with E2 might be responsible for the fusion step. Concerning E1, only the crystal structure of the two-fifth N-terminal region, comprising amino acids 192 to 270, has been reported. This partial structure reveals a complex network of covalently linked, intertwined homodimers. The overall fold of the N-terminal E1 monomer consists of a beta-hairpin (β1 and β2) followed by a segment composed of a 16 amino-acid long alpha-helix (α1) flanking a three-strand antiparallel beta-sheet (β3, β4 and β5). In addition to the characterization of secondary structures within E1, a region located in the middle of the polypeptide (approximately between aa 274 and 292) has been suggested to play an active role during the fusion process and might potentially act as a fusion peptide. We took advantage of these recently published data to further investigate the functional role of HCV glycoprotein E1 by using a site-directed mutagenesis approach targeting conserved amino acids in the N-terminal region as well as in the region postulated to contain the fusion peptide in the context of an infectious clone. As expected, our results indicate that these mutations have no effect on virus replication. However, twenty-one out of twenty-eight mutations led to attenuation or inactivation of infectivity. Interestingly, two attenuated mutants, T213A and I262A, were less dependent on tight junction protein claudin-1, a co-receptor for HCV. Instead, these mutant viruses relied on another claudin (claudin-6) for cellular entry, indicating a shift in receptor dependence. In contrast, two other mutants, L286 and E303, were more dependent on claudin-1 for cellular entry into hepatoma cells cells. We also identified an interesting mutation downstream of the putative fusion peptide, G311A, which leads to the release of non-infectious particles having a defect in cellular entry. Finally, an unexpected phenotype was also observed for D263A mutant, which was no longer infectious but led to the secretion of viral particles devoid of genomic RNA. Further characterization of the D263A mutant revealed a change in subcellular co-localization between HCV RNA and E1, highlighting for the first time a crosstalk between HCV glycoprotein E1 and the genomic RNA during HCV morphogenesis.In conclusion, our observations allowed for the identification of specific regions in the E1 glycoprotein that play a role in virion assembly and entry, highlighting the major role played by this protein at different steps of the HCV infectious cycle.

Introduction<p>La transfusion sanguine est un acte médical, qui a pour but d’apporter au malade du sang ou ses dérivés. Elle est le résultat d’une chaîne d’activités complexes au cours de laquelle interviennent différentes catégories de personnel médical et paramédical, par conséquent elle ne peut pas être considérée comme un acte anodin. Elle reste entachée de beaucoup de risques, qui peuvent être, de type infectieux, immunologiques, hémodynamiques et métaboliques.<p>Afin de lutter contre ces risques, la sécurité transfusionnelle (l’ensemble des mesures visant à éliminer les risques immunologiques et infectieux liés à la transfusion des produits sanguins a été définie par l’OMS qui de surcroit en a précisé les 3 composantes principales qui sont: a) la disponibilité du sang. b) l’innocuité du sang. c) l’utilisation judicieuse de produits sanguins labiles.<p>Notre travail s’est focalisé sur l’un de ces aspects à savoir l’innocuité du sang. En effet, tandis que les pays du Nord sont à la recherche des virus émergents et commencent à déclarer que les risques viraux sont de plus en plus maîtrisés, l’Afrique se trouve encore dans la phase d’implantation de politiques et stratégies de sécurité transfusionnelle sous l’impulsion de l’OMS .L’incidence des risques viraux globalement supérieures à celle des pays du Nord est différente d’un pays à un autre. <p>Le risque résiduel (qui est un risque qui subsiste après la réponse au risque ou après l'application de mesures d'atténuation du risque) viral transfusionnel peut être attribué à quatre facteurs :a) l’erreur technique la plupart du temps humaine ;b) un variant viral non reconnu par certains réactifs ;c) un don infectieux séronégatif chez un porteur chronique ;d) ou un don réalisé chez un sujet très récemment infecté (« fenêtre silencieuse »).<p>Hypothèses :<p>Les hypothèses émises pour ce travail étaient :<p>- La connaissance, les attitudes et les pratiques de la population générale, des donneurs de sang et des prestataires de soins ne sont pas adéquates vis-à-vis de la sécurité transfusionnelle.<p>- La sécurité transfusionnelle en RDC n’est pas suffisante associée à un taux élevé des dons familiaux, une prévalence élevée des marqueurs viraux, le risque résiduel de virus de VIH, VHB et VHC devrait être considérable.<p>Objectif :<p>Contribuer à l’amélioration de la transfusion sanguine en RD Congo en apportant des informations évidentes et actualisées, susceptibles de contribuer à la réduction de la morbidité liée aux maladies transmissibles par le sang.<p>Méthodologie<p>Ce travail regroupe huit études. Une première étude retrace l’historique de l’implantation des services de transfusion sanguine et les différents résultats obtenus. Les 3 études suivantes évaluent la connaissance, l’attitude et la pratique des différents intervenants (la population générale, les donneurs de sang et les prestataires de soins) de la chaine de la transfusion sanguine. Deux études se focalisent sur la séroprévalence des hépatites et l’estimation du risque résiduel des hépatites B, C et du VIH. Les deux dernières études ont porté sur les séroprévalences des hépatites B, C et du VIH chez les receveurs (femmes enceintes et enfants de 6-59 mois).<p>La première étude fut une synthèse des données des rapports annuels du Centre National de Transfusion Sanguine avec comme objectif de jeter un regard sur l’organisation du système transfusionnel et ses réalisations. <p>La deuxième étude était une étude transversale menée d’une manière aléatoire auprès de 416 personnes âgées de 18 à 65 ans, résidant dans les trois zones de santé de la ville de Bukavu à l’Est de la RDC. Elle avait comme objectif l’évaluation des connaissances, attitudes et pratiques en matière de don de sang dans la population générale.<p>La troisième étude transversale descriptive et analytique a concerné 595 donneurs de sang de la ville de Bukavu. Son objectif était d’évaluer les connaissances, attitudes, pratiques et comportements chez les donneurs de sang du Sud-Kivu et identifier les facteurs de risque des marqueurs viraux. <p>La quatrième étude qui était transversale, a porté sur tout le personnel des soins :médecins, infirmiers, sage femmes, agents de formation rapide en activité dans les services hospitaliers du Sud-Kivu. Elle a eu comme objectif l’évaluation des connaissances, attitudes et pratiques des prestataires en matière de transfusion sanguine, d’infections VIH et d’hépatites B et C dans la province du Sud-Kivu.<p>La cinquième étude fut celle de suivi de cohorte des donneurs de sang bénévoles et non rémunérés. Son objectif était d’évaluer la séroprévalence des hépatites B et C chez les donneurs de sang bénévoles et non rémunérés. <p>La sixième étude a consisté aussi à l’étude de cohorte de donneurs de sang bénévoles à Bukavu. Son l’objectif était de déterminer les taux d’incidences du VIH, AgHBs et VHC chez les donneurs bénévoles du sang et estimer le risque résiduel du VIH, AgHBs et VHC chez les donneurs de sang de Bukavu.<p>La septième étude était une étude transversale sur les femmes enceintes de la communauté de Maniema (RD Congo). Elle avait comme objectif de déterminer la prévalence de VHB, VHC et VIH chez la femme enceinte et identifier les facteurs de risque.<p>Enfin la huitième étude était aussi une étude transversale sur les enfants de 6 à 59 mois de la communauté de Maniema (RD Congo). Elle avait comme objectif de déterminer la prévalence de VHB, du VHC et du VIH chez les enfants de 6 à 59 mois et en déterminer les facteurs de risque.<p>Résultats<p>Le système transfusionnel en République Démocratique du Congo est en phase d’implantation. En douze ans, c'est-à-dire de 2 001 à 2 012, il y a eu 112 882 donneurs bénévoles de sang mobilisés, plus de 80 % de produits sanguins sécurisés et plus de 80% des besoins couverts. Par ailleurs 89 688 infections du VIH ont pu être évitées par la qualification systématique des produits sanguins. Pendant la même période, 8 461 personnes ont pu être formées en transfusion sanguine. Mais il y a eu surtout une régression des marqueurs viraux. C’est ainsi que pour le VIH la prévalence est passée de 4,7% à 2,1 % entre 2 001 et 2 012 tandis que l’hépatite B a connu une régression de 7,1% à 3,5% pendant la même période. Pour l’hépatite C, ce taux est passé de 11,8% à 2,3% entre 2 004 et 2 012. <p>Dans la population générale la pratique de don de sang est très peu connue, nos travaux ont montré que :61% de la population ne connaissaient pas la pratique de don de sang. Certains aspects (risque infectieux viral) de la sécurité transfusionnelle ne sont pas très connus par le premier maillon de la chaine transfusionnelle (donneur de sang) et les prestataires de soins. En effet les résultats de nos études ont montré que 23,5% de donneurs de sang avaient un bon score de connaissance sur les aspects de la sécurité transfusionnelle et 11,7% prestataires avaient un bon score de la connaissance et de la pratique sur la sécurité transfusionnelle. Notre travail a montré que la prévalence des trois virus chez les donneurs de sang est importante :dans une série la séroprévalence était pour le VHB de 4,8%, pour le VHC de 3,9% et pour le VIH de 1,6%. Dans une autre série la prévalence était de 4,2% et 3,8% respectivement pour les hépatites B et C tandis que la coïnfection VHB et VHC a été évaluée à 2,2%. <p>L’estimation du risque résiduel a montré que le risque résiduel est très élevé dans notre pays. Ce risque résiduel est de 1/1 515 dons pour le VIH soit 6 dons de sang sur 10 000 seraient séropositifs alors qu’ils étaient testés négatifs. Pour les hépatites B et C, le risque résiduel était de 1/329 pour le VHC et de 1/126 dons pour l’hépatite B. Pour 1 000 dons de sang testés au virus de l’hépatite B, 8 seraient séropositifs alors qu’ils avaient été déclarés négatifs au test. Pour le virus de l’hépatite C, ce sont 3 personnes pour 1 000 dons de sang. <p>Au niveau des principaux receveurs :la séroprévalence du VIH chez les femmes enceintes était de 4,1 %, mais elle était plus importante, 15,6%,chez les femmes enceintes qui avaient un antécédent de transfusion sanguine (OR =4,9 et p=0,02).La prévalence du VHB était de 5,9 % mais plus élevée chez la femme enceinte avec antécédent de transfusion (12,5%) et de tatouage (24,2%) et la prévalence du VHC était de 4,1% et plus élevée chez la femme avec antécédent de transfusion sanguine (12,5%).<p>Chez les enfants les résultats étaient les suivants :la prévalence du VHB observée dans notre étude était de 3,6%, mais cette prévalence était de 6,6% chez les enfants avec un antécédent de transfusion sanguine. Elle était de 5,7% chez les enfants dont la mère avait eu une transfusion sanguine lors de la grossesse. La prévalence du VHC était de 2,8%. Elle était plus élevée chez les enfants qui avaient un antécédent de transfusion (7,6%) et dont la mère avait un antécédent de transfusion sanguine (11,1%). La séroprévalence du VIH était de 3,7%. Une prévalence plus élevée du VIH était observée chez les enfants avec une histoire personnelle de transfusion sanguine (11,4%) et une histoire maternelle de transfusion (9,8%).<p>Conclusion<p>Les résultats de ce travail montrent que la sécurité transfusionnelle est précaire. Cette précarité se situe à plusieurs niveaux :au niveau des services ayant la transfusion en charge par suite d’insuffisance dans l’organisation et dans le financement. Ensuite au niveau des acteurs c.-à-d. la population générale et les institutions sanitaires, par l’insuffisance des notions de base de la sécurité transfusionnelle et de prévention des maladies virales transmissibles par le sang.<p>Les résultats de ce travail montrent que la séroprévalence des marqueurs du VIH, des hépatites B et C est importante et leur risque résiduel est considérable. <p>Il est utile de procéder au renforcement des capacités de tous les acteurs de la chaine transfusionnelle en appliquant certaines stratégies innovantes proposées dans ce travail (utilisation des sociologues, anthropologues dans les séances de sensibilisation de la population…), l’éducation de la population, des techniques éfficaces de dépistage afin d’espérer réduire le risque infectieux lié à la transfusion sanguine.<p> / Doctorat en Sciences de la santé publique / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Malgré l’existence d’un vaccin préventif efficace, l’infection chronique par le virus de l’hépatite B (HBV) demeure un problème majeur de santé publique. La persistance de l’infection par HBV étant clairement associée à des réponses immunitaires insuffisantes, l’immunothérapie par le vaccin à base d’ADN nu, visant à stimuler les réponses humorales et cellulaires, apparaît comme particulièrement pertinente pour la thérapie des hépatites B chroniques. Toutefois, l’efficacité thérapeutique d’une telle stratégie reste limitée chez l’homme, d’où la nécessité d’optimiser cette approche vaccinale pour une utilisation ultérieure en clinique. Ainsi, l’objectif général de ce travail de thèse était d’explorer, avec le modèle du DHBV (« Duck Hepatitis B Virus »), étroitement apparenté au HBV humain, si l’administration du vaccin à ADN par électroporation (EP) pouvait davantage améliorer son efficacité prophylactique et thérapeutique. Nous avons montré, dans un 1er temps chez des canards naïfs, que l’administration du vaccin à ADN par EP permet de potentialiser le pouvoir neutralisant et d’élargir le répertoire épitopique de la réponse humorale dirigée contre la protéine d’enveloppe du DHBV, même avec des doses d’ADN relativement faibles. Dans un 2ème temps, nous avons montré chez des animaux chroniquement infectés par le DHBV, que l’administration par EP du vaccin à ADN ciblant les protéines structurales du DHBV et le DuIFN-γ améliore considérablement l’efficacité thérapeutique du vaccin, notamment au regard de la séroconversion et de la clairance virale. Les résultats ainsi obtenus confirment l’intérêt majeur de cette approche vaccinale pour la thérapie des hépatites B chroniques / Despite the existence of an effective prophylactic vaccine, chronic hepatitis B virus (HBV) infection remains a major public health problem. Since persistence of HBV infection is mostly associated with insufficient immune responses, therefore DNA vaccination capable of activating both humoral and cellular immune responses appears as a pertinent strategy for chronic hepatitis B therapy. However, the efficacy of such therapeutic approach remains limited in humans. Improvement of DNA vaccine efficacy is therefore needed for future therapeutic applications in clinic. The main objective of this thesis was to investigate in the duck hepatitis B virus (DHBV) model, whether the protective and therapeutic efficacy of DNA vaccine can be enhanced using EP-based delivery system. Firstly, we showed in naïve ducks that EP-based delivery was able to improve the dose efficiency of DNA vaccine and to maintain a highly neutralizing, multi-specific B-cell response even with relatively low DNA doses, suggesting that it may be an effective approach for chronic hepatitis B therapy at clinically feasible DNA dose. Secondly, we showed in chronic DHBV-carriers that in vivo EP is able to dramatically enhance the therapeutic potency of DNA vaccine targeting hepadnaviral proteins. Indeed, this approach was able to consistently restore humoral immune response and to sustainably decrease and even clear viral infection. Thus, these data strongly support the use of this approach for chronic hepatitis B therapy in humans