Les virus influenza A et B sont les agents étiologiques des infections grippales saisonnières. Ils sont à l'origine d'infections sévères qui peuvent requérir des mesures d'interventions thérapeutiques. Le baloxavir est le dernier agent antiviral approuvé pour le traitement de l'influenza. Il cible l'activité endonucléase de la polymérase acide (PA), une des sous-unités du complexe de l'ARN polymérase virale. Alors que le baloxavir s'est montré plus efficace dans la réduction de l'excrétion virale que l'oseltamivir, qui est le traitement standard de la grippe, il a néanmoins démontré une faible barrière de résistance. Les phases d'étude cliniques du baloxavir ont montré que l'émergence de la résistance au baloxavir était principalement médiée par des substitutions au codon 38 (I38T/S/M) de la protéine PA chez les virus influenza A. La résistance reste encore peu documentée dans le cas des virus influenza B. Ce projet de recherche vise à générer et à caractériser la résistance au baloxavir *in vitro*, *ex vivo* et *in vivo* chez des virus influenza B contemporains représentant les deux lignées principales B/Yamagata/16/1988 et B/Victoria/2/1987. Dans le but d'induire la résistance au baloxavir, les virus B/Phuket/2073/2013 (Yamagata) et B/Quebec/MCV-11/2019 (Victoria) ont subi des passages successifs sur cellules MDCK-ST6-Gal1 en présence de concentrations croissantes de baloxavir. A des passages séctionnés, le gène codant pour PA a été séquencé pour identifier d'éventuelles mutations associées à la résistance. Le phénotype de résistance au baloxavir a été évalué par le test de réduction des plaques (CI50). Un système de génétique inverse a été mis au point pour la souche vaccinale contemporaine B/Washington/02/2019 (Victoria) pour confirmer l'effet des mutations de résistance identifiées. Dans un second temps, des virus recombinants B/Washington/02/2019 et B/Phuket/2073/2013 ont été utilisés pour évaluer les capacités réplicatives des virus sauvages et de leurs mutants PA-I38T respectifs, *in vitro*, sur des lignées cellulaires de poumons humains (A549 et Calu-3), puis *ex vivo* en utilisant un modèle d'épithélium nasal humain (MucilAir®). L'infectivité a été mesurée en titrant les lavages nasaux de cobayes infectés avec les différents virus. Chez la souche B/Quebec/MCV-11/2019, la mutation PA-I38T a été générée après 6 passages en présence d''une concentration finale de baloxavir de 200 nM. Les capacités réplicatives *in vitro*, *ex vivo* et *in vivo* ont montré que la mutation PA-I38T n'impacte pas le fitness viral de manière significative chez les virus influenza B à l'étude. Ces résultats démontrent une similitude des mécanismes de résistance au baloxavir chez les virus influenza A et B. L'absence d'effet délétère sur la réplication et le fitness viral relativement préservé des mutants arborant la substitution PA-I38T met en garde contre d'éventuelles éclosions de tels variants, ainsi qu'un risque de dissémination dans la population générale. Il est donc nécessaire de surveiller activement sa présence en clinique. / Influenza A and B viruses are the causative agents of seasonal flu infections, often leading to severe illnesses and necessitating therapeutic interventions. Baloxavir is the latest antiviral agent approved for influenza treatment. It targets the endonuclease activity of the polymerase acidic (PA) protein, one of the subunits of the viral RNA polymerase complex. While Baloxavir has demonstrated greater efficacy in reducing viral shedding than oseltamivir, the standard flu treatment, it has shown a low resistance barrier. Clinical trials have revealed that resistance to Baloxavir primarily arises through substitutions at codon 38 (I38T/S/M) of the PA protein in Influenza A viruses. Resistance in Influenza B viruses remains poorly documented. This research project aims to generate and characterize Baloxavir resistance *in vitro*, *ex vivo*, and *in vivo* in contemporary Influenza B viruses of both B/Yamagata/16/1988-like and B/Victoria/2/1987-like lineages. To induce Baloxavir resistance, B/Phuket/2073/2013 (Yamagata) and B/Quebec/MCV-11/2019 (Victoria) viruses underwent serial passages on MDCK-ST6-Gal1 cells in the presence of increasing Baloxavir concentrations. At selected passages, the PA gene was sequenced to identify potential resistance-associated mutations. The resistance phenotype was assessed by plaque reduction assays (IC50). A reverse-genetics system was developed for the B/Washington/02/2019 vaccine strain (Victoria) to confirm the effect of identified resistance mutations. Subsequently, recombinant viruses of recent B/Washington/02/2019 and B/Phuket/2073/2013 strains were used to evaluate the replicative abilities of wild-type and their respective PA-I38T mutant viruses in vitro using human lung cell lines (A549 and Calu-3) and *ex vivo* using a human nasal epithelium model (MucilAir®). Infectivity was measured by titrating nasal washes from experimentally-infected guinea pigs. In the B/Quebec/MCV-11/2019 strain, the PA-I38T mutation was generated after 6 passages in the presence of 200 nM Baloxavir. Replicative abilities in vitro, ex vivo, and in vivo showed that the PA-I38T mutation does not significantly impact the viral fitness of the studied Influenza B viruses. These results demonstrate similarity in Baloxavir resistance mechanisms between influenza A and B viruses. The lack of deleterious effects on viral replication and the relatively preserved fitness of the PA-I38T mutation raise concerns about potential outbreaks of such variants and their dissemination in the general population. Hence, active surveillance of its presence in clinical settings is essential.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LAVAL/oai:corpus.ulaval.ca:20.500.11794/145663 |
| Date | 20 June 2024 |
| Creators | Saim Mamoun, Amel |
| Contributors | Boivin, Guy |
| Source Sets | Université Laval |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | COAR1_1::Texte::Thèse::Thèse de doctorat |
| Format | 1 ressource en ligne (xiv, 154 pages), application/pdf |
| Rights | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
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