Oncogenèse rétrovirale

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Projets et financements

L’équipe est labellisée par la Fondation pour la Recherche Médicale (2018-2021).

* Caractérisation du mode d’action de la protéine virale Tax, principale oncoprotéine du virus HTLV-1.
Cet axe comporte un volet de biologie structurale avec l’élucidation de la structure tridimensionnelle de l’oncoprotéine Tax (en collaboration avec Dr Guillon, MMSB, Lyon, projet soutenu par l’ANR), et un volet fonctionnel avec l’identification des partenaires moléculaires de cette oncoprotéine. Nous nous intéressons particulièrement aux partenaires de Tax au centrosome, une structure essentielle au maintien de l’intégrité génétique de la cellule et dont les fonctions sont perturbées au cours de l’oncogenèse. Pour cela, nous développons une stratégie de protéomique par modification de proximité appelée BioID. Cette stratégie consiste à fusionner un domaine de biotine ligase à Tax, ce qui permet de biotinyler in cellulo les protéines à proximité de Tax. Après purification des centrosomes et des protéines biotinylées, celles-ci sont identifiées par spectrométrie de masse. Nous espérons identifier de nouveaux partenaires centrosomaux de Tax impliqués dans l’oncogenèse viro-induite et ainsi mieux comprendre les altérations fonctionnelles du centrosome par l’action de virus oncogènes. En collaboration avec le Dr Gruffat (CIRI) et le Dr Tommasino (IARC, Lyon), cette stratégie est étendue aux oncoprotéines des virus oncogènes EBV et HPV (projet soutenu par un financement intra-CIRI).

 

Contacts :
Elucidation de la structure tridimensionnelle de l’oncoprotéine Tax : Renaud Mahieux (chef d’équipe).
Identification des partenaires de Tax au centrosome : Chloé Journo (chef de projet), Elodie Teruel (doctorante) et Florence Lormières (AI).
Collaborations :
Christophe Guillon (MMSB, Lyon), Henri Gruffat (CIRI) et Massimo Tommasino (IARC, Lyon).

 

* Etude des interactions entre HTLV-1 et le système immunitaire inné.
Nous faisons l’hypothèse que l’interaction entre HTLV-1 et le système immunitaire inné peut conditionner l’évolution clinique de l’infection. Outre les lymphocytes T qui sont ses cibles cellulaires les mieux caractérisées, le virus infecte également les monocytes et les cellules dendritiques (DC). Il existe plusieurs sous-populations de DC présentant chacune une localisation spécifique (DC du sang, des différentes muqueuses, de la peau, etc…). In vitro, il est possible de différencier plusieurs sous-populations de DC à partir de monocytes primaires isolés du sang de donneurs. Nous cherchons à comprendre les bases moléculaires de la susceptibilité ou de la résistance des différents types de DC à l’infection, ainsi que la façon dont le virus module la signalisation immunitaire dans les DC infectées (voies de signalisation NF-ĸB et IRF3). Nous analysons également comment le virus interagit avec les DC plasmacytoïdes, une population spécialisée dans la réponse immunitaire anti-virale et anti-tumorale (en collaboration avec le Dr Dreux, CIRI). Enfin, nous développons un axe de recherche visant à décrire de façon précise l’immunophénotype des patients infectés par HTLV-1.

 

L’infection productive des cellules dendritiques dépend de leur état de maturation. Les cellules dendritiques (DC) immatures capturent HTLV-1, via une interaction avec le récepteur Glut-1 (représenté par un cylindre jaune), et l’internalisent dans des vésicules au pH neutre (représentées en blanc), après un contact avec des lymphocytes infectés et le biofilm viral. La capside virale (représentée par un polygone orange) est libérée dans le cytoplasme et l’ARN viral rétro-transcrit en ADN, puis le génome viral est intégré dans le génome de la DC. Le provirus (représenté par un segment orange dans le noyau de la DC) est alors transcrit, générant des ARN viraux (représentés par des segments oranges terminés par une queue polyA), dont la plupart est traduit en protéines virales (représentées par des cercles et triangles oranges). L’infection productive des DC immatures permet la formation de nouvelles particules virales infectieuses capables d’infecter de nouvelles cellules cibles (transmission virale) et devrait induire l’activation d’IRF3 et/ou NF-ĸB (à déterminer). Au contraire, la capture du virus par les DC matures ne conduit pas à une infection productive. Le virus localisé dans vésicules acides (représentées en jaune) est probablement dégradé, et ne peut pas être transmis à de nouvelles cellules cibles (pas de transmission virale). De plus l’existence probable de facteurs de restriction (à identifier) accentue la résistance des DC matures à l’infection par HTLV-1. D’après Alais et al, J.Virol. 2015, Rizkallah et al, Plos.Pathog. 2017 et Futsch et al, Med.Science 2018 pour l’adaptation du schéma.

Contacts :
Bases moléculaires de la susceptibilité des DC à l’infection : Hélène Dutartre (chef de projet) et Clara Heider (M2).
Modulation de la signalisation immunitaire dans les DC infectées : Hélène Dutartre (co-chef de projet), Chloé Journo (co-chef de projet) et Laurent Chanteloup (M1).
Interactions entre HTLV-1 et les DC plasmacytoïdes : Hélène Dutartre (chef de projet) et Nicolas Futsch (doctorant).
Immunophénotype des patients infectés : Hélène Dutartre (chef de projet) et Nicolas Futsch (doctorant).
Collaborations :
Marlène Dreux (CIRI), Olivier Hermine (Hôpital Necker, Paris), Jorge Casseb (Université de São Paulo, Brésil).

 

* Recherche d’inhibiteurs de la réplication virale.
Une charge provirale élevée est un facteur de risque pour le développement de pathologies associées à HTLV-1. Nous développons une stratégie de repositionnement d’inhibiteurs du HIV-1, un virus de la même famille qu’HTLV-1 (Retroviridae), afin d’identifier des molécules présentant une activité inhibitrice contre HTLV-1 (en collaboration avec le Dr Alvarez, AFMB, Marseille). Ceci repose sur un crible miniaturisé consistant en un test luciférase réalisé après la co-culture en plaque 96 puits de cellules infectées et de cellules cibles rapportrices. Le mode d’action des molécules candidates ainsi identifiées, c’est-à-dire les étapes du cycle réplicatif inhibées, est également analysé. Ces molécules identifiées in cellulo sont testées dans le modèle de primates non-humains naturellement infectés par STLV-1 (Station de Primatologie de Rousset-sur-Arc).

 

Contacts :
Renaud Mahieux (chef d’équipe, co-chef de projet), Hélène Dutartre (co-chef de projet) et Sandrine Alais (IE).
Collaborations :
Karine Alvarez (AFMB, Marseille).

 

* Impact de la co-infection par de multiples rétrovirus sur la réplication virale.
Trois groupes de rétrovirus sont décrits chez l’homme : HIV (human immunodeficiency virus), HTLV et PFV (primate foamy virus). Ces rétrovirus, à l’exception de PFV, sont pathogènes et une transmission interhumaine est possible. Ces infections sont apparues chez l’homme suite à la transmission inter-espèce, par morsure par exemple, des rétrovirus simiens SIV (simian immunodeficiency virus), STLV (simian T-leukemia virus) et SFV (simian foamy virus) naturellement présents chez les primates non-humains (NHP). De plus, des cas de co-infections naturelles ont été répertoriés chez l’homme et les NHP. Dans le cadre de ce projet, nous cherchons à comprendre si la co-infection par deux ou trois rétrovirus (SIV-1, STLV-1 et SFV) modifie leur réplication et en particulier leur capacité à se répliquer par expansion clonale (divisions d’une cellule mère infectée). Nous travaillons avec 2 espèces de NHP naturellement infectés, le babouin (Papio anubis) et le mandrill (Mandrillus sphinx). Pour cela, nous utilisons une technique de “Ligation Mediated – Polymerase Chain Reaction” (LM-PCR) couplée à du séquençage haut débit, dans le but de caractériser l’impact de la co-infection sur la clonalité virale, c’est-à-dire sur le nombre et l’abondance relative de clones cellulaires infectés (cellules soeurs issues de la division d’une cellule mère infectée), ainsi que de cartographier les sites d’intégration uniques du génome rétroviral au sein du génome hôte. Par la suite, nous souhaiterions mettre au point un modèle statistique sur la dynamique de la clonalité rétrovirale in vivo. Ce projet est co-dirigé par le Dr. Fouchet (LBBE, Lyon) et soutenu par le labex Ecofect.

Contacts :
Renaud Mahieux (chef d’équipe, chef de projet), Brice Jegado (doctorant) et Sandrine Alais (IE).
Collaborations :
David Fouchet et Dominique Pontier (LBBE, Lyon), Jocelyn Turpin et Charles Bangham (Département de médecine, Imperial College, Londres, Royaume-Uni), Magali Naville et Jean-Nicolas Volff (IGFL, Lyon), Romain Lacoste (Station de Primatologie, Rousset-sur-Arc), Barthélémy Ngoubangoye et Augustin Mouinga-Ondémé (CIRMF, Franceville, Gabon).

 

Principales avancées des cinq dernières années

(voir la section Publications pour plus de détails)
* Rôle des modifications post-traductionnelles de l’oncoprotéine Tax dans l’activation de la voie NF-ĸB (Journo et al, J Virol 2013).
* Modification par Tax du cytosquelette d’actine et dissémination de l’infection (Chevalier et al, Plos Pathog 2014).
* Découverte et caractérisation des protéines auxiliaires de STLV-3 (Turpin et al, J Virol 2015).
* Rôle des modifications post-traductionnelles de la protéine anti-sens d’HTLV-2 dans son adressage aux corps nucléaires PML et sa dégradation (Dubuisson et al, Oncogene 2018).
* Rôle anti-viral de l’interféron de type 1 au cours de l’infection des lymphocytes par HTLV (Cachat et al, J Virol 2013).
* Rôle pro-viral d’ADAR1 au cours de l’infection des lymphocytes par HTLV (Cachat et al, Retrovirology 2014).
* Caractérisation de la susceptibilité des DC à l’infection par HTLV-1 (Alais et al, J Virol 2015 ; Rizkallah et al, Plos Pathog 2017).
* Analyse du potentiel inhibiteur de molécules anti-HIV sur HTLV-1 in cellulo (Pasquier et al, Frontiers Microbiol 2018)
* Analyse de la clonalité virale dans un cas de leucémie associée à STLV-1 (Turpin et al, Cancer Lett 2017).

 

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