Notes de cours: Roberto Cattaneo

Titre: Virus tropism: analysis and oncolytic reprogramming
 

Résumé :
Le virus de la rougeole est un virus enveloppé à ARN appartenant à la famille des Paramyxoviridae. Le conférencier s’attache tout d’abord à démontrer, contredisant une ancienne idée reçue, que les premières cibles du virus ne sont non pas les cellules épithéliales mais les cellules du système immunitaires. Dans un second temps, cette conférence s’attache à étudier comment les deux glycoprotéines d’enveloppe du virus, H et F, initie la fusion de la membrane virale avec la membrane cellulaire. Après attachement des deux dimères de H au récepteur d’entrée cellulaire, le mouvement des têtes globulaires des deux dimères provoque le mouvement de la tête trimérique de F et successivement, la fusion des 2 membranes.  Enfin, dans une dernière partie, le conférencier introduit la notion de « virothérapie », basé sur l’utilisation de virus reprogrammé afin d’être utilisé comme arme oncolytique  contre des cellules cancéreuses.

Plan:

1_Introduction
2_Measles Virus doesn’t work the way we though
    -The old and the proposal model
-Testing the proposal model
    -Conclusion
3_How receptor triggers viral entry
-    Measles Virus Envelope
-    Does H-heads movement trigger fusion?
-    The force hypothesis
-    Conclusion
4_From Pathogen to a cancer therapy
    -Targeting
    -Arming
    -Shielding

Notes de cours:
Le virus de la rougeole est un virus enveloppé qui appartient à la famille des Paramyxoviridae. C’est un virus à ARN de polarité négative qui possède 6 gènes (N,P, M, F, H et L) codant au total pour 8 protéines différentes.
A l’heure actuelle, deux récepteurs d’entrée sont connus : le CD46, qui est exprimé chez la plupart des cellules humaines et le récepteur SLAM, qui est exprimé chez la plupart des cellules du système immunitaire. Certains indices laissent cependant à penser que le virus utilise un troisième récepteur afin de pénétrer dans les cellules qu’il cible.
Le conférencier s’attache tout d’abord à mettre à mal une idée reçu quand aux premières étapes d’infection du virus de la rougeole. En effet, il est postulé que le virus infecte tout d’abord les cellules épithéliales pulmonaires, via la lumière du tractus respiratoire et des poumons. A travers la construction d’un virus de la rougeole deficient pour la liaison au récepteur des cellules épithéliales (EpR-blind), le conférencier démontre que ces virus mutants restent infectieux et induisent une maladie tout en étant absent des voies respiratoires. En effet, lorsque des virus (Wild type ou EpR-blind) sont appliqués apicalement aux cellules épithéliales, aucune réplication dans ces cellules n’est observée. Toutefois, le virus WT, après une première réplication dans certaines cellules immunitaires, est capable d’infecter dans un second temps les cellules épithéliales basolatéralement. De nouveaux virus seront ensuite relargués du coté apical, notamment dans la lumière du tractus respiratoire et des poumons.
L’enveloppe des Paramyxovirus possède seulement 2 composants: une protéine trimérique de Fusion F et une protéine tétramérique d’attachement H. Le mécanisme de fusion du virus et le dialogue entre les deux glycoprotéines induisant la fusion reste toutefois à être mieux caractérisé.  Par la génération de mutant de la protéine H, le conférencier montre que après attachement des deux dimères de H au récepteur d’entrée cellulaire, le mouvement des têtes globulaires des deux dimères provoque le mouvement de la tête trimérique de F et successivement, la fusion des 2 membranes.
La dernière partie de la conférence porte sur l’utilisation de pathogène reprogrammé, et notamment du virus de la rougeole comme traitement alternatif à la chimiothérapie (dit « virothérapie ») contre le cancer. Cette stratégie se base essentiellement sur le potentiel oncolytique de certains virus, qui serait dans le même temps reprogrammé génétiquement afin i) d’augmenter leur spécificité (« Targeting »), ii) d’accentuer leur efficacité oncolytique (« Arming ») et iii) de mieux le protéger contre le système immunitaire du patient (« Shielding »). La modification de la spécificité de virus de la rougeole pour certains types cellulaires peut notamment être obtenues à travers la diminution de la pathogénicité sans pour autant modifié l’activité oncolytique de ce dernier (par exemple via l’intervention d’endonucleases contre certaines protéines virales), la reciblage de certains récepteurs cellulaires ou encore via l’atténuation de la propagation virale après infection.
Les différentes stratégies visant à accentuer l’activité oncolytique se base notamment sur la combinaison de virus armé avec l’utilisation de certaines drogues anticancéreuses. Le virus est armé pour coder pour des anticorps spécifiques de certaines drogues utilisés en chimiothérapie comme le rituximab. Le virus peut également coder pour une PNP (Prodrug convertase purine nucleotide phosphorylase) qui agit sur la fludarabine, aussi utilisé en chimiothérapie. Le « shielding » est lui notamment basé sur l’échange d’enveloppe virale avec d’autres virus comme les Paramyxovirus. La protection des particules oncolytiques peut également être accentué par l’utilisation de CPA afin d’immunosupprimer la réponse immunitaire de l’hôte temporairement;