VHC, Core, NS5A, Interactomique, Transcriptomique, Metabolisme, Stéatose, Carcinome hépatocellulaire, Modèle animal

L'hépatite C chronique est une maladie progressive du foie, entraînant la stéatose, une accumulation anormale de lipides, ainsi qu'une cirrhose et un carcinome hépatocellulaire (CHC) à long terme. La prévalence de ces manifestations varie selon le génotype (Gt) viral, le Gt3 étant très fortement associé à la stéatose. Ces pathologies sont le résultat de mécanismes à la fois directs, supposés être principalement médiés par les protéines Core et NS5A du virus de l'hépatite C (VHC), et indirects. La compréhension des mécanismes moléculaires mis en jeu souffre de l'absence d'un modèle d'étude pertinent. Un modèle de substitution prometteur a émergé avec la démonstration en 2018 qu'un nouvel hepacivirus de rongeur (RHV-rn1) établit une infection chronique chez le rat. Ce travail visait à élucider les bases moléculaires de la dérégulation des voies hépatocytaires menant à la stéatose et au CHC, notamment les effets communs et différentiels des Gts du VHC. Dans le premier projet, les partenaires cellulaires (IPs) des protéines Core et NS5A et les voies de signalisation dérégulées spécifiquement ont été identifiés dans un système d'infection pertinent. Le deuxième projet a permis de disposer d'un modèle animal immunocompétent, celui des rats Sprague Dawley infectés par le RHV-rn1, pour réaliser des études de physiopathologie in vivo. Nous avons produit un ensemble de virus chimériques dérivés d'une souche adaptée du Gt2a (Jad) codant Core ou NS5A d'isolats de patients de Gt1-4 pour lesquels les données cliniques étaient disponibles, et des recombinants Jad exprimant Core ou NS5A dotées d'un tag twin-strep (ST) à des fins de purification de complexes protéiques à partir de cellules Huh-7.5 d'hépatome humain infectées. Les IPs ont été identifiés par nano-chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem. Les IPs fortes ont été discriminées par rapport à des contrôles non spécifiques avec un nouvel algorithme que nous avons développé. À l'aide des outils CytoScape et STRING, les voies cellulaires en majorité enrichies parmi les 134 IPs de Core s'avèrent impliquées dans la régulation de l'expression des gènes de l'hôte, tandis que les 527 IPs de NS5A font essentiellement partie des voies impliquées dans les processus métaboliques, le transport, les réponses immunes et le CHC. Nous avons ensuite identifié des IPs de NS5A spécifiques de souche/Gt, les voies de biosynthèse du cholestérol et de gluconéogenèse étant enrichies principalement pour les IPs de NS5A du Gt3. Le séquençage comparé de l'ARN des cellules Huh-7.5 infectées par les différents virus intergénotypiques exprimant Core des Gt1-4 a démontré un impact élevé de tous les virus par rapport aux cellules non infectées. Des dérégulations transcriptomiques différentielles selon les souches/Gts ont été observées par analyse d'enrichissement de gènes. En parallèle, nous avons développé avec succès le modèle animal de substitution du VHC basé sur des rats Sprague Dawley infectés par RHV-rn1, montrant un taux élevé d'infections chroniques et de stéatose hépatique. Des analyses pilotes comparatives lipidomiques et métabolomiques de rats chroniquement infectés par rapport à des rats non infectés ont révélé une gluconéogenèse perturbée, ainsi qu'une augmentation des esters de cholestérol et des acides gras libres dans les foies infectés. En conclusion, dans des systèmes d'infection pertinents, nous avons montré que Core et NS5A du VHC peuvent contribuer à la progression des lésions hépatiques d'une manière spécifique selon le génotype viral, en dérégulant respectivement le transcriptome ou en interagissant directement avec des protéines impliquées dans des voies spécifiques de l'hôte. Nous avons également identifié des altérations métaboliques au cours des infections chroniques à hepacivirus dans un modèle animal de substitution, ouvrant la voie à une caractérisation plus approfondie, y compris en présence de facteurs de comorbidité de l'hôte comme le régime alimentaire.