Thérapie, RABV, SARS-CoV-2, In vivo, Récepteurs a7nAChR, Récepteurs P2X, Inflammation, Complexe de réplication viral, Échappement viral, Génétique inverse

Les infections causées par les virus (ré)émergents et/ou négligés sont responsables de problèmes de santé publique majeurs. Les exemples de la COVID-19 et de la Rage illustrent les répercussions en santé publique de ces maladies qui sont responsables de nombreux décès dans le monde (6,9 millions de morts depuis le début de la pandémie de la COVID-19 et près 60 000 décès chaque année dans le cas de la Rage). Malgré l'existence de prophylaxies pré- ou post-exposition, il apparaît encore nécessaire de développer de nouvelles approches thérapeutiques contre ces infections virales. L'objectif de ce travail a donc été de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques vis-à-vis de ces infections afin (i) de moduler la cascade de réponses de l'hôte via l'activation de récepteurs cellulaires, comme les récepteurs nicotiniques alpha7 à l'acétylcholine (a7nAChR) et les récepteurs purinergiques de type P2X dans le cas du SARS-CoV-2 ; (ii) d'inhiber le cycle viral via des molécules qui ciblent le complexe de réplication dans le cas du RABV. Il a été montré que l'Ivermectine (IVM), un modulateur de a7nAChR, réduisait les signes cliniques de l'infection par le SARS-CoV-2 chez le hamster. L'implication des a7nAChR dans la modulation de la réponse de l'hôte au cours de l'infection a ainsi été étudiée tout d'abord dans un modèle in vivo utilisant des hamsters, mais également avec des modèles in vitro de lignées cellulaires épithéliales seules ou en co-culture avec des cellules de l'immunité. Dans un premier temps, chez l'animal, nous avons étudié les mécanismes de neuroinvasion et d'anosmie liés à l'infection par plusieurs variants d'intérêts. Nous avons ensuite testé l'effet de différents agonistes et antagonistes des récepteurs cholinergiques afin d'évaluer leurs rôles dans la mise en place de la réponse inflammatoire de l'hôte. Dans un second temps, l'implication des récepteurs purinergiques dans la modulation de la réponse inflammatoire liée à l'IVM a été explorée dans des modèles in vitro permettant des investigations sur les voies d'activation impliquées. Le criblage d'une banque de 30 000 composés chimiques avait été réalisé dans le cadre de l'infection par le virus de la Rage et avait permis d'identifier un composé actif contre le RABV mais également contre d'autres virus du genre Lyssavirus ou même de l'ordre des Mononegavirales. Ensuite, plus de 300 analogues chimiques de la molécule de départ avaient été produits pour arriver à l'obtention de deux molécules actives ayant une faible toxicité cellulaire et un fort pouvoir inhibiteur de l'infection. Il a été montré que ces molécules modulaient le cycle viral en ciblant le complexe de réplication viral. Les mécanismes d'actions de ces molécules et leurs interactions avec les protéines virales ont été particulièrement étudiés au cours de ce travail, en utilisant deux approches. (1) L'identification des protéines virales et des domaines ciblés par ces molécules a été réalisée par le séquençage de mutants viraux échappant à l'action de ces molécules, et l'étude du rôle biologique des mutations observées par production de virus recombinants obtenus par génétique inverse. (2) L'identification des domaines et des résidus de la molécule impliquée dans les interactions avec les protéines virales a été en parallèle explorée par Résonnance Magnétique Nucléaire (RMN) en condition ex vivo. Ces recherches, combinées à des approches in silico de modélisation par homologie et de « machine-learning » nous ont permis d'obtenir des modèles structuraux d'interaction. Ainsi, l'ensemble de ce travail nous a permis de mieux comprendre le rôle des récepteurs a7nAChR et P2X dans la mise en place de la réponse inflammatoire au cours de l'infection par le SARS-CoV-2 ; mais également de caractériser les sites d'interactions entre les protéines du virus rabique et les molécules antivirales afin de permettre une optimisation de leur structure moléculaire pour les rendre plus actives.