Étude de molécules antivirales originales ciblant les fonctions cellulaires et la réponse immunitaire innée

par Samira Khiar

Thèse de doctorat en Sciences de la vie et de la santé. Virologie

Sous la direction de Pierre-Olivier Vidalain.


  • Résumé

    Alors que les infections virales représentent toujours un problème majeur de santé publique, notamment en raison de l’émergence de nouveaux virus, notre arsenal thérapeutique reste limité. Les antiviraux à action directe existants sont généralement très spécifiques d’une espèce virale donnée générant l’apparition de souches résistantes aux traitements. L’objectif au laboratoire a donc été de chercher de nouveaux antiviraux à large spectre ciblant l’hôte. Pour cela, deux systèmes de criblage distincts ont été mis au point au laboratoire. La première stratégie de criblage, basée sur la combinaison d'infections in vitro par les virus recombinants de la rougeole et du chikungunya, a permis d’identifier deux molécules actives : le ChX77 qui est une triaminopyrimidine, et le sr1057 qui est une pyrroloquinoxaline. Dans ce travail, nous décrivons les propriétés antivirales puissantes in vitro de ChX77 aussi bien contre les virus de la rougeole et du chikungunya que contre le virus Coxsackie B3, trois virus à ARN très distincts. La molécule sr1057, quant à elle, présente une activité inhibitrice non seulement contre des virus à ARN tels que le virus de la rougeole, le virus du chikungunya et le virus Ebola, mais aussi contre des virus à ADN tels que les virus de l’herpès simplex humains et équins in vitro. Ce qui en fait des molécules antivirales à large spectre qui cibleraient probablement l’hôte car elles ont la capacité d’inhiber la réplication des virus de familles complètement différentes. La seconde stratégie développée a permis d’identifier ChX79, un dérivé 1H-benzimidazole-4-carboxamides, stimulant la réponse immunitaire innée par l’utilisation d’une lignée rapportrice exprimant la luciférase sous contrôle d'un élément de réponse aux interférons (ISRE : Interferon-Stimulated Response Element). Cette molécule présente de remarquables propriétés immunostimulatrices et induit spécifiquement certains gènes impliqués dans la réponse interféron de type I via la protéine adaptatrice MAVS et le facteur de transcription IRF1. Par ailleurs, cette molécule induit un programme de stress cellulaire intégré associé notamment à des dommages à l’ADN. Enfin, l’originalité de cette molécule demeure dans sa capacité à agir de façon synergique sur la réponse cellulaire à de l’ADN exogène permettant la production des quantités importantes d’interféron de type I via une voie STING dépendante. Ces résultats éclairent les mécanismes susceptibles de moduler la réponse cellulaire à de l’ADN cytosolique, un PAMP associé aux infections par des virus ou des bactéries, mais également à des stress génotoxiques liés à des radiations ou des agents carcinogènes

  • Titre traduit

    Study of novel antiviral molecules targeting cellular functions and innate immune response


  • Résumé

    While viral infections are still a major public health problem, particularly because of the emergence of new viruses, our therapeutic arsenal remains limited. The existing Direct-acting antivirals are usually very specific for a given virus species generating the development of resistance to treatment. The objective of the laboratory was looking for new broad-spectrum antivirals targeting the host. For this, two different screening systems have been developed in the laboratory. The first strategy, based on the combination of infections in vitro with recombinant measles and chikungunya viruses, allowed us to identify two active molecules: the ChX77 which is a triaminopyrimidine, and the sr1057 which is a pyrroloquinoxaline. In this work we describe the powerful antiviral properties in vitro of ChX77 against both measles and chikungunya viruses and against the Coxsackievirus B3, three very distinct RNA viruses. The sr1057 molecule, for its part, has an inhibitory activity not only against RNA viruses such as measles, chikungunya and Ebola viruses, but also against DNA viruses such as human and equine herpes simplex virus in vitro. These results suggest that these drugs, with a broad-spectrum antiviral activity, target probably the host because they have the ability to inhibit the viral replication of viruses from completely different families. The second strategy developed allowed us to select ChX79, a 1Hbenzimidazole-4-carboxamides, stimulating the innate immune response by using a rapporteur line expressing luciferase under the control of an interferon response element (ISRE: Interferon-Stimulated Response Element). This molecule has remarkable immunostimulatory properties and induces specifically genes involved in type I interferon response via the mitochondrial signaling protein MAVS and the transcription factor IRF1. Finally, the originality of this molecule remains in its ability to prime efficiently cellular response to transfected plasmid DNA as assessed by potent synergistic effects on IFN-β secretion and ISG expression levels via STING-dependent pathway. All together, these results bring tools to decipher the mechanisms that modulate the cellular response to the cytosolic DNA, a PAMP associated to infections by viruses or bacteria, but also to genotoxic stress related to radiation or carcinogens


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