Cytomégalovirus humain et antiviraux : supports génétiques des résistances et cibles de nouveaux antiviraux

par Gaël Champier

Thèse de doctorat en Biologie - Sciences - Santé

Sous la direction de Sophie Alain.

Soutenue en 2006

à Limoges , en partenariat avec Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques (autre partenaire) .

mots clés

• Protéines d'encapsidation
• Dérivés benzimidazolés
• Cytomégalovirus
• ADN polymérases
• Phosphotransférases
• Résistance aux antirétroviraux

Résumé

Le cytomégalovirus est un herpèsvirus responsable d'infections graves chez les personnes immunodéprimées. Les traitements disponibles, peu nombreux, s’appuient sur des inhibiteurs de l’ADN polymérase virale pUL54 : le cidofovir, le foscarnet et le ganciclovir. Le ganciclovir, utilisé en première intention pour la prévention ou le traitement des infections à cytomégalovirus, nécessite, pour être actif, d’être primo-phosphorylé par la kinase virale pUL97. Du fait de la cytotoxicité de ces agents, de leur faible biodisponibilité et de l’émergence de résistances, de nouvelles molécules ne ciblant pas la synthèse de l’ADN viral sont en voie de développement. Il s’agit de dérivés benzimidazolés dextrogyres, le BDCRB et le TCRB, qui ciblent des protéines impliquées dans l’encapsidation de l’ADN viral (pUL56, pUL89, et pUL104), et d’un dérivé benzimidazolé lévogyre, le maribavir, qui inhibe l’exportation extranucléaire des capsides néoformées par un mécanisme impliquant la phosphotransférase pUL97 et la protéine pUL27. Ce travail s’articule en deux axes principaux : les antiviraux actuels et les molécules en développement. Concernant les traitements actuels nous avons développé des outils de détection et d’étude des résistances. Puis nous avons appliqué ces outils à des études multicentriques, visant à définir la fréquence des résistances et le polymorphisme naturel des cibles des antiviraux actuels (pUL97 et pUL54). Ensuite, nous avons développé des modèles théoriques de la structure tridimensionnelle des domaines fonctionnels de ces enzymes afin de mieux comprendre leur fonction et d’évaluer le rôle de certaines mutations dans les résistances. Concernant les molécules antivirales en développement, nous avons utilisé le principe de génotypage développé pour les cibles des antiviraux traditionnels pour étudier le polymorphisme naturel des protéines cibles de ces molécules (pUL27, pUL56, pUL89 et pUL104). Dans un deuxième temps, nous avons analysé la conservation inter-espèces et la structure primaire de ces protéines afin de mieux comprendre leur fonction et les mécanismes moléculaires des résistances.

Titre traduit

Human cytomegalovirus and antiviral drugs resistance : molecular basis of the resistance and targets of new molecules

Résumé

Drugs usually used for treatment or prophylaxis of HCMV disease lean on few inhibitors of viral DNA synthesis targeting the HCMV DNA polymerase pUL54 : ganciclovir, cidofovir and foscarnet. Because of these drugs are associated with multiple side effects and drug resistance emergence, new drugs like benzimidazole derivatives, that target the viral DNA processing, being developed. The benzimidazole d-ribonucleosides inhibit DNA packaging by a process implicating the packaging proteins pUL56 and pUL89 and the portal protein pUL104. The benzimidazole l-ribonucleosides inhibit the virion nuclear egress. Little is known about both the benzimidazole D-ribonucleosides and benzimidazole L-ribonucleosides mechanisms of action. The aim of this study was to develop fast and standardized tools for detection of HCMV drugs resistance and to study the function of the targets of these molecules and their mechanism of action.