Projet ANR-13-JSV3-0004 – EXAMIN : Les Exosomes enrichis en ARN viraux sont Médiateurs de la réponse Interféron
Programme : JCJC - SVSE 3 - Microbiologie, immunologie, infectiologie (JCJC SVSE 3) 2013
Année de financement : 2013
Coordinateur du projet : Madame Marlène DREUX (Center for Infectiology Research)
Partenaires : Centre International de Recherche en Infectiologie
Montant : 329992.0 euros
Date de début : 2014
Durée : 48 mois
Résumé : Les acides nucléiques viraux, reconnus par les cellules infectées, induisent une réponse antivirale caractérisée par la production d’interférons (IFN) et de ‘IFN-stimulated genes’ (ISG), qui supprime la propagation virale. Beaucoup de virus, dont le virus de l’hépatite C (VHC) et de la dengue (DENV) ont donc développé des mécanismes qui empêchent l’induction d’IFN par les cellules infectées. Cependant, ces pathogènes provoquent une forte expression d’ISG chez les patients infectés, suggérant l’existence de mécanismes alternatifs de détection des pathogènes. En accord, nous avons récemment démontré que les cellules infectées par le VHC secrètent des exosomes contenant l’ARN du VHC, lesquels transfèrent cet ARN immunostimulateur à des cellules spécialisées pour la production d’IFN, les cellules dendritiques plasmacytoïdes (pDC) qui, en réponse, produisent de l’IFN (Dreux et al. 2012). De plus, nous avons identifié des facteurs cellulaires requis pour l’activation des pDCs, incluant les protéines “endosomal sorting complex required for transport” (ESCRT) impliquées dans la formation des corps multivésiculés (MVB) et des exosomes, ainsi que l’Annexin A2 (ANXA2). ANXA2 possède de multiples fonctions et participe à divers mécanismes cellulaires tels que, notamment, la régulation de mouvements membranaires. En effet, elle lie les phospholipides et régule l’assemblage de l’actine à la membrane plasmique. ANXA2 a une double fonction au niveau de la membrane plasmique et des endosomes où elle induit  des remaniements membranaires et la biogénèse de MVB, respectivement. 
Dans une première section, nous définirons la régulation de cette voie d’activation de la réponse antivirale, nouvellement découverte. Spécifiquement, nous examinerons comment ANXA2 contrôle la biogenèse des exosomes immunostimulateurs et quelle(s) fonction(s) cellulaire(s) d’ANXA2 est (sont) usurpée(s) dans ce processus (Task 1). D’autre part, ANXA2 est connue pour être recrutée aux complexes de réplication du VHC via le domaine III de la protéine virale NS5A. Nos résultats préliminaires indiquent que ce domaine est aussi requis pour induire la production d’IFNa par les pDC. Nous déterminerons donc comment ANXA2 et NS5A orchestrent la biogénèse et/ou l’adressage de l’ARN viral produit aux niveau des complexes de réplication, inclus dans des membranes dérivés du réticulum endoplasmique, vers les facteurs et compartiments cellulaires qui permettent leur encapsulation et sécrétion sous forme d’exosomes immunostimulateurs (Task 2). Par ailleurs, nous définirons comment le transfert de ces exosomes est facilité par les contacts cellulaires (Task 3).
De façon intéressante, nos résultats non-publiés suggèrent que les cellules infectées par DENV induisent une forte production d’IFN par les pDC, ce qui similairement au VHC, implique un transfert exosomal. Dans une seconde section, nous analyserons donc les bases moléculaires de cette activation par les cellules infectées par DENV en déterminant : i/ la contribution des exosomes dans le transport de l’ARN immunostimulateur de DENV et les modalités de réponse par les pDCs (Task 4) et ii/ les facteurs cellulaires requis (Task 5).
En conclusion, l’objectif de cette demande ANR JCJC sera de définir, via des approches multidisciplinaires, la série d’interactions hôte-pathogène qui concourent, selon une voie nouvellement identifiée, à l’activation des pDC. En définissant les interactions avec l’hôte, partagées ou spécifiques de chaque pathogène, nous fournirons les fondements d’un mécanisme antiviral qui pourrait avoir évolué pour protéger l’hôte d’agents infectieux qui inhibent la machinerie de détection des pathogènes dans les cellules infectées. De plus, ce travail contribuera à l’identification de nouvelles vulnérabilités de la propagation de ces pathogènes qui pourront être la cible de stratégies thérapeutiques. Enfin, il pourra aider à la compréhension des mécanismes de biogénèse des exosomes, lesquels sont encore peu connus.