Brevet FR2654113A1 — publié le 19910510

L'invention concerne un procédé de diagnostic de virus appartenant à la famille des Flaviviridae et les réactifs utilisés dans un tel procédé de diagnostic. Le procédé de l'invention permet tout d'abord de détecter la présence ou l'absence d'un virus appartenant à la famille des Flaviviridae (par exemple Dengue 1, 2, 3 et 4, fièvre jaune, encéphalite japonaise, hépatite C, les pestivirus), sans faire la distinction entre les différents types de virus qui font partie de cette famille. Cette détection s'effectue grâce à l'existence de deux séquences nucléiques consensus communes pour tous les membres de la famille Flaviviridae. Ces séquences se trouvent vers l'extrémité 3' du génome viral. I1 s'agit des séquences 5'GGGTCTCCTCTAACCXCTAG3' ou X = G ou T et 5'TGGATGACYACZGARGAQATG ou Y = G ou C ou T ou A Z = G ou T ou C ou A Q = C ou T R = A ou G ou les séquences complémentaires à ces séquences. L'existence de séquence consensus dans ce génome du virus appartenant à la familles des Flaviviridae a déjà été reconnu (G. Coia et al, J. Gen. Virol. 1988, 69, 1-21). Ceci étant, les inventeurs ont mis en évidence un couple de séquences consensus, qui, non seulement permet la détection d'un membre de cette famille, mais, grâce à leur position dans le génome, permet également l'identification du type de virus. D'une manière surprenante, les inventeurs ont constaté que la séquence génomique se trouvant entre les deux séquences consensus est, en fait, variable selon le type de virus, et est spécifique à ce type. Les séquences consensus se trouvent à une distance l'une de l'autre qui permet leur utilisation comme amorces dans un procédé d'amplification d'acide nucléique selon la technique PCR. (Polymerase Chain Reaction). Selon un aspect de l'invention, des amorces qui correspondent aux séquences consensus illustrées cidessus, sont mises en contact avec une copie cADN de 1'ARN viral présent (ou susceptible d'être présent) dans un échantillon biologique dans des conditions qui permettent l'hybridation des amorces à la séquence cible. Ensuite la séquence entre les amorces est amplifiée par le PCR, cette réaction ayant lieu en présence des réactifs nécessaires, c'est-à-dire, de 1'ADN polymerase, les quatre nucléotides triphosphates différents et dans un milieu réactionnel approprié. Si le virus dans l'échantillon biologique est effectivement un virus appartenant à la famille des Flaviviridae, une amplification aura lieu et la séquence amplifiée sera visualisée par des méthodes connues en soi, par exemple électrophorèse sur gel. La mise en évidence dlune amplification constitue la preuve que le virus appartient à la famille des Flaviviridae ou est un virus taxonomiquement proche de cette famille. Une distinction entre les différents types de virus appartenant à cette famille n'est pas encore possible si la visualisation de l'amplification est faite par électrophorèse sur gel. La distinction entre les différents membres de cette famille peut être faite en vertu du fait que la séquence amplifiée contient une séquence spécifique d'un type de virus (c'est-à-dire, la séquence se trouvant entre les amorces). Après avoir mis en évidence l'amplification, l'identification du type de virus est effectuée soit par séquençage de la séquence amplifiée, soit par hybridation d'une sonde nucléique marquée, constituée de la séquence se trouvant entre les amorces ou par un fragment de cette séquence, ou par une séquence qui hybride avec cette séquence. De cette manière, il est possible d'identifier tout d'abord la famille Flaviviridae et ensuite le type de virus, par exemple Dengue 1, 2, 3, 4, fièvre jaune, hépatite C, encéphalite japonaise etc.) Dans ce contexte, il est à noter que le virus hépatite C a récemment été identifié comme appartenant au genus flavivirus ou comme étant taxonomiquement proche de ce genus (Demande de brevet européen EP-A-0318216) et est par conséquent inclus dans la définition "virus appartenant à la famille des Flaviviridae ou taxonomiquement proche de cette famille". Cet aspect de l'invention mettant en oeuvre les séquences consensus comme amorce, nécessite la présence du virus même dans l'échantillon biologique. Si l'échantillon est un sérum précoce, ou un sérum qui a été conservé dans des conditions appropriées à la conservation du virus, celui-ci sera sans doute présent. Un autre aspect de l'invention concerne l'identification du type d'un virus appartenant à la famille Flaviviridae en utilisant un fragment de gène de la protéine d'enveloppe E, ou encore le produit d'expression de ce gène. Les inventeurs ont localisé chez les virus membres de cette famille (par exemple la Dengue 1, 2, 3, 4, fièvre jaune, hépatite C, encéphalite japonaise etc.) un déterminant antigénique qui s'est avéré être très spécifique de type et immunogène. Il s'agit du fragment peptidique s'étendant entre les acides aminés 1 à 110, et plus particulièrement entre les acides aminés 22 à 97 de la protéine E. La figure 1 montre les séquences peptidiques consensus entre des types différents de Flaviviridae. Cette découverte est particulièrement intéressante dans le diagnostic de Flaviviridae et peut s'appliquer de plusieurs façons a) La séquence nucléotidique qui code pour l'antigène type spécifique (par exemple codant pour les acides aminés 22 à 97) peut être utilisé comme sonde sur un échantillon biologique contenant le virus (après amplification du virus par culture). En vertu de la nature type spécifique de la séquence, il existe bien évidemment une sonde différente pour chaque type de virus et il est nécessaire de mettre l'échantillon biologique avec chacune de ces sondes. La sonde qui hybride révèle le type du virus. De cette manière, par exemple un virus Dengue 1 peut être distingué d'un virus Dengue 2, ou un virus fièvre jaune etc... b) Une autre façon de mettre en oeuvre cet aspect de l'invention est dans l'utilisation d'amorces nucléiques correspondant aux extrémités 3' et 5' de cette séquence codant pour le type de fragment de la protéine E. Les amorces peuvent être constituées, d'une part par la séquence nucléotidique codant pour les acides aminés 16 à 28 de la protéine E, et d'autre part par la séquence codant pour les acides aminés 91 à 102. De cette manière, la mise en contact de l'échantillon contenant l'acide nucléique viral avec un couple d'amorces type spécifique défini ci-dessus, et du même type que le virus testé, suivi par une amplification P.C.R. dans des conditions appropriées, aboutit à une amplification de la séquence type spécifique. Le type du virus est alors identifié lors de la visualisation de 1'ADN amplifié. c) Une troisième façon d'appliquer cet aspect de l'invention profite de la nature immuno-réactive de ce fragment de la protéine E. Le fragement constitué par les acides aminés 1 à 110, par exemple 22 à 97, de la protéine E de chaque type de virus appartenant à la famille Flaviviridae, n'est reconnu que par des anticorps types spécifiques. Ce test constitue une méthode sérologique pour identifier le type du virus dans un échantillon qui contient des anticorps contre le virus mais peut-être pas de virus. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, la protéine immunoréactive est une protéine recombinante issue de l'expression du fragment du gène codant pour les acides aminés 1 à 110, et plus particulièrement 22 à 97, de la protéine E. Cette méthode de l'invention est donc un moyen très rapide et très spécifique d'identifier l'infection par un virus lorsque des anticorps sont présents dans l'échantillon. Plus particulièrement cette étape a été réalisée pour les virus de la dengue 1, 2, 3, 4, de la fièvre jaune et de l'encéphalite japonaise. Elle consiste dans l'amplification par PCR du fragment codant pour les acides aminés 22 à 97 de la protéine E. Un site HincII tranche entre deux codons de gène des virus dengue 2, 3 et 4. Les inventeurs ont apporté par un oligonucléotide synthétique modifié ce site de restriction manquant dans le séquence de la dengue 4. Les gènes amplifiés ont ensuite été clonés dans le plasmide pBS au site EcoRV. La même stratégie est appliquée pour les gènes des virus de la fièvre jaune et de l'encéphalite japonaise. La protéine malE est un bon condidat comme vecteur pour exprimer, exporter et purifier les polypeptides étrangers (voir demande de brevet européen EP-A-0299810).Son expression est contrôlée par le promoteur malEp activé par la protéine malT en présence de maltose et réprimé par le glucose. MalE est exportée dans l'espace periplasmique de la bactérie E. coli d'où elle peut être extraite par un choc hypotonique. MalE peut être purifiée sur colonne d'amylose. Elle est ensuite éluée par le maltose. Le polypeptide comprenant les acides aminés 22 à 97 de la protéine d'enveloppe des flavivirus est placée en phase derrière la protéine MalE par insertion du fragment HincII-X (SmaI ou HincII selon l'orientation du fragment cloné dans pBS) dans le plasmide d'expression pPD140 coupé par BamHI, rempli et déphosporylé. Les colonies recombinantes seront révélées par hybridation in situ et l'orientation correcte du gène sera déduite par la taille de la protéine de fusion exprimée. L'authenticité de la protéine de fusion est contrôlée d'une part par séquençage du gène et d'autre part par Western-blot. Les oligonucléotides synthétiques utilisés pour créer les sites HincII dans les virus Dengue 1, 3 et 4 sont illustrés dans la figure 2. La figure 2 montre également les oligonucléotides utilisés pour introduire un site AccI dans le génome des virus Dengue 4 et 2. De cette manière, le fragment HincII-AccI des quatre sérotypes du virus de la Dengue peut être utilisé comme sonde, ou encore pour exprimer la protéine typespécifique. Il est à noter que ces oligonucléotides illustrés dans les figs 2 et 3 ont servi comme amorce dans la réaction PCR. La figure 3 montre la séquence nucléotidique entière et la séquence peptidique du virusl de la Dengue 2. La figure 4 montre les séquences de différents types de virus de la Dengue après PCR. Les conditions d'hybridation à appliquer dans l'hybridation de sonde selon l'invention sont les suivantes Stringentes: Non stringentes: Temps: 37-45"C, p.ex. 42"C Temps: 25-37"C Lavage: Tampon SSPE 1 X Lavage: Tampon SSPE 1 X ou SSC ou SSC 2 fois 30 minutes 2 fois 30 minutes révélation: froid ou radioactif. Les concentrations des différents constituants des tampons SSPE et SSC sont les suivantes SSPE : 20x NaCl 3.6 M NaH2P04 200 mM (pH 7.4) (phosphate monosodique) EDTA 20 mM (pH 7.4) (acide éthylène diamine tetracétate) SSC : 20x NaCl 3 M (chlorure sodium) NaOAc 0.3 M (pH 7.0) (acétate sodium) REVENDICATIONS 1. Procédé de reconnaissance de l'infection par un virus présent dans un échantillon biologique, ce virus appartenant à la famille des Flaviviridae ou étant proche taxonomiquement de la famille des Flaviviridae, ledit procédé étant caractérisé par au moins une des étapes suivantes a) identification de la présence ou l'absence d'un tel virus dans l'échantillon biologique par hybridation de deux séquences nucléiques consensus communes aux membres de la famille des Flaviviridae, ces séquences nucléiques consensus encadrant une séquence spécifique à chaque type de virus appartenant à la famille des Flaviviridae, cette identification comprenant la mise en contact de l'échantillon biologique contenant l'acide nucléique viral avec des amorces correspondant à des parties internes à ces deux séquences consensus dans des conditions permettant l'amplification de la séquence spécifique encadrée susdite, suivie de la mise en évidence des copies amplifiées de cette séquence, b) identification du type de virus - soit par séquençage de la séquence amplifiée - soit par mise en contact de l'échantillon avec une sonde nucléique marquée, constituée de la séquence spécifique encadrée ou d'un fragment de cette séquence ou d'une séquence qui hybride avec cette séquence, dans des conditions permettant l'hybridation de ladite sonde avec la séquence cible et la détection de l'hybridation éventuelle - soit par mise en contact de l'échantillon avec au moins un réactif constitué par une séquence nucléique issue d'un type de virus de la famille Flaviviridae, contenue dans une séquence env correspondante et s'étendant entre les codons codant pour les acides aminés 1 à 110 ou entre des codons a l'intérieur de cet intervalle et la détection de l'hybridation éventuelle - soit par mise en contact de l'échantillon avec un produit d'expression de la susdite partie de séquence env et la détection d'un complexe antigène-anticorps formé entre ce produit d'expression et des anticorps éventuellement présent dans cet échantillon biologique. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réactif sous b) est constitué du gène ou d'un fragment du gène codant pour une partie de la protéine d'enveloppe E des virus appartenant à la famille des Flaviviridae ou d'un virus taxonomiquement proche de cette famille, cette partie s'étendant entre les codons 1 à 110 ou entre des codons compris à l'intérieur de cet intervalle. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le réactif est constitué d'un fragment du gène codant pour la protéine d'enveloppe E, plus particulièrement un fragment codant pour une partie de la protéine E comprise entre acides aminés 18 à 110. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le fragment du gène code pour les acides aminés 22 à 97 de la protéine E. 5. Procédé selon revendication 1, caractérisé en ce que le réactif est constitué par la séquence nucléique se trouvant, dans le génome viral, entre les deux séquences nucléiques consensus communes aux membres de la famille Flaviviridae. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le réactif est constituté par la séquence nucléique se trouvant entre les deux séquences consensus 5'GGGTCTCCTCTAACCXCTAG3' ou X = G ou T et 5'TGGATGACXACZGARGAQATG ou X = G ou Z = G ou Q = C ou T ou les séquences complémentaires à ces séquences. 7. Acide nucléique caractérisé en ce qu'il est constitué d'un fragment du gène de la protéine E, ce fragment codant pour un domaine antigénique spécifique de type de membres de la famille Flaviviridae, et pluss particulièrement pour une partie de la protéine E comprise entre les acides aminés 18 à 110. 8. Acide nucléique selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il code pour les acides aminés 22 à 97 de la protéine E. 9. Protéine antigénique ou immunoréactive caractérisée en ce qu'elle est constituée par un fragment de la protéine d'enveloppe E des virus appartenant à la famille des Flaviviridae, ce fragment étant compris entre les acides aminés 18 à 110 de la protéine E. 10. Protéine antigénique selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'un fragment de la protéine E composé des acides aminés 22 à 97 de la protéine E. 11. Composition antigénique caractérisée en ce qu'elle contient la protéine selon la revendication 9 ou 10. 12. Anticorps spécifique d'un type de virus, ce virus appartenant à la famille des Flaviviridae ou étant taxonomiquement proche de cette famille, caractérisés en ce qu'ils sont dirigés contre la protéine antigénique selon la revendication 9 ou 10. 13. Sonde nucléique caractérisée en ce qu'elle est constituée par un acide nucléique selon l'une des revendications 7 ou 8, et éventuellement un marqueur pour permettre la détection de la sonde. 14. Couples d'amorces oligonucléotidiques pour l'amplification de séquences nucléiques spécifiques d'un type de virus appartenant à la famille Flaviviridae, caractérisé en ce que l'une des amorces est constituée, soit par la séquence nucléotique codant pour les acides aminés 16 à 28 de la protéine E, ou par une partie de cette séquence et l'autre amorce est constituée par la séquence nucléotidique complémentaire de celle codant pour les acides aminés 91 à 102 de la protéine E, ou par une partie de cette séquence, soit par des séquences respectivement complémentaires des précédentes séquences ou parties de séquences. 15. Séquence nucléique spécifique d'un type de virus appartenant à la famille Flaviviridae, caractérisée en ce qu'elle est constituée par la séquence nucléique se trouvant, dans le génome viral, entre les deux séquences consensus 5'GGGTCTCCTCTAACCXCTAG3' où X = G ou T et 5'TGGATGACYACZGARGAQATG où Y = G ou C ou T ou A Z = G ou T ou C ou A Q = C ou T R = A ou G ou les séquences complémentaires à ces séquences. 16. Sonde pour la détection de virus appartenant à la famille Flaviviridae, caractérisée en ce qu'elle est caractérisée composée de la séquence selon la revendication 15 et éventuellement des moyens appropriés pour la détection des hybrides formés. 17. Couples d'amorces oligonucléotidiques pour l'amplification de séquences nucléiques spécifiques d'un type de virus appartenant à la famille Flaviviridae, caractérisés en ce qu'elles sont constituées par les séquences 5'GGGTCTCCTCTAACCXCTAG3' ou X = G ou T et 5'TGGATGACXACZGAAGAQATG où X = G ou C Z = G ou T Q = C ou T ou les séquences complémentaires à ces séquences. 18. Kit de diagnostic de virus appartenant à la famille des Flaviviridae, composé d'au moins un des réactifs A et B, le réactif A étant, soit i) un couple d'amorces selon la revendication 17, soit ii) une sonde nucléique selon la revendication 16 et le réactif B étant, soit iii) un couple d'amorces selon la revendication 14, soit iv) une sonde selon la revendication 13, soit v) une composition d'antigène selon la revendication 11.