Rôle des gouttelettes lipidique dans la réplication et la virulence d'un Herpesvirus oncogène aviaire // Role of lipid droplets in replication and virulence of an avian oncogenic Herpesvirus

Les Herpèsvirus sont des virus qui infectent quasiment tout le règne animal. Ces virus sont capables de se maintenir dans leur hôte pour la vie sous forme latente et de se propager ainsi très efficacement et durablement. Certains herpèsvirus sont oncogènes et représentent un problème de santé humaine et vétérinaire.
Le virus de la maladie de Marek (MDV) est un Herpèsvirus de la poule qui induit des lymphomes T mortels. Ce virus, extrêmement contagieux, se propage par voie aérienne via les poussières contaminées (Figure a). Il représente une menace importante pour les élevages mais il est contenu par la vaccination. Toutefois, bien que les vaccins protègent de la formation des tumeurs, ils n'empêchent pas l'infection par des souches pathogènes et leur excrétion dans l'environnement. Ceci explique que malgré la vaccination, les virus pathogènes continuent de circuler et d'évoluer vers une virulence accrue et menacent d'échapper à la vaccination.
Le MDV pénètre dans l'animal via les cellules immunitaires présentes dans les voies aérienne (Figure b) et établi sa latence dans les lymphocytes T (Figure c) d'où les tumeurs seront issues (Figure d). Le virus est excrété par les animaux infectés exclusivement à partir de l'épithélium à la base des plumes et se maintient stablement dans l'environnement (1). Afin de parfaire l'offre vaccinale disponible et stopper la propagation du virus pour permettre son éradication, notre équipe cherche à élucider la base moléculaire de la spécificité de l'épithélium plumeux pour l'excrétion virale. Une particularité de l'épithélium où MDV réplique activement est sa teneur élevée en gouttelettes lipidiques (GLs)(Figure e). Ces organelles sont composés d'un corps d'acides gras neutres (triglycérides, esters de stérols) entouré d'une monocouche de phospholipides à laquelle est attaché un nombre restreint de protéines. Il a été découvert récemment que les GLs, naturellement ciblées par de nombreux pathogènes pour leur réplication, jouent un rôle important dans l'immunité innée (2,3). Dans le cas de MDV, nous avons fait l'observation surprenante que la protéine virale pUL51, un facteur de virulence de MDV, est capable de s'associer aux GLs et qu'en l'absence de cette association, le virus perd sa virulence (4).
Le projet de thèse est basé sur l'hypothèse originale selon laquelle MDV est capable de cibler et d'utiliser pour sa réplication les GLs présents en abondance dans l'épithélium des plumes et que le virus peut contrecarrer l'immunité innée associée aux GLs à l'aide de facteurs de virulence tels que pUL51.
Le(a) doctorant(e) aura pour objectif de tester cette hypothèse en suivant plusieurs axes de recherche tels que (i) la caractérisation de la nature lipido-protéomique des GLs dans des cellules d'intérêt (cellules de la peau, macrophages) et l'influence de pUL51 et de MDV sur cette nature ; (ii) la caractérisation des déterminants de pUL51 qui lui permettent de cibler les GLs et l'importance de ces déterminants sur la virulence ; (iii) la caractérisation de nouveaux facteurs de virulence permettant la réplication aux GLs et/ou interférant avec leur capacité immunitaire.
Le(a) doctorant(e) bénéficiera d'un environnement spécialisé en infectiologie (de la molécule à l'animal), des collaborations établies sur le projet au sein de l'unité (pour le volet immunologie) et avec une équipe du laboratoire de physique de l'ENS (Paris) spécialisée dans les GLs. Le projet est financé par l'ANR pour toute la durée de la thèse.
La thèse sera basée sur le centre INRAE de Nouzilly près de Tours, au sein de l'unité ISP. Cette unité est composée de 10 équipes de recherche, comprenant 120 permanents spécialisés en virologie, bactériologie, parasitologie et immunologie.
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Herpesviruses are present in almost the entire animal kingdom. They are present in their host lifelong (latent infection) and can therefore actively and durably infect many other hosts. Some herpesviruses are oncogenic and represent a significant health hazard for animals and humans.
Marek's Disease Virus (MDV) is an oncogenic Herpesvirus of chickens which induces lymphomas. It is an extremely contagious virus that spreads via inhalation of contaminated dander and dust (Figure a). It is an important threat for the poultry industry, albeit controlled so far by vaccination. However, although vaccines do prevent tumorigenesis, they fail to prevent infection by field strains of MDV and their shedding by vaccinated animals. Therefore, field strains evolve towards increased virulence and threaten to evade vaccination protection.
Animals get infected by inhalation of contaminated dust and the virus primarily infect immune cells present in the respiratory tract (Figure b). Amongst infected cells are T lymphocytes where MDV establishes latency (Figure c), a subset of which will be transformed and be the source of deadly lymphomas (Figure d). MDV is shed exclusively by the feather follicle epithelium (FFE) and is infectious durably in the environment (1). To set-up new generation vaccines allowing for viral eradication, it is necessary to stop propagation. To achieve this, our team focuses on deciphering the molecular basis that is specific of the FFE and that allows for efficient replication. Interestingly, the upper epithelium of the skin where viral replication takes place is rich in lipid droplets (LDs)(Figure e). LDs are made of a core of neutral lipids (triacylglycerids, sterol esters…) surrounded by a monolayer of phospholipids coated by a few proteins. It was recently shown that LDs, which are often targeted by pathogens for their replication, can serve as a hub for innate immunity(2,3). For MDV, we made the surprising observation that pUL51, a virulence factor, targets LDs and that in the absence of this association, virulence is lost (4).
The PhD project is based on the hypothesis that LDs are important for MDV replication and/or assembly and that their innate immune properties are disabled by MDV-encoded virulence factors such as pUL51.
The candidate will test this hypothesis by (i) characterizing the lipido-proteome of LDs in cell types of interest (keratinocytes, macrophages) in presence or absence of pUL51 or MDV; (ii) characterizing the molecular determinants of pUL51 that allow for its association to LDs and (iii) characterizing new virulence factors that allow for LD-based replication and/or that counter LD-associated immunity.
The candidate will benefit of an environment specialized in infectious diseases (from molecules to animals) and of collaborations within the unit (immunology) or with the Laboratory of Physics of the ENS (Paris) which specializes on LDs. The project is fully financed by the ANR for the whole duration of the thesis.
The thesis will be based in the ISP Unit of INRAE, based in Nouzilly next to Tours. The unit is composed of 10 research teams and 120 permanent staff specialized in virology, bacteriology, parasitology and immunology.
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Début de la thèse : 01/10/2025

Other public funding

ANR Financement d'Agences de financement de la recherche

Université de Tours

549 Santé, Sciences Biologiques et Chimie du Vivant - SSBCV

Le(a) candidat(e) devra avoir obtenu son diplôme de Master le jour du recrutement. Une expérience de la biologie cellulaire (passage de cellules, transfection) sera appréciée ainsi qu'en biologie moléculaire (clonages). Le projet nécessitant un travail en plusieurs équipes, un bon contact relationnel est nécessaire. Le(a) candidat(e) devra être rigoureux-se et organisé(e).
The candidate will need to have his-her Master degree at the beginning of the contract. Experience in cell biology and molecular biology would be appreciated. This projet will require contact with multiple teams, so good social contact is necessary. The candidate will have to be rigorous and well organized.