Study of the Influenza A virus susceptibility to neuraminidase inhibitors
Étude et suivi de la résistance des virus influenzae A aux inhibiteurs de la neuraminidase
Résumé
Influenza viruses are important human pathogens that are responsible for flu, whether seasonal, pandemic or zoonotic. Very few therapeutic options are available against these pathogens and neuraminidase inhibitors (NAI) are the only antiviral agents recommended by the WHO for treatment and prophylaxis of influenza virus infections. NAI resistance has already been described and the H274Y, E119V and R292K neuraminidase substitutions are the most frequently encountered substitutions responsible for oseltamivir resistance. During this work, we focused the NAI resistance study around two main objectives: first, we monitored clinical and biological resistance in treated patients and then we studied the impact of substitutions responsible for NAI resistance using avian neuraminidases. For NAI resistance monitoring, viral genomic diversity of a child's influenza A(H1N1)pdm09 was characterized in the context of a severe combined immunodeficiency and a chronic viral excretion despite antiviral treatment. For a better detection of H274Y substitution in A(H1N1) influenza viruses, a digital droplet PCR was developed and evaluated. At a more fundamental level, resistance substitutions (H274Y, R292K, E119V ± I222L) were analysed using all neuraminidase subtypes of influenza A viruses. To summarize, H274Y substitution is preferentially isolated in N1 but also decreases oseltamivir susceptibility in all group 1 neuraminidases (N1, N4, N5 and N8). The E119V substitution impact on oseltamivir susceptibility depends on the neuraminidase and decreases oseltamivir susceptibility especially within N2, N7, N9 and N5. Moreover, the E119V+I222L substitutions has a synergistic effect on oseltamivir resistance profile. The R292K substitution decreases all NAI susceptibility for all group 2 neuraminidases (N2, N3, N6, N7 and N9). The production of a recombinant N9 bearing the R292K substitution allows to highlight the substitution impact on the sialidasic activity. Development of new technological tools are still in progress to allow a more accurate analysis of the mechanisms that underlie the NAI resistance
Les virus influenzae sont des pathogènes importants ayant un impact à la fois écologique et en santé publique humaine. En effet chez l’Homme, ces virus sont responsables de la grippe, qu’elle soit saisonnière, pandémique ou zoonotique. Face à ces infections très peu d’options thérapeutiques sont disponibles : seuls les inhibiteurs de neuraminidases (INA) sont recommandés par l’OMS mais des résistances ont été décrites. Les substitutions H274Y, E119V et R292K sont les substitutions de résistance retrouvées le plus fréquemment dans les neuraminidases des virus influenzae humains. Dans notre travail, l’étude des résistances aux INA a été organisée autour de deux axes, d’une part via le suivi clinique et biologique de la résistance chez les patients et d’autre part via l’étude de l’impact des substitutions de résistance dans des neuraminidases aviaires. La surveillance de ces résistances au sein du CNR des virus des infections respiratoires a permis la caractérisation du génome de virus influenza A(H1N1)pdm09 dans un contexte d’excrétion chronique en présence d’un traitement par INA chez un patient atteint de déficit immunitaire combiné sévère mais aussi le développement et l’évaluation de la PCR digitale pour le diagnostic de la substitution H274Y des virus A(H1N1). Au niveau mécanistique, notre travail a permis l’analyse des substitutions (H274Y, R292K, E119V±I222L) sur l’ensemble des sous-types de neuraminidases des virus influenzae A. La substitution H274Y se retrouve préférentiellement dans les N1 mais est responsable d’une diminution de la sensibilité à l’oseltamivir pour toutes les neuraminidases du groupe 1 (N1, N4, N5 et N8). La substitution E119V entraine une diminution de la sensibilité à l’oseltamivir variable en fonction des neuraminidases avec un impact plus important pour les N2, N7, N9 et N5. De plus l’association des substitutions E119V+I222L entraine un effet synergique sur le phénotype de résistance à l’oseltamivir. Enfin la substitution R292K entraine une diminution de la sensibilité à tous les INA dans toutes les neuraminidases du groupe 2 (N2, N3, N6, N7 et N9). La production d’une N9 recombinante portant la substitution R292K a montré un impact majeur de la substitution sur l’activité enzymatique. Un développement technologique toujours en cours au laboratoire va nous permettre d’aller plus loin dans l’analyse des mécanismes qui sous-tendent l’apparition de ces résistances
Origine : Version validée par le jury (STAR)