SARS-CoV-2 replication and antiviral responses in bat cells

Réplication du SARS-CoV-2 et réponses antivirales dans les cellules de chauves-souris Les chauves-souris sont des réservoirs naturels pour de nombreux virus émergents, dont l'ancêtre potentiel du SARS-CoV-2. On pense que plusieurs caractéristiques immunitaires trouvées chez les chauves-souris qui facilitent les réponses antivirales et une tolérance immunitaire plus élevée aux infections virales contribuent à leur capacité à héberger des virus sans pathogenèse. Les connaissances concernant l'interaction moléculaire des virus et des cellules de chauve-souris sont cependant limitées par le manque d'outils spécifiques. Il est donc nécessaire de développer des modèles cellulaires de chauve-souris pour comprendre le tropisme cellulaire, la réplication virale et les réponses cellulaires induites par le virus. Tout d'abord, j'ai étudié la capacité des cellules primaires des espèces Rhinolophus et Myotis, ainsi que des lignées cellulaires établies et nouvelles de M. myotis, E. serotinus, T. brasiliensis et N. noctula, à soutenir la réplication du SARS-CoV-2. Aucune de ces cellules n'était permissive à l'infection, pas même celles exprimant des niveaux détectables d'ACE2, qui sert de récepteur viral chez de nombreuses espèces de mammifères, y compris les humains. La résistance à l'infection a été surmontée par l'expression de l'ACE2 humain (hACE2) dans trois lignées cellulaires, suggérant que la restriction à la réplication virale était due à une faible expression de la chauve-souris ACE2 (cACE2) ou à l'absence de liaison de cACE2 dans ces cellules. En revanche, de multiples restrictions à la réplication virale existent dans les trois lignées cellulaires de N. noctula puisque l'expression de hACE2 n'était pas suffisante pour permettre l'infection. Des virions infectieux ont été produits mais non libérés par les cellules cérébrales de M. myotis transduites par hACE2. Les cellules cérébrales d'E. serotinus et les cellules épithéliales nasales de M. myotis exprimant hACE2 contrôlaient efficacement la réplication virale, qui était corrélée à une puissante réponse à l'interféron. Ces données mettent en évidence l'existence de barrières moléculaires spécifiques à l'espèce à la réplication du SARS-CoV-2 dans les cellules de chauve-souris. Nos modèles cellulaires de chiroptères nouvellement développés sont des outils utiles pour étudier l'interaction entre les virus appartenant à la lignée SARS-CoV-2 et leur réservoir naturel, y compris l'identification des facteurs responsables de la restriction virale. Comme études de suivi, j'ai réalisé une étude transcriptomique comparative RNA-Seq dans plusieurs lignées cellulaires de chauve-souris appartenant aux espèces M. myotis, R. ferrumequinum, E. fuscus, E. serotinus, E. helvum et N. noctula. Toutes les cellules de chauve-souris et une lignée cellulaire humaine à titre de comparaison ont été stimulées avec des ARNdb synthétiques pour activer les voies immunitaires innées. Les ensembles de données de séquençage ont été analysés pour la composition des gènes stimulés par l'interféron (ISG). Un ensemble de base de 83 ISGs communs à toutes les lignées cellulaires de chauves-souris a pu être identifié ainsi que plusieurs ISGs spécifiques à la famille et à l'espèce des chauves-souris. Curieusement, plusieurs ISGs jusque-là inconnus pourraient également être récupérés. Ces données mettent en évidence les aspects uniques du système immunitaire inné des chiroptères. Les ISG nouvellement identifiés représentent des cibles prometteuses pour déchiffrer de nouveaux mécanismes immunitaires et déterminer de puissants effecteurs antiviraux. Ensemble, ces études ont étudié l'interaction moléculaire entre un virus zoonotique émergent et des cellules dérivées de chauves-souris, qui représentent d'importants réservoirs animaux. Nos travaux révèlent la diversité des mécanismes immunitaires innés en place dans les cellules de chauve-souris et ouvrent de nouvelles voies de recherche pour caractériser les mécanismes moléculaires par lesquels les cellules de chauve-souris contrôlent la réplication virale.