Thèse Compétition Immunitaire et Virale des Polyomavirus Bk et Jc H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Picardie - Jules Verne École doctorale : Sciences, Technologie, Santé Laboratoire de recherche : AGIR - AGents Infectieux, Résistance et chimiothérapie Direction de la thèse : Baptiste DEMEY ORCID 0000000254566654 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-05-31T23:59:59 Plus de 80% de la population héberge les polyomavirus BK (BKPyV) et JC (JCPyV). Ces virus persistent à vie dans le tractus réno-urinaire dans l'organisme hôte après la primo-infection. En cas d'immunodépression, comme chez les greffés de rein, la réplication du BKPyV peut s'intensifier et conduire à une néphropathie irréversible. Le risque de survenue de cette pathologie est réduit lorsque le JCPyV se réactive chez les patients, indépendamment de l'état d'immunosuppression, sans conséquences pathologiques chez le greffé rénal. Nous avons récemment montré que cette compétition virale était en lien avec une régulation croisée des micro-ARNs encodés par ces virus (Demey et al. 2024, 2025), via une régulation de l'expression des protéines virales et potentiellement une modulation de la réponse immunitaire.
Il n'existe aucun traitement préventif ou curatif cliniquement efficace contre les pathologies associées aux polyomavirus, dont la conception nécessite une connaissance accrue du cycle viral et des mécanismes de persistance. Nous supposons que compétition BKPyV-JCPyV fait intervenir des facteurs cellulaires de la réponse immune innée, constituant de potentielles cibles thérapeutiques et diagnostiques.
L'objectif du projet est donc d'identifier ces acteurs moléculaires indispensables à l'équilibre de persistance des infections. Le projet de thèse repose sur l'initiation d'une collaboration internationale, sous réserve de financements du projets CIV-PyV (Compétition Immunitaire et Virale des Polyomaviridae) par les Fonds France-Canada Recherche, entre le laboratoire AGIR de l'Université Picardie Jules Verne et le laboratoire d'immunopharmacologie moléculaire de l'Université de Montréal.
Le projet CIV-PyV va s'articuler autour de deux axes, chacun porté par les installations, les compétences et l'expertise de chaque partie porteuse de projet. D'une part, la modélisation des infections à Polyomavirus portée par la partie française qui a démontré par le passé sa capacité à développer des outils de caractérisation du cycle viral des Polyomavirus, et de surveillance de la réplication virale in vitro et ex vivo. De l'autre, la caractérisation de voies de signalisation immunitaire en réponse aux infections virales portée par la partie québécoise qui s'illustre par l'utilisation d'approches génétiques, moléculaires et pharmacologiques pour étudier la réponse immune antivirale contre divers agents pathogènes (SARS-CoV2, Influenza, RSV, HCMV, EMCV).
Initialement, le/la doctorant(e) se formera auprès de la partie française à la modélisation in vitro de co-culture virale. Puis, au sein de la partie canadienne, il/elle identifiera les points de contrôle des voies classiques de réponse immune innée de la réponse IFN de type I/III et inflammatoire (cGAS-STING/AIM2/IFI16) sur la base de ce modèle d'infection. Ces évaluations seront réalisées grâce à des outils de caractérisation moléculaire (RT-PCR, RNA-Seq), biochimiques et protéiques (immunoblot, ubiquitomique, protéomique). En lien avec les chercheurs-cliniciens de la partie française, l'étudiant(e) confirmera ensuite les marqueurs immunitaires modulés au cours des infections au sein d'échantillons biologiques (urines, plasma) d'une cohorte de patients à risque d'infection à BKPyV et JCPyV suivis au Centre Hospitalier Universitaire d'Amiens. Des techniques de biologie moléculaire (RT-qPCR, dPCR) et d'immunobiochimie (ELISA, immunoblot, CMF) permettront cette validation clinique. Les polyomavirus humains (HPyVs) regroupent plus de 10 espèces infectant 30% à 90% de la population humaine sans provoquer de maladie significative chez les sujets immunocompétents. Les maladies causées par les HPyVs touchent principalement des hôtes immunodéprimés et se manifestent dans le cerveau, la peau ou encore les voies urinaires. Ainsi, le virus BK (BKPyV) est responsable de néphropathies et de cystites hémorragiques chez les transplantés rénaux et les greffés de moelle osseuse, alors que le virus JC (JCPyV) est associé à la leucoencéphalopathie multifocale progressive (PML) chez certains patients immunodéprimés. Les HPyVs peuvent aussi provoquer des cancers notamment le BKPyV associé à certains cancers urothéliaux. Malheureusement, il n'existe à ce jour aucun traitement ni vaccin commercialisé contre ces virus. Le contrôle immunitaire spécifique du virus est l'objectif ultime de la guérison durable et à ce jour le traitement de référence des infections à BKPyV ou JCPyV chez les immunodéprimés est l'ajustement des doses de traitement immunosuppresseurs pour restaurer les défenses de l'hôte. Le petit génome d'ADN double brin de seulement 5 kb des HPyVs code uniquement 5 à 7 protéines virales. La réplication des HPyVs dépend donc fortement des facteurs cellulaires de l'hôte qui sont aujourd'hui encore méconnus. Chez les greffés de rein, la réplication du BKPyV est fréquemment pathologique mais son risque de survenue est réduit lorsque le JCPyV se réactive, indépendamment de l'état d'immunosuppression, sans conséquences pathologiques pour le greffon. Nous avons récemment montré que cette compétition virale était en lien avec une régulation croisée des micro-ARNs encodés par ces virus (Demey et al. 2024, 2025), via une régulation de l'expression des protéines virales et potentiellement une modulation de la réponse immunitaire. La conception de traitements spécifiques des infections nécessite une connaissance accrue du cycle viral et des mécanismes de persistance. Nous supposons que compétition BKPyV-JCPyV fait intervenir des facteurs cellulaires de la réponse immune innée, constituant de potentielles cibles thérapeutiques et diagnostiques.
La plupart des pathologies mentionnées ci-dessus sont considérées comme des maladies rares mais leur fréquence est susceptible de croitre avec l'augmentation du recours et de l'efficacité des traitements immunosuppresseurs. Elles ont par ailleurs un impact majeur sur la qualité et l'espérance de vie des patients. Les maladies associées au BKPyV sont les plus fréquentes. Les cystites hémorragiques dues à une réactivation du BKPyV sont observées chez 5 à 15% des greffés de moelle osseuse, particulièrement dans les 2 mois suivant les greffes allogéniques. Le BKPyV est surtout devenu un problème majeur pour les greffes rénales, suite à l'arrivée et l'utilisation de traitements immunosuppresseurs de plus en plus efficaces, comme le tacrolimus et le mycophenolate mofetil. Les réactivations du virus entrainent des néphropathies tubulo-interstitielles chez 3 à 10% des greffés rénaux, ce qui conduit fréquemment à une altération de la fonction du greffon rénal pouvant aboutir à la perte fonctionnelle de l'organe. Ces complications qui sont très graves pour le patient génèrent également des surcoûts importants. Par exemple, sur une période de 5 ans, le surcoût dû à la prise en charge des cystites hémorragiques après greffe allogénique de cellules souches hématopoïétiques chez 43 patients a été estimé à 2 376 076 €. En 2017 aux Etats-Unis, le total des coûts médicaux supplémentaires associés aux échecs de greffe rénale a quant à lui été estimé à environ 1,4 milliard de dollars. La retransplantation après une perte d'allogreffe rénale reste une option thérapeutique pour certains patients mais celle-ci est limitée par la rareté des greffons. Identifier les points de contrôle de l'immunité innée indispensables à l'équilibre de persistance des infections à polyomavirus BK et polyomavirus JC Le projet CIV-PyV va s'articuler autour de deux axes, chacun porté par les installations, les compétences et l'expertise de chaque partie porteuse de projet. D'une part, la modélisation des infections à Polyomavirus portée par la partie française qui a démontré par le passé sa capacité à développer des outils de caractérisation du cycle viral des Polyomavirus, et de surveillance de la réplication virale in vitro et ex vivo. De l'autre, la caractérisation de voies de signalisation immunitaire en réponse aux infections virales portée par la partie québécoise qui s'illustre par l'utilisation d'approches génétiques, moléculaires et pharmacologiques pour étudier la réponse immune antivirale contre divers agents pathogènes (SARS-CoV2, Influenza, RSV, HCMV, EMCV).
Le projet reposera sur la maitrise d'un système in vitro de co-infection que l'étudiant(e) pourra ensuite transférer de la partie française vers la partie québécoise. Il s'agit d'un système de culture et de co-culture in vitro des virus BKPyV et JCPyV sur cellules rénales humaines, site réservoir de l'infection persistante chez l'hôte naturel. Ce système utilisera des souches virales de capacités réplicatives variables, dites « archétypes » ou « réarrangées », disponibles à l'ATCC, plus ou moins mutées au niveau de séquences génomiques spécifiques (protéine pro-réplicative, protéines structurelles, pré-microARN) afin de décrire différents types d'infections. Ces systèmes d'infections ont déjà été décrits dans la littérature pour chacune des deux espèces virales, mais la comparaison directe des deux infections n'a été que partiellement décrite dans une seule étude de 2016, à partir de technologies limitantes (Assetta et al. 2016). De manière inédite, nous visons à obtenir un système de co-culture pour caractériser les phénomènes biochimiques pouvant intervenir dans la compétition entre ces infections, observée in vivo mais non expliquée moléculairement. Ce mécanisme dit « d'exclusion par superinfection (ou co-infection) » est bien connu d'autres infections virales latentes (Herpesvirus, Reovirus) a été mis au point basiquement au laboratoire AGIR (Demey et al. 2025). Son application sera étendue selon différents niveaux d'infections en fonction des inocula et selon différentes temporalités (infections aigues (jusqu'à 72-96h après contage) et chroniques (plusieurs semaines de contamination virale)) pour reproduire les processus de réactivation et de persistance retrouvés in vivo. Lors de cette étape initiale du projet, le/la doctorant(e) s'intéressera particulièrement à l'exploration des mécanismes de compétition purement intrinsèques aux virus (effets inter-espèces directs des protéines et micro-ARNs viraux sur la réplication virale). L'équipe utilisera les outils classiques de caractérisation des cycles viraux pour étudier les différentes souches virales et protéines virales spécifiques : biologie moléculaire (RT-PCR, dPCR, PCR, Séquençage génomique haut débit (Illumina), mutagénèse dirigée), tests antigéniques type ELISA, immunomarquage, immunoprécipitation, cytométrie en flux.
A partir de ces modèles in vitro d'infection virale, au sein de la partie québécoise, le/la doctorant(e) aura pour mission d'explorer les voies de signalisation impliquées dans la réponse antivirale, et donc extrinsèques aux virus. Sur la base des propriétés générales des virus à ADN et des données de la littérature sur la réponse immune contre les Polyomavirus, les cascades de signalisation des voies classiques de réponse immune innée seront explorées (RIG-I/MDA-5/MAVS, cGAS-STING). Seront aussi explorée les voies récemment identifiées et typiquement ciblées par les travaux de recherche de la partie québécoise, à savoir la réponse médiée par le récepteur IL17RD ainsi que certaines voies spécifiques des Interférons (IFN) de type I et III, jusqu'alors jamais évaluées dans le cadre des infections à Polyomavirus. Ces évaluations seront réalisées grâce à des outils de caractérisation moléculaire (RT-PCR, RNA-Seq), biochimiques et protéiques (immunoblot, ubiquitomique, protéomique). Des systèmes d'extinction ou de surexpression génique de type transfection transitoire/stable, ou CRISPR-Cas9, fréquemment utilisés par le laboratoire seront également requis pour valider les résultats obtenus par les méthodes mentionnées ci-avant.
Les points de contrôle de signalisation cellulaire identifiés in vitro à l'UdeM seront finalement explorés dans la partie française au sein d'échantillons biologiques (urines, plasma, tissus) de cohorte de patients à risque d'infection à BKPyV et JCPyV suivis au Centre Hospitalier Universitaire d'Amiens. Des techniques de biologie moléculaire (RT-qPCR, dPCR) et de biochimie (dosages ELISA, Western-Blot, cytométrie en flux) permettront cette validation clinique.

- Formation Bac +5 de type Master 2 Recherche, avec une spécialisation en Virologie ou en Immunologie et un très bon dossier académique
- Compétences en culture cellulaire, biochimie et biologie moléculaire (transfection, cytotoxicité, production de virus recombinant, immunofluorescence, western blot, qPCR, séquençage, etc.)
- Compétences en analyse de données (Pack office ou équivalent, statistiques, etc.)
- Capacité à manipuler au laboratoire en autonomie et à acquérir de nouvelles techniques
- Capacité à assurer la veille bibliographique (Pubmed, etc.)
- Rigueur, réactivité, esprit de synthèse, capacité à travailler en équipe et à présenter l'avancée de ses travaux
- Capacité à communiquer les résultats et à adapter ses communications au public cible
- Bonnes compétences rédactionnelles indispensables (protocoles, rapports, synthèse...)
- Capacité à s'exprimer à l'anglais à l'écrit comme à l'oral (lecture et rédaction d'articles scientifiques, échanges avec des chercheurs anglophones)