Étude des déterminants de l’induction et de la sensibilité à l’interféron chez le réovirus de mammifères

Abstract

Le réovirus de mammifères est à l’étude comme virus oncolytique pouvant détruire de manière préférentielle les cellules cancéreuses. Bien que les déterminants viraux et cellulaires responsables soient mal connus, les voies de signalisation reliées à l’interféron sont probablement impliquées. Deux isolats viraux différant dans leur sensibilité à l’interféron ont précédemment été obtenus et leur séquence nucléotidique a été déterminée. Afin d’établir l’importance des différences entre ces deux virus (T3DK et VeroAV) et le virus sauvage (T3DS), les plasmides portant chacun des gènes viraux correspondants ont été mutés. Les virus portant différentes combinaisons de gènes de T3DK ou VeroAV dans un fond génétique T3DS ont ensuite été récupérés par transfection de cellules par la technique de « génétique inverse ». Le virus T3DK est non seulement plus sensible à l’interféron que le T3DS, mais il est aussi en mesure d’induire beaucoup plus fortement la production d’interféron. Nous avons été en mesure de montrer que le phénotype de sensibilité est dû à la présence suffisante des protéines µ2 et λ2 du T3DK alors que sa capacité à induire les voies reliées à l’interféron serait plutôt associée à la combinaison de ses protéines µ2 et λ1. D’autre part, le virus VeroAV est également plus sensible à l’interféron que le virus T3DS, sans toutefois induire davantage d’interféron. Le phénotype de sensibilité est, dans ce cas-ci, dû à une unique mutation ponctuelle dans le gène S1 du virus. Cette mutation modifie à la fois la protéine σ1 et σ1s de VeroAV, mais il semble que ce soit son impact sur la protéine non-structurale σ1s qui soit responsable du phénotype de sensibilité observé. Les résultats ont donc démontré que les phénotypes d’induction et de sensibilité à l’interféron peuvent dépendre de multiples déterminants viraux et que ce sont des propriétés partiellement dissociables génétiquement. La sélection de mutants sensibles à l’interféron suivi de leur caractérisation par l’approche de génétique inverse pourra certainement contribuer à une meilleure compréhension des mécanismes impliqués dans l’oncotropisme du réovirus de mammifères.

Mammalian reovirus is currently under study as an oncolytic virus that can preferentially kill cancer cells. Although the viral and cellular determinants responsible are poorly understood, the interferon-related signaling pathways are probably involved. Two viral isolates differing in their sensitivity to interferon were previously obtained and their nucleotide sequence was determined. In order to establish the importance of the differences between these two viruses (T3DK and VeroAV) and the wild-type virus (T3DS), the plasmids carrying each of the corresponding viral genes were mutated. Viruses carrying different combinations of T3DK or VeroAV genes in a T3DS genetic background were then recovered by transfection of cells using the "reverse genetics" technique. T3DK virus is not only more sensitive to interferon than T3DS, but it also induces much more interferon production. We were able to show that the sensitivity phenotype is solely due to the presence of the T3DK μ2 and λ2 proteins, whereas its ability to induce the interferon-related pathways is rather associated with the combination of its μ2 and λ1 proteins. On the other hand, the VeroAV virus is also more sensitive to interferon than the T3DS virus, without however inducing more interferon. The sensitivity phenotype is, in this case, due to a single point mutation in the virus S1 gene. This mutation modifies both the σ1 and σ1s protein of VeroAV, but it seems that it is its impact on the non-structural protein σ1s that is responsible for the observed sensitivity phenotype. The results thus demonstrated that phenotypes of induction and sensitivity to interferon are partially genetically dissociable properties and that they may be dependent on multiple viral determinants. The selection of interferon-sensitive mutants followed by their characterization with the reverse genetics approach will certainly contribute to a better understanding of the mechanisms involved in the mammalian reovirus oncotropism.