Publié le 27 novembre 2024

Blog Thao Tran – SARS - CoV-2

« Nous avons pu synthétiser les éléments constitutifs du virus et ainsi construire un virus de synthèse en nous appuyant sur une plateforme à base de levure. »

Comment une thèse prévue initialement pour élaborer des stratégies de préparation à une pandémie est devenue une réaction en situation réelle à la pandémie de COVID-19

L’objectif de la thèse de Thao Tran était de développer des stratégies de préparation à de futures épidémies de zoonoses émergentes. Selon Volker Thiel, responsable de la virologie à l’Institut de virologie et d’immunologie IVI et professeur à l’Université de Berne, le projet était devenu d’autant plus opportun et important que la pandémie de SARS-CoV-2 commençait à sévir. L’émergence du SARS-CoV-2 a permis de tester le système en situation « réelle ». Thao et son équipe sont passés des informations sur la séquence virale à la reconstruction du virus en un peu plus d’une semaine, un exploit sans précédent. Depuis lors, la plateforme ainsi que les virus qui y ont été clonés ont été largement partagés et utilisés par de nombreuses équipes de chercheurs dans de nombreux pays d’Asie, d’Europe, d’Océanie et d’Amérique du Nord. Elle a également été le point de départ de la production de virus ici à l’IVI, qui ont été utilisés pour étudier l’impact des différents variants de SARS-CoV-2, impact décrit dans deux autres publications (Publication dans Nature,  Publication dans BiorXiv). Selon Prof. Volker Thiel : « L’excellent travail réalisé par Thao a constitué une base précieuse pour de nombreux autres projets en cours menés non seulement dans notre laboratoire mais aussi ailleurs en collaboration avec des équipes de chercheurs du monde entier. »

Interview avec la Dre Thao Tran

• Quel était l’objectif de votre thèse ?

  Mon projet visait à mettre en place un système qui pourrait être utilisé pour reconstruire de nombreux virus à ARN émergents à partir de leur seul matériel génétique : ce processus est appelé génétique inverse. Disposer d’un système universel doit nous permettre de nous préparer et de répondre rapidement à une épidémie/pandémie causée par un virus émergent.
  
  Dans une telle situation, la plateforme de génétique inverse que nous avons mise au point pourrait être utilisée pour générer des virus recombinants beaucoup plus rapidement que d’autres méthodes afin de les utiliser pour des études de biologie virale, pour identifier de nouveaux médicaments et pour développer des vaccins.

• Quels sont les résultats les plus importants que vous avez obtenus ?

  Nous avons utilisé une méthode à base de levure – connue aussi sous le nom de recombinaison associée à la transformation (TAR – « Transformation-Associated-Recombination ») – pour créer une plateforme de clonage universelle pour de nombreux virus à ARN émergents déjà connus, comme le MERS-CoV, le virus Zika, etc. De plus, après avoir reçu du matériel génétique viral de synthèse, nous avons utilisé avec succès la plateforme de clonage TAR pour construire et récupérer les six versions du SARS-CoV-2 en une semaine. Il s’agit là d’une avancée sans précédent ! Nos travaux nous ont permis de démontrer de manière probante que cette nouvelle plateforme répond à de nombreux critères essentiels pour ce qui est de la préparation aux épidémies : elle est rapide, efficace, garantit un rendement élevé et une mise en œuvre universelle. Il faut souligner que nous avons seulement eu besoin des données de séquençage du virus : à partir de celles-ci, nous avons pu synthétiser les éléments constitutifs du virus et ainsi construire un virus de synthèse en nous appuyant sur la plateforme à base de levure. Nous n’avons donc pas eu besoin d’obtenir des échantillons cliniques pour pouvoir étudier le virus de façon plus poussée, ce qui a considérablement accéléré le processus par rapport aux méthodes traditionnelles. La plateforme est depuis devenue essentielle pour générer de nombreux virus SARS-CoV-2 recombinants, lesquels constituent un élément essentiel de notre boîte à outils pour différents projets au sein du laboratoire dirigé par le professeur Thiel ainsi que pour d’autres chercheurs travaillant sur des projets auxquels nous collaborons.

• Comment les résultats pourront-ils être utilisés à l’avenir ? Pourquoi et pour qui sont-ils pertinents ?

  Comme le montrent nos travaux, cette plateforme de génétique inverse basée sur la TAR est facilement transposable et répond aux besoins résultant de la pandémie mondiale de SARS-CoV-2. À mesure que celle-ci continue d’évoluer, il faut s’attendre à rencontrer davantage de variants présentant des changements génomiques qui pourraient affecter la transmission, la réplication et/ou l’échappement immunitaire. En manipulant cette plateforme, il est possible de générer et d’étudier de nouveaux variants presque en temps réel, ce qui fournit des informations précieuses pour l’amélioration des vaccins et des stratégies thérapeutiques. Outre ses multiples applications dans la recherche sur le SARS-CoV-2, la plateforme offre aussi davantage de possibilités d’étudier la biologie fondamentale de nombreux autres virus.

• De quoi êtes-vous la plus fière dans votre travail ?

  Quand je suis arrivée en Suisse pour faire ma thèse de doctorat, mes connaissances et mes compétences techniques étaient très limitées, en particulier en génétique inverse. Malgré cela, mon directeur de thèse, Volker, m’a donné l’occasion d’entreprendre ce projet. J’ai eu beaucoup de chance de pouvoir apprendre tant de choses au fil des années, qu’il s’agisse de points de détail comme les étiquettes à utiliser sur les tubes qui seront congelés ou de sujets de fond comme l’interprétation des résultats scientifiques, la discussion des approches techniques, la participation à différents projets et le travail avec les collaboratrices et collaborateurs. Lorsque je repense à ma thèse, je suis fière d’avoir fait de mon mieux : alors que j’avais une expertise limitée en virologie moléculaire, je me suis fait ma place et j’ai élargi mes connaissances et mes compétences dans ce domaine. Je me sens aussi pleine de gratitude et d’optimisme, car je pense que ce que j’ai appris me sera utile pour tous les défis que j’aurai à relever à l’avenir. Plus important encore, je suis heureuse que ce système ait été mis en place avec succès pour les virus à ARN : il s’est avéré facilement transposable et je suis très fière que mon travail de thèse ait été utile dans la réponse à la pandémie. Il a ainsi servi de base (par ex. protocoles et matériel) à de nombreux projets à l’IVI ainsi qu’à d’autres équipes de recherche internationales en Europe, en Asie et en Amérique. J’espère que toujours davantage de laboratoires adopteront ce système pour étudier de nombreux virus différents, tant en biologie fondamentale qu’en biologie appliquée.

• Comment avez-vous vécu le temps passé au sein de l’IVI ? Qu’est-ce que vous avez particulièrement apprécié ?

  Ces années à l’IVI font sans aucun doute partie de mes expériences de travail préférées. Je suis très reconnaissante d’avoir pu travailler avec tant de personnes dont le savoir m’impressionne et qui m’ont aussi très bien accueillie. Mon directeur de thèse, Volker, m’a beaucoup soutenue et a fait preuve de beaucoup de compréhension tout au long de ma thèse ainsi qu’au niveau personnel. De plus, j’ai eu la chance de pouvoir compter sur mes collègues qui ont toujours fait leur possible pour m’aider dans ce que je faisais ou voulais entreprendre : ils ont tout mis en œuvre pour que les choses se passent bien, ce qui est très réconfortant et rassurant. Cela a beau être « ma » thèse, je n’aurais jamais pu réaliser ce travail sans la contribution de toute l’équipe. Je souhaite d’ailleurs profiter de cette interview pour remercier tous mes collègues de l’IVI, de l’IVB et des autres instituts, et en particulier Volker, pour l’énorme soutien qu’ils m’ont apporté ces dernières années. Quel honneur pour moi d’avoir fait partie de leurs rangs !

• Et maintenant, qu’allez-vous faire ?

  Je pense que les compétences que j’ai acquises et développées au cours de ma thèse me seront utiles pour mon travail futur, que ce soit dans le milieu universitaire ou dans l’industrie. Dans un avenir proche, je prévois d’accepter quelques postes de post-doctorante dans différentes universités et j’aimerais me concentrer davantage sur les applications pratiques de la virologie. Pour ce qui est de mon avenir à long terme, cela dépend de beaucoup de facteurs, mais je suis ouverte à l’idée de rester dans le monde universitaire ou de travailler dans l’industrie.

• Infographie : recombinaison associée à la transformation (TAR)

  La plateforme de génétique inverse pourrait être appliquée pour générer des virus recombinants beaucoup plus rapidement que d’autres méthodes, afin de les utiliser pour des études de biologie virale, l’identification de nouveaux médicaments et le développement de vaccins:

  

Informations supplémentaires

La première publication de Thao Tran décrivait la course pour créer le premier virus SARS-CoV-2 de synthèse. Avant le début de la pandémie, le projet de Thao consistait à mettre au point une plateforme polyvalente basée sur la levure, permettant de créer et de régénérer efficacement différents virus dans un délai beaucoup plus court que les stratégies classiques, sans qu’il soit nécessaire de disposer d’échantillons cliniques du virus en question. Et l’idée fondamentale de sa thèse de doctorat, financée par HONOURS – un réseau de formation innovant de l’UE - a été formulée en collaboration avec le professeur Volker Thiel (superviseur de la thèse; IVI et Université de Berne) et le professeur Jörg Jores (responsable de la bactériologie vétérinaire à l’Université de Berne et cotuteur de la thèse). Le but était de développer des stratégies pour réagir en cas d’apparition de nouvelles maladies zoonotiques émergentes.