Interest of reverse genetics applied to RNA viruses : Examples of a salmonid rhabdovirus and alphavirus | Intérêt de la génétique inverse appliquée aux virus à arn : Exemples d'un rhabdovirus et d'un alphavirus des salmonidés

Les élevages piscicoles français et européens de truite arc-en-ciel sont confrontés à des infections virales qui tuent annuellement environ le cinquième de leur production (soit 10.000 tonnes pour la France, 23 millions d'Euros par an). Les principales viroses sont provoquées par deux rhabdovirus qui coexistent: le virus de la septicémie hémorragique virale, vSHV, et le virus de la nécrose hématopoïétique infectieuse, vNHI. Les rhabdovirus, dont le prototype le plus connu est le virus de la rage, ont un génome constitué d'une molécule d'ARN de polarité négative d'environ 12 kilobases (kb). Ces maladies virales sont les plus fréquentes mais l'intensification des élevages de salmonidés et le développement de l'élevage d'autres espèces entraînent l'apparition de pathologies nouvelles et, aussi, une augmentation de l'incidence des pathologies anciennes. L'un des exemples le plus notable de ces dernières années est certainement la maladie du sommeil des salmonidés, connue depuis les années 1980, présente dans la plupart des pays européens et sur le continent Nord américain. Jusqu'alors peu fréquente dans les élevages piscicoles français, elle affecte maintenant 30-40 % de ces élevages. Le virus responsable ou virus de la maladie du sommeil (VMS) appartient à la famille des alphavirus; son génome est une molécule d'ARN de polarité positive de 12 kb. Depuis quelques années, nous focalisons notre activité en partie sur le développement de stratégies vaccinales en manipulant le génome de ces virus, permettant à terme l'utilisation de vaccins vivants, La manipulation génétique des virus à ARN passe obligatoirement par l'aptitude à récupérer le virus à partir d'une copie ADN du génome ARN. C'est ce que l'on appelle « la génétique inverse». La première démonstration de génétique inverse pour un virus à ARN de polarité positive, le poliovirus, date des années 1980, et il a fallu attendre une quinzaine d'années pour qu'il en soit de même pour un virus à ARN de polarité négative, le virus de la rage. Le passage par un intermédiaire ADN artificiel, copie conforme du génome viral à ARN, offre la possibilité de manipuler aisément le génome et, par exemple, d'enlever des gènes pour étudier leur rôle ou bien d'en rajouter pour exprimer des gènes hétérologues. Des systèmes de génétique inverse pour le vNHI et le VMS ont été élaborés au laboratoire et ont permis de générer de nombreux virus recombinants dont certains sont en phase d'expérimentation à grande échelle comme outil vaccinal.

European and French rainbow trout farms are faced with viral infections which kill every year approximately one fifth of their production (i.e. 10,000 tons worth ?23m a year in France). Major viral diseases are caused by two coexisting rhabdoviruses: the viral hemorrhagic septicaemia virus (VHSV) and the infectious hematopoïetic necrosis virus (IHNV). The genome of rhabdoviruses, the best known being the rabies virus, consists of a single negative-strand RNA molecule of about 12 kb. These viral diseases are the most frequent, but the intensification of salmonid fish farms as well as the development of fish farming using new species have lead to the emergence of new diseases as well as an increase in the incidence of existing diseases. One of the more notable examples over the past few years is undoubtedly the emergence of salmonid sleeping disease, known since the ‘80s in most of the European countries and in North America. Although it used to be infrequent in French fish farms, it now affects 30-40 % of their production. The genome of the sleeping disease virus (SDV), a member of the alphavirus family, consists of a single positive-strand RNA molecule of about 12 kb. • Over the past few years, we have been focusing some of our research activity on the virus genetic engineering to obtain live vaccines. • Genetic engineering of RNA viruses is based on the availability of a DNA copy of the RNA genome. This approach is called “reverse genetics”. Reverse genetics on a positive-strand RNA virus was demonstrated for the first time on the poliovirus in the ‘80s. It took another fifteen years to establish a reverse genetics system for the recovery of a negative-strand RNA virus, the rabies virus. The synthesis of an intermediate cDNA, which is an exact copy of the viral RNA genome, helps manipulations such as gene deletions to study their role, or gene insertions to express heterologous genes. • Reverse genetics systems have now been established for IHNV and SDV, and have helped generate numerous recombinant viruses, of which some are currently being tested as vaccines in large-scale field trials.