l'utilisation des souris transgénique pour le contrôle du covid pendant la pandémie

1. L’utilisation des souris transgéniquespour la
contexte de SARS-COV-2
Présenter par :
Mll Besselma Latifa &
Mll Benhalima Aya
2023-2024

2. THE PATIENT
01
TABLE OF CONTENTS
DISCUSSION
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02
DIAGNOSIS
03
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TREATMENT
04
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MONITORING
05
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3. Introduction
Depuis son émergence fin 2019, la pandémie de COVID-19 a entraîné des
perturbations mondiales sans précédent, mettant en lumière l'urgence de
développer des outils efficaces pour lutter contre la maladie. Au cœur de cette
quête se trouve le développement de vaccins capables de conférer une
immunité contre le virus SARS-CoV-2, l'agent pathogène responsable de la
maladie. Dans le contexte du SRAS-CoV (syndrome respiratoire aigu sévère
coronavirus), qui est causé par le virus SARS-CoV, des souris transgéniques
ont été utilisées dans la recherche pour mieux comprendre la maladie et pour
développer des traitements potentiels ou même des vaccin.

4. SARS-COV-2
Le virus SARS-CoV-2, ou
syndrome respiratoire aigu sévère
coronavirus 2, est le pathogène
responsable de la pandémie
mondiale de COVID-19 qui a
débuté en décembre 2019 à
Wuhan, en Chine. Il s'agit d'un
virus à ARN de la famille des
Coronaviridae.

5. Structure

6. • Le récepteur ACE2, est une protéine située à la surface des cellules
humain .le récepteur ACE2 est le principal récepteur utilisé par le
virus SARS-CoV-2 pour pénétrer dans les cellules hôtes. Lorsque la
protéine spike (S) du virus se lie à l'ACE2, cela déclenche l'entrée du
virus dans la cellule. Cette interaction est essentielle pour l'infection
par le virus et la propagation de la maladie COVID-19.
Récépteur Angiotensin-Converting Enzyme
2 (ACE2):

7. Comment le virus interagit dans le corps ?
Le virus SARS-CoV-2 interagit
principalement avec son récepteur
cellulaire, l'enzyme de conversion de
l'angiotensine 2 (ACE2), pour infecter
les cellules humaines.

9. Souris transgénique

10. Souris transgénique
Les souris transgéniques sont des souris génétiquement modifiées pour porter un
gène étranger spécifique, qui peut être introduit dans leur génome à des fins de
recherche ou pour étudier une maladie particulière.
Objectifs :
Cette technologie permet aux chercheurs
d'étudier le rôle d'ungène spécifique ou de
tester des hypothèsessur une maladie en
observant les effets de son expression ou
de sa suppression dansun modèle animal.

11. la souris possède une enzyme ACE2 dont la composition est différente de la
nôtre" C’est pour cette raison, les souchesde souris de type sauvage ne sont
pas idéales pour étudier l'infection par le SARS-COV-2,elles ont été donc
génétiquement modifiées
 Existe trois méthodes pour Rendre les souris sensible au SARS-COV-2:

12. Souris transgéniques pour le récepteur humain
ACE2
1

13.  .Le 7 mai 2020, des chercheurs de l’Institute of Laboratory Animal
Science de Pékin ont rapporté avoir injecté dans les ovules de souris
tout juste fécondés la séquence génétique codant pour le récepteur
humain ACE2.
 Les souris transgéniques ainsi obtenues ont exprimé le récepteur
humain ACE2 principalement dans les poumons, le cœur, les reins et
les intestins.
 Après avoir été anesthésiés, ces rongeurs ont été infectés par le SARS-
CoV-2 via la voie intranasale.

14. Ces souris ont développé:
A J3: une pneumonie interstitielle modérée, similaire à celle observée chez des
patients Covid-19.
A J5: les chercheurs ont noté un important épaississement des cloisons inter-
alvéolaires et une accumulation d’un grand nombre de cellules inflammatoires dans
les cavités alvéolaires
Dans le même temps, des protéines du virus (antigènes viraux) ont été détectées
dans les cellules qui tapissent l’intérieur des bronches (cellules épithéliales
bronchiques) et des alvéoles.
A J21:Les examens sanguins réalisés à J21 montrent que ces souris transgéniques
infectées ont développé des anticorps spécifiques (IgG) contre la protéine S du
coronavirus SARS-CoV-2.

15. Souris « humanisées » par la technique
CRISPR
2

16.  Trois semaines plus tard, le 27 mai, une autre équipe chinoise rapporte avoir créé un
autre modèle de souris exprimant le récepteur humain ACE2. Cette équipe a utilisé la
technique CRISPR/Cas9, outil moléculaire permettant de modifier les génomes à
volonté.
 Les chercheurs ont inséré une séquence ADN codant pour le gène humain ACE2 au sein
du gène murin Ace2 (situé sur le chromosome 10 chez la souris), entrainant donc
l’inactivation de ce dernier. Des souris porteuses d’une ou deux copies du gène humain
ACE2 (hétérozygotes ou homozygotes) ont ainsi été obtenues.
 Les souris homozygotes, dans lesquelles le gène humain ACE2 (hACE2) remplace totalement le
gène murin équivalent (mACE2), sont évidemment les plus utiles. Il s’avère de surcroît qu’elles
expriment de façon stable le gène hACE2. Son expression a été détectée chez ces souris «
humanisées » dans le poumon et l’intestin grêle, de même que dans la rate et le rein.
 Chez ces souris, le gène hACE2 est exprimé de façon prédominante dans les « cellules de
Clara », un des principaux types cellulaires de l’épithélium des bronchioles, ainsi que les
pneumocytes de type II (grandes cellules alvéolaires).

17. Réplication virale dans les poumons et le cerveauches les
souris humanisées
Après infection par le SARS-CoV-2, les souris « humanisées », jeunes et
âgées, ont développé une pneumonie interstitielle, caractérisée par une
infiltration de cellules inflammatoires, un épaississement des cloisons
inter-alvéolaires, une atteinte vasculaire particulière, autant d’éléments
qui reproduisent ce que l’on observe chez les patients Covid-19. Un plus
grand nombre de lésions des cellules épithéliales alvéolaires et de foyers
hémorragiques ont été observées chez les souris âgées.

18. Les chercheurs ont également observé que l’infection virale a entraîné une production
accrue de cytokines.[1] Cette libération massive de molécules inflammatoires par les
cellules immunitaires était moins importante chez les souris jeunes. Alors que les souris
jeunes infectées ont conservé leur poids, les souris âgées de plus de 30 semaines ont
accusé une perte de poids pendant la période d’observation.
Par ailleurs, alors que la charge virale dans les poumons était comparable chez les souris
âgées et jeunes, les lésions pulmonaires étaient plus sévères et la réponse cytokinique plus
intense chez les souris âgées, ce qui rejoint ce que l’on constate chez les patients Covid-
19.
L’expression de la protéine S du coronavirus a été détectée dans le tissu cérébral, en
l’occurrence dans des neurones, mais également dans d’autres cellules nerveuses (astrocytes,
cellules microgliales). La présence d’ARN viral dans le cerveau des souris est plutôt inattendue
dans la mesure où rares sont les patients Covid19 qui développent des symptômes
neurologiques.

19.  souris ont également pu être infectées lorsque le virus leur a été
administré directement dans l’estomac. Chez ces rongeurs infectés par
voie intragastrique, des taux élevés d’ARN viral ont été détectés dans la
trachée et les poumons. Une inflammation pulmonaire interstitielle, avec
épaississement des cloisons alvéolaires, a été observée.
 L’infection par voie intragastrique n’est cependant pas aussi efficace que la voie
intranasale, la dose infectante étant ici dix fois supérieure. Reste cependant à
savoir comment dans ce modèle animal le SARS-CoV-2 résiste à
l’environnement gastrique et parvient à envahir le système respiratoire
Infection pulmonaire après inoculation par voie intragastrique

20. Un adénovirus pour transférer le gène
humain ACE2
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21. Des chercheurs ont procédé en deux temps. Ils ont dans un premier temps utilisé
des adénovirus, habituellement responsables de banales infections respiratoires.
Ces virus ont été rendus inoffensifs, pouvant entrer dans des cellules mais ne
pouvant plus s’y répliquer. Les chercheurs ont ensuite inséré dans le génome
viral le gène codant le récepteur humain ACE2. L’objectif est de se servir de ces
adénovirus, qui gardent leur capacité d’infection mais sont incapables de se
multiplier, pour introduire dans des cellules pulmonaires le gène hACE2 afin
qu’il s’y exprime transitoirement et que celles-ci produisent pendant un temps le
récepteur humain ACE2. Ce faisant, les souris deviennent sensibles à l’infection
par le SARS-CoV-2.

22. Dans un premier temps, des souris âgées de 9 semaines ont donc été inoculées par voie
intranasale avec ces adénovirus codant pour le récepteur humain ACE2. Les chercheurs
ont observé que le gène humain ACE2 était effectivement exprimé (avec une
expression maximale à J5 post-infection) et que la protéine ACE2 était produite par des
cellules épithéliales des bronchioles et les cellules alvéolaires (pneumocytes). Cette
première étape de transduction réalisée, les chercheurs ont alors procédé à la seconde
étape, celle de l’infection.

23.  Ces rongeurs ont reçu le coronavirus à la fois par les voies intranasale et
intraveineuse afin d’augmenter la dose infectante reçue et la sévérité de la maladie
pulmonaire induite.
 Ces souris ont perdu 10 % à 25 % de leur poids la semaine suivant l’infection. Des taux
élevés d’ARN viral ont été détectés dans le tissu pulmonaire de ces souris à J4 post-
infection
 Ces souris, d’abord génétiquement modifiées puis infectées, ont développé une
pneumonie (présence de cellules inflammatoires autour des vaisseaux et dans les espaces
alvéolaires), l’atteinte pulmonaire reproduisant la pathologie observée chez les patients
atteints de Covid-19.

24. Tester des anticorps monoclonaux
neutralisants

25. Désireux d’aller plus loin, les chercheurs ont voulu montrer l’utilité de leur modèle animal en
matière de recherche thérapeutique.Ils ont entrepris de tester l’efficacité d’un anticorps
neutralisant murin. Cet anticorps hyperspécifique (monoclonal) est capable in vitro
d’empêcher l’infection de cellules par le SARS-CoV-2 car il reconnait le domaine de liaison
entre la protéine S du virus et le récepteur cellulaire ACE2. Cet anticorps monoclonal a été
administré 24 heures avant que des souris ne reçoivent le SARS-CoV-2 par voie intranasale
Les souris ayant reçu ce traitement préventif n’ont pas perdu de poids. L’anticorps
monoclonal a également permis de grandement réduire la charge virale dans leurs poumons
de même que l’expression de l’ARN viral dans les cellules pulmonaires, ainsi que dans le
cœur et la rate.
Ce petit modèle animal a ainsi permis de montrer que l’administration in vivo d’un anticorps
neutralisant peut limiter l’inflammation pulmonaire induite par le SARS-CoV-2.

26. En conclusion, l'utilisation des souris transgéniques dans le contexte de la recherche sur le
COVID-19 s'est avérée être une approche essentielle et précieuse pour comprendre les
mécanismes de la maladie, développer des traitements et des vaccins, et explorer les
aspects de la transmission et de l'immunité. Grâce à leur similitude avec les humains sur le
plan physiologique et génétique, ainsi qu'à leur facilité de manipulation génétique, les
souris transgéniques offrent un modèle animal robuste pour étudier cette pandémie
mondiale
CONCLUSIONS

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