Many toxic agents can cause DNA double strand breaks (DSBs), which are in most cases quickly repaired by the cellular machinery. Using ionising radiation, we explored the kinetics of DNA lesion signaling and structural chromosome aberration formation at the intra- and inter-chromosomal level. Using a novel approach, the classic Premature Chromosome Condensation (PCC) was combined with γ-H2AX immunofluorescence staining in order to unravel the kinetics of DNA damage signalisation and chromosome repair. We identified an early mechanism of DNA DSB joining that occurs within the first three hours post-irradiation, when dicentric chromosomes and chromosome exchanges are formed. The slower and significant decrease of ”deleted chromosomes” and 1 acentric telomere fragments observed until 24 h post-irradiation, leads to the conclusion that a second and error-free repair mechanism occurs. In parallel, we revealed remaining signalling of γ-H2AX foci at the site of chromosome fusion long after the chromosome rearrangement formation. Moreover there is important signalling of foci on the site of telomere and sub-telomere sequences suggesting either a different function of γ-H2AX signalling in these regions or an extreme sensibility of the telomere sequences to DNA damage that remains unrepaired 24 h post-irradiation. In conclusion, chromosome repair happens in two steps, including a last and hardly detectable one because of restoration of the chromosome integrity.

Due to the rapid evolution of SARS-CoV-2 to variants with reduced sensitivity to vaccine-induced humoral immunity and the near complete loss of protective efficacy of licensed therapeutic monoclonal antibodies, we isolated a potent, broad-spectrum neutralizing antibody that could potentially provide prophylactic protection to immunocompromised patient populations. Spike-specific B-cell clones isolated from a vaccinated post-infected donor were profiled for those producing potent neutralizing antibodies against a panel of SARS-CoV-2 variants. The P4J15 antibody was further characterized to define the structural binding epitope, viral resistance, and in vivo efficacy. The P4J15 mAb shows <20 ng/ml neutralizing activity against all variants including the latest XBB.2.3 and EG.5.1 sub-lineages. Structural studies of P4J15 in complex with Omicron XBB.1 Spike show that the P4J15 epitope shares ∼93% of its buried surface area with the ACE2 contact region, consistent with an ACE2 mimetic antibody. In vitro selection of SARS-CoV-2 mutants escaping P4J15 neutralization showed reduced infectivity, poor ACE2 binding, and mutations are rare in public sequence databases. Using a SARS-CoV-2 XBB.1.5 monkey challenge model, P4J15-LS confers complete prophylactic protection with an exceptionally long in vivo half-life of 43 days. The P4J15 mAb has potential as a broad-spectrum anti-SARS-CoV-2 drug for prophylactic protection of at-risk patient populations.

The monkeypox virus (MPXV) outbreak of 2022 caused a human disease with unusual epidemiological and clinical features, notably an increase in human-to-human transmission through sexual contact, predominantly among men who have sex with men (MSM). This evolution underscores the need to reassess prevention and control strategies in the context of a sexually transmitted disease. Here, we show that rectal challenge of male cynomolgus macaques with a 2022 clade IIb MPXV isolate mimics sexual transmission, leading to rectal infection, with systemic and male genital tract dissemination and seminal fluid shedding. Vaccination with modified-vaccinia Ankara (MVA) protected the macaques from subsequent rectal MPXV challenge. However, MVA failed to prevent the disease when administered four days post-exposure to MPXV. These findings have a critical impact on outbreak management and highlight the importance of reevaluating MVA post-exposure prophylaxis protocols.

Au cours des cinq dernières années, la population humaine a été confrontée à deux épidémies distinctes, dont les répercussions sanitaires ont été diverses : celles causées par le SARS-CoV-2 et par le virus Monkeypox (MPXV). Face à ces défis, les infrastructures sanitaires et médicales ont été mobilisées pour assurer la prise en charge des patients, tandis que la recherche préclinique s’est attachée à développer des modèles d’infection dans différentes espèces animales, en particulier chez le primate non-humain (PNH). En raison de leur proximité physiologique, génétique et immunitaire avec l’Homme, les PNHs constituent en effet le modèle le plus pertinent pour reproduire certaines maladies infectieuses humaines. Lors de l’épidémie de COVID-19, le modèle d’infection respiratoire chez le macaque a permis d’évaluer des molécules de repositionnement déjà disponibles sur le marché, ainsi que les premiers vaccins développés dès 2020, avant leur administration rapide à l’Homme. Quant à l’épidémie de Mpox de 2022, bien que limitée en termes d’ampleur, elle a permis de réactiver des modèles d’infection chez le macaque. Ces modèles pourront être utilisés pour les épidémies actuelles et futures d’orthopoxvirus, ainsi que pour la mise en place de stratégies de protection contre le bioterrorisme.

L’émergence de maladies infectieuses présentant un risque pour la population humaine requiert des outils et modèles expérimentaux permettant de caractériser ces maladies afin de mieux s’en protéger. Suite à l’apparition du SARS-CoV-2, nous avons mis au point un modèle d’infection chez plusieurs espèces de primate non-humain (babouin olive, macaque rhésus et macaque cynomolgus) afin d’évaluer différents aspects de l’infection. À partir de données recueillies dans notre laboratoire sur plus de 150 primates non-humains, nous avons comparé l’infection SARS-CoV-2 par la souche Wuhan et par plusieurs variants, dont Delta et Omicron. Les analyses montrent que le pic de charge virale a lieu entre 2 et 4 jours après exposition au virus quelle que soit la souche. Cependant, l’intensité du pic et la durée de charge virale détectable sont dépendantes du variant. L’infection induit une diminution transitoire du nombre de lymphocytes ainsi qu’une inflammation avec une élévation d’IL-1RA (antagoniste du récepteur de l’interleukine-1), d’IL-15 (interleukine-15), de CCL-1 (ligand-1 chimiokine motif C-C) et d’haptoglobine dans le plasma. La comparaison des variants montre que le variant Delta entraîne les plus fortes charges virales, ainsi qu’une réponse inflammatoire la plus marquée, tandis que les variants Omicron présentent une virulence atténuée. L’étude des réponses immunitaires a mis en évidence une production d’anticorps spécifiques et neutralisants différente en fonction du variant. Les variants Omicron induisent une réponse humorale plus tardive et moins intense. En revanche, la réponse cellulaire des lymphocytes T montre une forte réactivité croisée, avec une production d’interféron γ (IFN-γ) et d’IL-2 (interleukine-2). Ces travaux confirment la pertinence du macaque cynomolgus comme modèle préclinique pour l’étude du SARS-CoV-2 et l’évaluation de stratégies thérapeutiques et vaccinales. Ce modèle a contribué à l’identification de traitements et vaccins efficaces contre la COVID-19 et continue d’être une référence pour l’étude de l’évolution du virus et des réponses immunitaires associées.

PARVAX is a genetic vaccine platform based on an adeno-associated vector that has demonstrated to elicit potent, durable, and protective immunity in nonhuman primates (NHPs) after a single dose. Here, we assessed vaccine immunogenicity following a PARVAX prime-boost regimen against SARS-CoV-2. In mice, a low-dose prime followed by a higher-dose boost elicited potent neutralizing antibody responses and distinct cross-reactivity profiles, depending on the antigen used in the booster vaccine. However, the potent neutralizing anti-vector antibody responses developed in mice limited the dose that could be administered as a prime. We further explored the re-administration efficacy in NHPs primed with a SARS-CoV-2 Delta vaccine and boosted with an Omicron BA.1 vaccine at week 15, after the primary response peak antibody levels were reached. The boost elicited an increase in antibodies against several Omicron variants, but no increase was detected in the antibody titers for other variants. The anti-vector responses were low and showed some increased subsequent boosts but generally declined over time. The potent prime vaccination limited the detection of the boosting effect, and therefore, the effect of anti-vector immunity was not fully elucidated. These data show that PARVAX can be effectively re-administered and induce a novel antigenic response.