Study of the antiviral activity of Euphorbia extracts from Corsica : Search for new diterpenes of biological interest

Le chikungunya est une maladie transmise par des moustiques du genre Aedes (dont A. albopictus, dit "moustique tigre"). Cette maladie provoque d'intenses fièvres et des douleurs articulaires chroniques fortement invalidantes. Les moustiques potentiellement vecteurs du virus du chikungunya (CHIKV) sont des espèces invasives qui, à la faveur du réchauffement climatique, se sont récemment implantés dans plusieurs régions du monde, dont la région méditerranéenne. Sa présence constitue un terreau favorable à la survenue d'épidémie. A l'heure actuelle, il n'existe ni vaccin, ni traitement médicamenteux efficace. Toutefois, des articles scientifiques ont récemment rapporté que des esters de diterpène isolés du genre Trigonostemon (Euphorbiaceae), avaient une activité inhibitrice de la réplication du CHIKV.Dans le cadre de ces travaux de thèse, des extraits de plantes du genre Euphorbia de Corse ont été étudiés dans le but d'isoler de nouvelles molécules douées d'activité antivirale sur la réplication du CHIKV. En collaboration avec le Dr. P. Leyssen (KU Leuven, Belgique), l'évaluation de l'activité anti-CHIKV de 45 extraits, obtenus à partir de 11 Euphorbiaceae de Corse, a permis de mettre en évidence la forte activité inhibitrice et sélective de des extraits d'espèces du genre Euphorbia in cellulo. L'activité antivirale d'une série de 27 diterpènes de type phorboïde, disponibles commercialement, a également été étudiée. Les résultats ont montré que certains dérivés avaient une forte activité inhibitrice de la réplication du CHIKV, mais aussi sur celle du virus de l'immunodéficience humaine (VIH). Ces études ont permis d'une part, de déduire des relations structure-activité inédites et d'autre part, de soutenir l'hypothèse d'un mécanisme d'action anti-CHIKV impliquant la modulation des protéines kinases C (PKCs) par les phorboïdes. Dans le but de confirmer ou d'infirmer la présence des phorboïdes dans les extraits d'Euphorbia, une première méthode utilisant la chromatographie liquide (LC) haute performance couplée à un spectromètre de masse à trappe d'ions (MSn), a été développée à partir des composés standards. L'application de cette méthodologie a révélé qu'aucun des phorboïdes ciblés n'était présent dans les extraits d'Euphorbia. Ainsi, une seconde procédure LC-MSn a été mise en œuvre afin de détecter - de manière non ciblée - différents types d’esters diterpéniques.Chikungunya fever is caused by an arthropod-borne virus that is associated with massive epidemics and severe morbidity (virus-induced arthralgia, fever, myalgia and rashes). Worldwide expansion of the mosquito vectors, such as Aedes albopictus ("Tiger moquito) is responsible for the spread of Chikungunya virus (CHIKV) throughout the world. A. albopictus has spread throughout Mediterranean areas, which could lead to epidemics outbreaks. Currently, no antiviral drugs or vaccines are available for the treatment or prevention of CHIKV infection. Since ten years, however, recent results showed that diterpene esters from Trignostemon (Euphorbiaceae) possess inhibiting activity of CHIKV replication.With the objective to discover new compounds with antiviral activities, 45 extracts from various plant parts of 11 Euphorbiaceae species native to Corsica were evaluated for selective inhibition of CHIKV replication. In collaboration with Dr. Leyssen (KU Leuven, Belgium), several extracts made from 10 Euphorbia species exhibited significant and selective anti-CHIKV activity in a virus-cell-based assay. The antiviral activities of 29 commercially available phorboïds were studied. Some phorboïds were potent inhibitors of CHIKV and human immunodeficiency virus (VIH) replication. Results allowed drawing new structure-activity relationships, which supported the hypothesis that PKC may be an important target in CHIKV replication. In order to confirm or infirm the presence of phorboïds with anti-CHIKV activity in Euphorbia extracts, a liquid chromatography (LC) coupled to linear ion trap mass spectrometry (MSn) method was developed using standard compounds. Application of this methodology indicated that none anti-CHIKV phorboïds was present in Euphorbia extracts. A second LC-MSn procedure was developed to profile untargeted phorboïdes. Results suggested that numerous other diterpene esters were present in the Euphorbia extracts