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UNIVERSITÉ DE MONTRÉAL
PRODUCTION DU VIRUS INFLUENZA DANS
DES CELLULES HEK-293 CULTIVÉES EN SUSPENSION
AUDREY ANNE LE RU
DÉPARTEMENT DE GÉNIE CHIMIQUE
ÉCOLE POLYTECHNIQUE DE MONTRÉAL
MÉMOIRE PRÉSENTÉ EN VUE DE L’OBTENTION
DU DIPLÔME DE MAÎTRISE ÈS SCIENCES APPLIQUÉES
(GÉNIE CHIMIQUE)
AVRIL 2010
© Audrey Anne Le Ru, 2010.

UNIVERSITÉ DE MONTRÉAL
ÉCOLE POLYTECHNIQUE DE MONTRÉAL
Ce mémoire intitulé:
PRODUCTION DU VIRUS INFLUENZA DANS
DES CELLULES HEK-293 CULTIVÉES EN SUSPENSION
présenté par : LE RU Audrey Anne
en vue de l’obtention du diplôme de : MAÎTRISE ÈS SCIENCES APPLIQUÉES
a été dûment accepté par le jury d’examen constitué de :
M. DE CRESCENZO Grégory, Ph.D., président
M. HENRY Olivier, Ph. D., membre et directeur de recherche
M. KAMEN Amine, Ph. D., membre et codirecteur de recherche
Mme von MESSLING Veronika, D.V.M., Ph.D., membre

iii
DÉDICACE
"On ne va jamais aussi loin que quand on ne sait pas où l'on va."
Oliver Cromwell

iv
REMERCIEMENTS
Je souhaite tout d’abord remercier mes deux directeurs de recherche, le Dr. Amine Kamen, chef
du groupe "Technologie des cellules animales" du secteur Bioprocédés de l’IRB-CNRC et le
Prof. Olivier Henry, professeur de l’Ecole Polytechnique, pour m’avoir offert l’opportunité de
réaliser cette maîtrise. Je remercie sincèrement le Dr. Amine Kamen pour la qualité de son
encadrement, sa grande disponibilité, ainsi que pour la confiance et l’autonomie qu’il m’a
accordées tout au long de ma recherche. Je tiens aussi à remercier le Prof. Olivier Henry pour son
écoute attentive et ses conseils avisés.
J’aimerais également remercier tout particulièrement Danielle Jacob et Julia Transfiguracion pour
leur expertise et leur implication respective au projet Influenza, sans oublier tous mes autres
collègues du groupe de Technologies des cellules animales avec qui j’ai eu le plaisir de travailler
durant ces deux années : Alice Bernier, Louis Bisson, Brian Cass, Parminder Chahal, Yves
Durocher, Denis L’abbe, Stephane Lanthier, Jamal Meghrous, Yimi Mena, Johny Montes,
Ricardo Ochoa, Sylvie Perret, Chun Fang Shen, Gilles St-Laurent, Roseanne Tom, Rosa Tran et
Robert Voyer. Merci infiniment de m’avoir guidée et transmis vos connaissances.
Un grand merci aux anciens étudiants et stagiaires du Secteur des Bioprocédés pour tous les
nombreux bons moments partagés ensemble, aussi bien scientifiques que personnels : Sven
Ansorge, Claire Chevalier, Laurence Delafosse, Alexandre Lennaertz, Mathias Mangion, Samuel
Montcalm, Erica Schulze et Sabrina Yara.
Je remercie enfin ma famille pour son soutien malgré la distance et Florent pour m’avoir
accompagnée dans cette mémorable aventure Outre-atlantique.

v
RÉSUMÉ
Depuis plus de 30 ans, les cellules HEK-293 sont très largement utilisées par la
communauté scientifique. Ces cellules, pouvant être cultivées en suspension dans du milieu sans
sérum, représentent actuellement un des systèmes le plus efficace pour la production de protéines
recombinantes et de vecteurs viraux par transfection à grande échelle. Cette lignée cellulaire est
ainsi la plus employée pour la production d’adénovirus et adénovirus-associés, ainsi que de
rétrovirus et lentivirus, et ce à des fins de thérapie génique. Plusieurs vecteurs viraux produits
dans les cellules HEK-293 sont déjà en études cliniques de phases II et III. Une protéine produite
par la compagnie Ely Lily est même déjà commercialisée.
Alors que les virus influenza de types A et B sont responsables chaque année d'épidémies
de par le monde, les vaccins antigrippaux sont toujours produits sur des œufs embryonnés de
poulet, malgré les importants désavantages que présente cette méthode. Alors même que les
possibilités d'émergence de nouvelles pandémies sont très élevées, avec pour exemple récent
celui de la grippe « porcine », il devient nécessaire de trouver de nouvelles alternatives rentables
de production de ce vaccin à la fois plus sûres, plus rapides et plus efficaces. La culture de
cellules de mammifères MDCK et VERO est déjà considérée depuis plusieurs années pour la
production de souches virales d'influenza. Cependant ces lignées cellulaires présentent le
désavantage notoire d'être cultivées en adhérence et dans un milieu contenant du sérum. Les
cellules PER.C6 sont également à l'étude par la compagnie Sanofi Pasteur, mais aucune donnée
sur le sujet n'a été publiée à ce jour. Différents laboratoires utilisent déjà les cellules HEK-293 en
co-culture avec des MDCK afin de « récupérer » des souches influenza.
Le but de cette étude était d'évaluer l’efficacité d’une plateforme d'expression utilisant les
cellules HEK-293 pour la production de vaccin contre influenza. Les expériences ont été réalisées
avec ces cellules cultivées en suspension dans du milieu sans sérum. Les premières études ont
permis de mettre en évidence la présence des deux récepteurs de surfaces du virus (Sia2-3Gal et
Sia2-6Gal) sur les cellules et donc le potentiel de ces cellules à être infectées. Les premières
infections, réalisées en parallèles sur MDCK et HEK-293, ont confirmé cette hypothèse par
l’obtention de titres viraux d’intérêt (640 HA/mL, 10
6
IVP/mL), bien que moindre à ceux obtenus
avec la lignée de référence MDCK (2560 HA/mL, 10
10
IVP/mL). Les objectifs suivants
consistaient à optimiser les paramètres d’infection afin d’obtenir la meilleure production possible,