Virus de l'immunodéficience humaine

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VIH (HIV)
Schéma de la section d'un VIH
Schéma de la section d'un VIH
Classification classique
Règne Virus
Groupe Groupe VI (ssRNA-RT)
Famille Retroviridae
Sous-famille Orthoretrovirinae
Genre Lentivirus
Espèce

Virus de l'immunodéficience humaine :

  • type 1 (VIH-1)
  • type 2 (VIH-2)
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Le virus de l'immunodéficience humaine (VIH, HIV en anglais) est un rétrovirus infectant l'homme et le conduisant à plus ou moins long terme au syndrome d'immunodéficience acquise (Sida), qui est un état affaibli du système immunitaire qui le rend vulnérable à de multiples infections opportunistes.

Transmis par plusieurs fluides corporels : sang, sécrétions vaginales, sperme ou lait maternel, le sida est aujourd'hui considéré comme une pandémie ayant causé la mort d'environ 25 millions de personnes entre 1981 (date de la première identification de cas de sida) et janvier 2006 [1]. Il est estimé qu'environ 1 % des personnes âgées de 15 à 49 ans vivent avec le VIH, principalement en Afrique sub-saharienne [2].

Bien qu'il existe des traitements antirétroviraux luttant contre le VIH et retardant par conséquence l'apparition du sida, réduisant ainsi la mortalité et la morbidité, il n'existe à l'heure actuelle aucun vaccin ou traitement définitif. La prévention, qui passe notamment par les rapports sexuels protégés et la connaissance de son statut sérologique de manière à éviter les infections d'autrui est le moyen de lutte le plus efficace.

Sommaire

[modifier] Histoire

Icône de détail Article connexe : Origine du virus de l'immunodéficience humaine.

L'épidémie de sida est découverte le 5 juin 1981 par le CDC des États-Unis après l'annonce d'une recrudescence dans les villes de Los Angeles, San Francisco et New York de cas de pneumonies à pneumocystis carinii et de sarcomes de Kaposi. Ces deux maladies ont pour particularité d'infecter les personnes immunodéprimées. Les premiers malades sont tous homosexuels ce qui fait que ce syndrome, qui ne portait pas encore le nom de Sida, a été appelé le syndrome gay ou cancer gay. Mais dans les mois qui suivent, d'autres personnes sont infectées, des toxicomanes par injections et des hémophiles, montrant ainsi que la voie sanguine, en plus de sexuelle est le mode de contamination.

L'origine virale est privilégiée, eu égard aux modes de transmission alors identifiés. Plusieurs virus sont mis en cause, mais on s'aperçoit qu'ils ne sont qu'une conséquence. Le premier rétrovirus humain découvert, HTLV-1, fut considéré comme la cause du Sida par l'équipe américaine dirigée par Robert Gallo.

Luc Montagnier en 1995.
Luc Montagnier en 1995.

À partir de 1982, avec les premiers cas identifiés en France, la recherche française débute. Willy Rozenbaum, médecin à l'hôpital Bichat de Paris, veut inciter les chercheurs à étudier plus en avant le Sida et en trouver la cause. Par l'entremise de Françoise Brun-Vezinet, une collègue médecin, Willy Rozenbaum rencontre Jean-Claude Chermann, Françoise Barré-Sinoussi et Luc Montagnier de l'unité oncologie virale de l'Institut Pasteur. Ces derniers acceptent de commencer les recherches et en janvier 1983. Willy Rozenbaum envoie un échantillon d'un patient atteint de lymphadénopathie qui est identifié comme une maladie opportuniste du stade pré-Sida. L'échantillon est mis en culture et une activité de transcriptase inverse est identifiée confirmant la présence d'un rétrovirus. Rapidement une apoptose apparaît, l'adjonction de globules blancs à la mise en culture relance alors l'activité de transcriptase inverse. Un examen au microscope électronique a permis de visualiser pour la première fois le virus.

Robert Gallo en 1995.
Robert Gallo en 1995.

Après une prise de contact avec Robert Gallo pour un échange d'informations, l'équipe de l'Institut Pasteur confirme que le virus identifié chez le patient lymphadénopathique n'est pas le HTLV-1. Ce nouveau rétrovirus est alors appelé Lymphadenopathy Associated Virus (LAV) et les résultats sont publiés dans Science le 20 mai 1983 [3]. À ce stade le lien entre le LAV et le Sida n'est pas clairement établi par l'équipe de Luc Montagnier. L'équipe de Robert Gallo publie le 4 mai 1984 dans Science les résultats de l'isolement d'un virus qu'elle considère comme responsable du Sida et le nomme HTLV-3 [4]. L'équipe de Jay A. Levy à San Fransisco fait de même le 24 août 1984 et le nomme AIDS-associated retroviruses (ARV) [5]. Pendant un temps, les trois dénominations cohabitent et une polémique a pendant un temps existé entre les équipes américaine et française concernant l'antériorité de la découverte [6],[7].

Le LAV est étudié sous tous les aspects et plusieurs points sont alors démontrés, comme le fait qu'il est totalement différent du HTLV-1 qui est un oncovirus poussant les lymphocytes T à se multiplier, alors que le LAV les tue. Avec la coopération du CDC, l'équipe de l'Institut Pasteur renforce de plus en plus l'hypothèse que le VIH est la cause du Sida, ce qui est aujourd'hui considéré comme un fait par la communauté scientifique. En janvier 1985, le séquençage du LAV est réalisé par une équipe de l'Institut Pasteur qui publie ses résultats dans Cell [8]. C'est cette même année qu'est confirmé que les trois virus (LAV, HTLV-3 et ARV) sont les mêmes.

Les premiers test VIH sont commercialisés durant l'année 1985.

Le 18 juillet 1986 sont publiés dans Science par l'équipe de Luc Montagnier, en collaboration avec des médecins portugais, les résultats de l'étude d'un patient venant d'Afrique de l'Ouest. Les examens ont permis d'identifier un nouveau type de LAV, le LAV-2 [9]. Le séquençage du nouveau virus est réalisé l'année suivante, ainsi que la mise au point d'un test de dépistage.

En 1986, le LAV (ainsi que les autres dénominations) est officiellement renommé en virus de l'immunodéfience humaine (VIH), le LAV-1 devient VIH-1 et le LAV-2, le VIH-2.

La communauté internationale prend conscience de la gravité de l'épidémie qui se transforme rapidement en pandémie et c'est ainsi que le 26 octobre 1987 l'Assemblée générale des Nations unies vote une résolution invitant tous les États et toutes les agences onusiennes à coopérer pour lutter contre cette pandémie [10]. Depuis la lutte contre le VIH/Sida est devenue une priorité pour l'ONU à travers son programme Onusida, ainsi que nombre de gouvernements. La communauté scientifique est également très active en vue de mettre au point un vaccin, faisant du VIH le virus le plus étudié à ce jour.

Bien que l'AZT a été utilisé dès 1986 pour lutter contre le VIH, il faudra attendre le milieu des années 1990 pour qu'arrivent sur le marché des traitements vraiment efficaces contre la réplication du VIH. Ces traitements, appelés trithérapies, combinent plusieurs médicaments pour combattre le VIH sur plusieurs fronts à la fois. Le développement de test biologique permettant d'estimer la charge virale a grandement participé à l'efficacité de ces traitements, car permettant de modifier en conséquence la trithérapie pour la rendre la plus efficace possible.

[modifier] Structure

Le virus de l'immunodéficience humaine
Le virus de l'immunodéficience humaine

Le VIH est un rétrovirus du genre des lentivirus qui se caractérisent par une longue période d'incubation et par voie de conséquence une évolution lente de la maladie (d'où la racine du nom venant du latin lenti, signifiant lent).

Il est d'un aspect globalement sphérique pour un diamètre variant de 90 à 120 nanomètres. Comme de nombreux virus infectant les animaux, il dispose d'une enveloppe composée des restes de la membrane de la cellule infectée. Cette enveloppe est recouverte de deux types de glycoprotéines : la première est la gp41 qui traverse la membrane, la seconde est la gp120 qui recouvre la partie de la gp41 qui sort de la membrane. Une très forte liaison existe entre la gp120 et le récepteur des marqueurs CD4 présent à la surface des cellules CD4+ du système immunitaire. C'est pour cette raison que le VIH n'infecte que des cellules ayant ce récepteur à leur surface, qui sont en très grande majorité les lymphocytes CD4+.

À l'intérieur de l'enveloppe se trouve une matrice protéique composée de protéines p17 et encore à l'intérieur la capside composée de protéines p24. C'est ce dernier type de protéines, avec gp41 et gp120, qui sont utilisés dans les tests VIH western blot. La nucléocapside est composée quant à elle de protéines p6 et p7.

Le génome du VIH, contenu dans la capside, est constitué d'un simple brin d'ARN en double exemplaire accompagné d'enzymes qui :

  • transcrit l'ARN viral en ADN viral, c'est la transcriptase inverse p64
  • intègre l'ADN viral à l'ADN cellulaire, c'est l'intégrase p32
  • participe à l'assemblage du virus, c'est la protéase p10. Cette dernière n'est pas présente dans la capside, mais flotte dans la matrice p17

Ces trois enzymes sont les principales cibles des traitements antirétroviraux, car spécifiques aux rétrovirus.

Le génome du VIH est composé de neuf gènes. Les trois principaux sont gag, pol et env qui définissent la structure du virus et sont communs à tous les rétrovirus. Les six autres gènes sont tat, rev, nef, vif, vpr et vpu (ou vpx pour le VIH-2) qui codent des protéines régulatrices et dont les fonctions ne sont pas connues avec précision.

[modifier] Transmission

Risque de transmission du VIH-1 selon la voie d'exposition [11]
Voie d'exposition Nombre de contamination estimée
pour 10 000 expositions
à une source infectée
Transfusion sanguine 9,000[12]
Accouchement 2,500[13]
Partage de seringue chez toxicomanes 67[14]
Rapport anal, réceptif* 50[15],[16]
Blessure percutanée par aiguille 30[17]
Rapport, pénis-vagin, receptif* 10[15],[16],[18]
Rapport anal, insertif* 6.5[15],[16]
Rapport pénis-vagin, insertif* 5[15],[16]
Fellation, receptif* 1[16]
Fellation, insertif* 0.5[16]
* sans préservatif

Le VIH est présent dans de nombreux fluides organiques. On en a retrouvé dans la salive, les larmes et l'urine, mais en des concentrations insuffisantes pour que des cas de transmission soient enregistrés. La transmissions par ces fluides est ainsi considérée comme négligeable. Par contre, des quantités assez importantes de VIH pour une infection ont été détectées dans le sang, le lait maternel, la cyprine, le sperme, ainsi que le liquide précédant l'éjaculation [19].

Par voie de conséquence, les trois modes de contaminations sont :

  • les rapports sexuels non protégés, qu'ils soient hétérosexuels ou homosexuels représentent la part la plus importante des contaminations
  • le contact avec du matériel contaminé chez :
  • la transmission mère-enfant durant la grossesse, pendant l'accouchement et lors de l'allaitement. Sans traitement et avec un accouchement naturel le taux de transmission varie, selon les études, entre 10 et 40 % [20]. C'est durant l'accouchement que les risque d'infection sont les plus élevés (65 % de tous les cas d'infection) [21]. Un traitement et la pratique d'une césarienne peuvent faire baisser ce chiffre à 1 % [22].

[modifier] Cycle de réplication

Les cellules cibles du VIH sont celles présentant des récepteur CD4 à leur surface. Ainsi, les lymphocytes T CD4+, les macrophages, les cellules dendritiques et les cellules microgliales cérébrales peuvent être infectés par le VIH [23]. Ainsi, la réplication virale a lieu dans plusieurs tissus.

La réplication du virus se déroule en plusieurs étapes :

Processus d'attachement du VIH : 1) Fixation de la gp120 au récepteur CD4 2) Fixation d'une boucle variable de la gp120 au co-récepteur et fixation de la gp41 sur la membrane cellulaire 3) Pénétration dans la cellule
Processus d'attachement du VIH :
1) Fixation de la gp120 au récepteur CD4
2) Fixation d'une boucle variable de la gp120 au co-récepteur et fixation de la gp41 sur la membrane cellulaire
3) Pénétration dans la cellule
La fixation ou attachement à une cellule

Cette étape repose sur une reconnaissance entre les protéines de la surface virale gp120 et les récepteurs CD4 de la cellule cible. Après l'union avec un récepteur CD4, gp120 change de conformation et est attiré vers un co-récepteur devant également être présent à côté de la molécule CD4. Plus d'une dizaine de co-récepteurs ont été identifiés, mais les principaux sont CXCR4 pour les lymphocytes T CD4+ et CCR5 pour les macrophages [24].

La fusion, la pénétration et la décapsidation

C'est la seconde étape de l'infection intervenant juste après l'union de gp120 avec le co-récepteur. Cette union libère la protéine gp41 qui se fixe sur la membrane cytoplasmique. Par repli sur elle-même, gp41 attire l'enveloppe virale vers la membrane cytoplasmique et la fusion des membranes cellulaire et virale a lieu grâce à une peptide de fusion présente dans gp41. La capside du VIH pénètre alors dans le cytoplasme de la cellule, une fois à l'intérieur de la cellule, elle se désagrège libérant les deux brins d'ARN et les enzymes qu'elle contenait.

Ainsi, la protéine gp120 est responsable de l'attachement et gp41 de la fusion puis pénétration au sein de la cellule.

Cycle de réplication du virus de l'immunodéficience humaine
Cycle de réplication du virus de l'immunodéficience humaine
La transcription inverse

Cette étape est spécifique aux rétrovirus. Ces derniers ayant pour génome de l'ARN et non de l'ADN, une opération de transcription, "convertissant" l'ARN viral en ADN viral est nécessaire. Car seul de l'ADN peut être intégré dans le génome de la cellule cible. Cette transcription est réalisée par l'enzyme de transcriptase inverse (TI). La TI parcours l'ARN viral et le transcrit en une première molécule d'ADN simple-chaîne, ou ADN brin(-). Pendant cette synthèse, l'ARN matrice est dégradé par une activité dite "RNAse H" portée par la TI. La dégradation de l'ARN est totale sauf pour deux courtes séquences riches en purines appelées séquences PPT (polypurine tracts). Ces deux courtes séquences vont servir d'amorces à la TI pour la synthèse du second brin d'ADN, le brin(+), en utilisant l'ADN brin(-) comme matrice. L'ADN final est une molécule bicaténaire aussi appelé ADN en double-brin. Une particularité de la transcriptase inverse est de ne pas être fidèle dans sa transcription et fait souvent des erreurs. C'est la raison pour laquelle le VIH a une très grande variabilité génétique.

L'intégration

L'ADN bicaténaire pénètre dans le noyau cellulaire selon un processus actif encore mal compris. Cet import nucléaire constitue une particularité propre aux lentivirus qui sont de fait capables d'infecter des cellules en phase stationnaire, c'est-à-dire dont le noyau est intact. Pour ce faire, l'ADN bicaténaire est à ce moment du cycle étroitement associé à l'intégrase et d'autres composants protéiques viraux et cellulaires dans un complexe appelé complexe de pré-intégration. Ce complexe possède la capacité d'interagir avec des éléments de la membrane nucléaire pour traverser cette membrane et accéder à la chromatine cellulaire. L'ADN s'intègre ensuite au hasard dans le génome de la cellule cible sous l'effet de l'enzyme intégrase.

La formation d'un ARN messager

Les deux brins d'ADN de la cellule « s'écartent » localement sous l'effet de l'ARN polymérase. Des bases azotées libres du noyau viennent prendre la complémentarité de la séquence et se polymérisent en une chaîne monobrin : l'ARNm (messager).

L'épissage

L'ARNm ainsi obtenu est hétérogène. En effet, il est constitué d'une succession d'introns (parties non codantes) et d'exons (parties codantes). Cet ARNm doit subir une maturation pour pouvoir être lu par les ribosomes. Se passe alors une excision des introns, pour ne laisser que les exons.

La traduction de l'ARN

Une fois sorti du noyau par l'un des pores nucléaires, l'ARNm est lu par les ribosomes du RER (réticulum endoplasmique rugueux). L'ARNm vient en fait se glisser entre les deux sous unités du ribosome. Pour chaque codon (groupe de trois nucléotides) de l'ARNm, le ribosome attribuera un acide aminé. Ceux-ci se polymériseront au fur et à mesure de la lecture. Un codon initiateur AUG (Adénine-Uracile-Guanine) fera débuter la synthèse tandis qu'un codon stop (UAA ; UGA ; UAG) en marquera la fin.

Maturation

Elle a lieu dans l'appareil de Golgi : Les polypeptides ainsi formés ne sont pas encore opérationnels. Ils doivent subir une maturation dans l'appareil de Golgi.

L'assemblage

Les protéines de structure du virus (matrice, capside et nucléocapside) sont produites sous forme de polyprotéines. Lorsqu'elles sortent du Golgi, les différentes protéines sont liées entre elles. Les protéines sont transportées à la membrane où elles rejoignent les glycoprotéines virales membranaires. Des ARN viraux rejoignent protéines virales. Les protéines de structure s'assemblent pour former la capside et la matrice, englobant cet ensemble.

Bourgeonnement d'un virion sur un lymphocyte en culture
Bourgeonnement d'un virion sur un lymphocyte en culture
Le bourgeonnement

La capside sort de la cellule infectée en arrachant une partie de la membrane cellulaire (à laquelle ont été préalablement fixées les protéines virales de surface (gp120 et gp41)).

La maturation des virus

Une protéase virale doit cliver les liens qui unissent les différentes protéines de structure (matrice, capside et nucléocapside) pour que les virions soient infectieux. Suite aux clivages, les virions sont prêts à infecter de nouvelles cellules.

[modifier] Variants génétiques

Arbre phylogénétique du VIH et du VIS
Arbre phylogénétique du VIH et du VIS

Le VIH est un virus qui a une très importante variabilité génétique et présente ainsi une très grande diversité. Deux types ont été découverts :

  • VIH-1, le plus présent dans le monde
  • VIH-2, moins contagieux que VIH-1 et sévit principalement en Afrique de l'Ouest. Il comprend le VIH-2A et le VIH-2B.

Au sein de chaque type existent plusieurs groupes, qui à leur tour comportent des sous-types.

Le VIH-1 est classé depuis 1998 en trois groupes [25], dont chacun correspondrait à des transmissions indépendantes de VIScpz du chimpanzé à l'Homme [26] :

  • groupe M (pour major group)
  • groupe O (pour outlier group)
  • groupe N (pour non-M, non-O group)

Le groupe M prédomine largement avec plus de 40 millions de personnes contaminées, contre un peu plus de 500 pour le groupe O et seulement 7 pour le groupe N [26]. Non seulement le groupe M est de loin le groupe le plus important en nombre de personnes contaminées, mais il également celui qui est le plus répandu de par le monde en étant présent sur tous les continents alors que les deux autres groupes sont eux uniquement présents en Afrique centrale [27].

Le groupe M comprend neuf sous-types ou clades (de A à D, de F à H, J et enfin K). À cela s'ajoute plusieurs formes recombinantes (en anglais circulating recombinant form ou CRF), qui ont pour origine la multiple infection d'une cellule par des sous-types différents, ce qui entraîne des mélanges dans le génome viral.

Les sous-types et formes recombinantes du groupe M ne sont pas réparties uniformément sur toute la planète. Ainsi, en Europe, dans les Amériques et en Australie c'est le sous-type B qui est le plus présent, alors qu'en Afrique c'est selon les régions le A et le C et en Asie, toujours selon les régions, les groupes C et E [28].

Bien que la variabilité génétique au sein d'un même groupe ne semble pas modifier de manière significative la pathogénicité et la progression de l'infection, elle pose tout de même de sérieux problèmes pour la mise au point d'un vaccin efficace sur tous les groupes et souches du VIH, pour les mesures de la charge virale et dans certains cas particuliers de test VIH [29]. Dans ce dernier cas, c'est ainsi que les tests de dépistage basés sur des antigènes du VIH-1 de sous-type B et du VIH-2 de sous-type A, peuvent présenter une sensibilité moindre pour la reconnaissance des autres sous-types, particulièrement lors de la primo-infection ou d'infection par des variants comme les VIH-1 du groupe O [30].

[modifier] Origine de la variabilité

L'apparition de nouveaux variants génétiques est due à un processus d'évolution, dont les mécanismes sont semblables à ceux qui expliquent l'évolution de toute espèce vivante. La seule différence est que l'évolution du VIH est extrêmement rapide, ce qui a conduit au grand nombre de variants actuels. On explique cette grande variabilité génétique du VIH par plusieurs causes:

Des mutations aléatoires fréquentes

Chez les VIH, le taux de mutations est trés important: plus de mille fois plus important que dans le génome d'un humain. En voici les raisons:

  • la transcriptase inverse, qui permet au VIH de se répliquer, est une enzyme ne possédant pas de mécanisme de détection des erreurs de transcription. Les erreurs sont donc fréquentes et ont été estimé à une tous les 1 700 à 10 000 nucléotides produits. Comme le génome du VIH est composé d'un peu moins de 10 000 nucléotides, il y a approximativement entre une et 10 mutations à chaque cycle viral [31],[32],[33],[34],[35]
  • le nombre important de virions produits, qui est de l'ordre de 10 000 par jour pour chaque virions infectant une cellule [31]. Au sein de l'organisme entier, tous les deux jours, de 109 à 1010 virions sont renouvelés [32]. En théorie, on peut donc prévoir que chacun de ces nouveaux virions porte des mutations différentes.

Ainsi, dans un seul organisme infectés il y a déjà plusieurs variants génétiques, représentant ainsi une quasi-espèce virale.

La variabilité du génome viral n'est pas la même pour tous les gènes, certains sont plus enclins à varier que d'autres. C'est ainsi que le gène env est le plus variable (c'est justement lui qui code les protéines de surface gp41 et gp120) alors que le gène pol est le plus conservé [36].

Les recombinaisons génétiques

Lorsqu'une cellule est infectée par deux virions génétiquement différents, les séquences peuvent se recombiner, ce qui donne naissance à des formes recombinantes. Ce processus, aléatoire, est favorisé par les comportements à risque parce qu'ils augmentent la probabilité de contaminations multiples chez une même personne.

Sélection

Il y a ensuite un processus de sélection naturelle. Les erreurs de transcription et les recombinaisons produisent de nombreux virions différents les uns des autres. La plupart de ces mutations entraînent la production de virions incapables de se répliquer correctement, ce qui les destine à disparaître. Cette importante disparition de virions est compensée par le grand nombre de virions produits. Parmi les virions survivants certains ont pour particularité d'être plus résistants aux attaques des défenses immunitaires. Cela a pour conséquence de les rendre mieux adaptés à leur milieu et finalement seul les virions résistants sont présents dans l'organisme. Cela mène, à plus ou moins court terme, à une inefficacité des défenses immunitaires ce qui provoque l'état immunodéprimé de l'organisme si le taux de lymphocytes CD4+ est trop bas.

La prise d'un traitement médicamenteux par les patients infectés par le VIH entraîne également une sélection au sein de la population virale. Ceci favorise la transmission des virions mutants les plus résistants aux médicaments. Pour contrer cet adaptation des VIH, les multithérapies visent à « attaquer » le VIH sur plusieurs facettes à la fois, et ainsi limiter les possibilités du virus de s'adapter à son milieu.

Origines multiples

Plusieurs passages du VIScpz à l'Homme est la raison de l'existence des différents groupes du VIH-1. Ce qui est de même pour le VIH-2, dont l'ancêtre est le VISsmm.

[modifier] Diagnostic et suivi infectieux

Icône de détail Article détaillé : Test VIH.

Le diagnostic précoce de l'infection par le VIH est important pour une bonne prise en charge du VIH/Sida. En France par exemple, un cas sur deux est détecté au moment du stade Sida, ce qui multiplie par seize le risque de décès du patient dans les six premiers mois de son traitement [37].

Dans les pays développés, des tests sont pratiqués systématiquement pour les dons de sang, d'organes et de sperme. Le manque de test a entraîné plusieurs contaminations de masses [38].

Le Diagnostic sérologique est un acte médical réalisé, en France, par un médecin.

[modifier] Diagnostic

Le diagnostic visant à déterminer le statut sérologique au VIH est réalisé en deux étapes :

  • le dépistage, dans la méthode de référence cela passe par une détection des anticorps anti-VIH
  • la confirmation que les anticorps détectés sont bien liés à une infection par le VIH

La première étape se base sur la détection d'anticorps produits en réponse à une infection par le VIH, ce sont les anticorps anti-VIH. Cette production d'anticorps peut être détectée avec les moyens actuels en moyenne 22 jours après la contamination [39]. Durant cette période, appelée fenêtre sérologique, le patient est parfaitement infectieux, ce qui pose des problèmes évidents de santé publique. Une fois la fenêtre sérologique passée son statut sérologique peut être établi.

La première étape de détection emploie la méthode ELISA, qui utilise la réaction anticorps-antigène pour détecter la présence des anticorps anti-VIH. Pour éviter les faux négatifs et ainsi ne pas passer à côté d'un cas de séropositivité, le test doit avoir une sensibilité optimale, un mélange d'antigènes viraux est alors utilisé, permettant la détection des anticorps anti-VIH-1 et anti-VIH-2 (on parle alors d'ELISA mixte). L'utilisation de deux tests commerciaux d'origine différentes est généralement effectuées pour éliminer le maximum de faux positifs dès la première étape.

Si la détection se révèle positive, douteuse, ou discordante[40], une confirmation est réalisée. Cette dernière vise à savoir si les anticorps détectés sont bien liés à une infection par le VIH-1. Pour cela on utilise une méthode spécifique, dont le but est d'éliminer les résultats faussement positifs. C'est la méthode western blot (WB) qui est généralement utilisée. Là encore, si le test est douteux ou dénote un début de séroconversion, un second test de confirmation est réalisé trois semaines plus tard, le temps d'attendre que la séroconversion soit complète.

Ce n'est qu'a la suite de l'ensemble des ces tests qu'un médecin pourra déclaré un patient séropositif.

[modifier] Autres méthodes

Il existe d'autres techniques de détection d'une infection par le VIH [41], comme :

  • l'antigénie p24 : utile lorsque la séroconversion n'a pas encore eu complètement lieu. Le test devient négatif une fois la séroconversion effectuée, cela explique donc l'utilisation de la procédure précédemment décrite comme un standard
  • la méthode combinée : qui utilise l'antigénie p24 et la détection d'anticorps. Cette méthode est intéressante au tout début de la contamination, car elle réduit la fenêtre sérologique jusqu’à deux à cinq jours, tout en assurant la prise en compte des personnes totalement séroconvertis
  • l'isolement en culture : utilisé pour les nouveau-nés de mère séropositive, car ces derniers sont obligatoirement séropositifs, les anticorps de la mère ayant été transmis. L'infection est confirmée lorsqu'une activité de transcriptase inverse est détectée ou bien des antigènes p24.
  • la détection de l'ARN virale : on cherche les gènes gag ou pol du VIH. Cette méthode tend à remplacer la méthode d'isolement par culture pour les nouveau-nés

[modifier] Suivi infectieux

Une fois la séropositivité établie, un suivi régulier de l'infection doit être effectué pour assurer une bonne prise en charge de la maladie et ainsi évaluer au mieux l'état du malade. Deux facteurs sont pris en compte :

  • le taux de lymphocytes T4, pour définir le niveau de l'infection
  • la charge virale, indiquant le nombre de virion dans l'organisme, par voie de conséquence la vitesse de réplication du VIH dans l'organisme et ainsi permettant de prédire l'évolution de l'infection

Le taux de lymphocytes T4 mesure le déficit immunitaire occasionné par la présence du VIH. Cette numération correspond au nombre de cellules T4 présentes dans le sang. Un taux normal chez l'Homme se situe entre 600 et 1 200 T4/mm3. On considère [42] que :

  • jusqu’à 500/mm3 le patient peut vivre dans des conditions normales et ne nécessite pas de traitement
  • à partir de 350/mm3 le patient doit absolument recevoir un traitement antiviral pour faire baisser la charge virale et faire remonter son taux de T4
  • en dessous de 200/mm3 il est immunodéprimé et risque très fortement de souffrir de multiples maladies opportunistes liées au Sida, là également, le malade doit être placé sous traitement

La différence entre deux mesures de charge virale espacées dans le temps permet d'évaluer la vitesse de réplication du VIH et par voie de conséquence la progression de l'infection. Il y a un lien direct entre la charge virale et le niveau du déficit immunitaire, occasionné principalment par la disparition des lymphocytes T4. La charge virale est définie en mesurant la concentration de l'ARN virale dans le sang. Cette mesure peut varier grandement selon les méthodes employées, pour cette raison est il est important que toutes les évaluations de charge virale soient effectuées dans le même laboratoire avec la même technique [43]. C'est le log10 du nombre de copies/ml qui est utilisé pour évaluer la variation dans le temps de la charge virale. Une variation supérieure ou égale à 0,5 est significative [43].

C'est le cumul de ces deux informations qui permettent au médecin de définir le traitement du patient.

[modifier] Physiopathologie

L'évolution de l'infection par le VIH est dite persistante productive et est représentée par ce diagramme qui montre la relation entre la charge virale et le nombre de lymphocytes T4      Nombre de lymphocytes T4 par mm3 de plasma      Nombre de copies de l'ARN virale par mL de plasma
L'évolution de l'infection par le VIH est dite persistante productive et est représentée par ce diagramme qui montre la relation entre la charge virale et le nombre de lymphocytes T4

     Nombre de lymphocytes T4 par mm3 de plasma

     Nombre de copies de l'ARN virale par mL de plasma

L'infection par le VIH évolue en plusieurs phases pouvant se succéder dans le temps :

  • la primo-infection avec (50 à 75 % des cas) ou sans symptômes ; c'est la phase de séroconversion qui suit la contamination.
  • une phase de latence, parfois accompagnée d'un état de lymphadénopathie généralisée,
  • une phase à symptômes mineurs de l'infection à virus de l'immunodéficience humaine,
  • la phase d'immunodépression profonde ou stade de Sida généralement symptomatique.

Dès la primo-infection, le virus se réplique activement dans l'organisme avec une production de dix milliards de virions quotidiennement, entraînant la destruction d'environs cinq milliards de lymphocytes T CD4+ [44]. Cette réplication se stabilise après quelques semaines à un niveau plus ou moins important selon les sujets. Le système immunitaire hyperactivé compense partiellement la destruction massive des lymphocytes T CD4+ en augmentant leur production, mais l'infection à VIH persiste malgré tout, avec pour conséquence l'émergence et la sélection de virus mutants qui échappent à la réponse immune de l'hôte.

Des chercheurs du CNRS, de l'Institut Curie et de l'Institut Pasteur ont découvert que le virus modifiait le pH des compartiments cellulaires où il s'accumule dans les macrophages, empêchant ainsi l'activation des enzymes chargées de le dégrader [45].

Pendant plusieurs années, les lymphocytes T CD4+ semblent se renouveler rapidement malgré leur destruction par le virus, jusqu’à ce que l'épuisement des organes lymphoïdes centraux (thymus) ne permette plus leur régénération. La destruction des lymphocytes T CD4+ est bien souvent due à l'hyperactivation de ces cellules par interaction avec certaines structures du virus et non à une destruction directe par le VIH [44]. Après dix à quinze ans d'évolution spontanée sans traitement, le sujet est immunodéprimé (stade Sida), des pathologies infectieuses ou tumorales rares (dites opportunistes) surviennent et conduisent au décès. Actuellement les traitements antirétroviraux évitent ou retardent l'évolution vers le stade Sida en maintenant les niveaux de réplication du virus au plus bas possible [44].

La destruction du système immunitaire et la progression clinique avec apparition de maladies opportunistes sont directement liées au taux sanguin des lymphocytes T CD4+ du patient [46]. L'efficacité des traitements antirétroviraux est évaluée par le niveau de réplication virale mesurée par la charge virale VIH (taux d'ARN plasmatique), la mesure de taux de lymphocytes T CD4+ (immunodepression) et par l'état clinique du patient.

[modifier] Non-progresseur à long terme

Plusieurs cas de personnes séropositives ont réussi à garder pendant une longue durée (au minimum 8 ans) naturellement (c'est-à-dire sans traitement) un taux de CD4 normal (supérieur à 500/mm³) et une charge virale basse, voire indétectable pour certains[47],[48]. Mais toutes ont fini par atteindre le stade Sida. Le plus long est resté 18 ans dans un état asymptomatique. Ces personnes sont dites non-progresseurs à long terme ou encore asymptomatiques à long terme (ALT).

Il n'existe pas de modèle unique, certains patients restent dans un état asymptomatique sans évolution significative de leur état, d'autres connaissent une lente détérioration de leur système immunitaire.

[modifier] Épidémiologie

Prévalence des porteurs du VIH dans le monde (2006)
Prévalence des porteurs du VIH dans le monde (2006)

Dans le monde, chaque année, il y a environ 2,5 millions de nouvelles infections. En 2007 il y avait 33,2 millions de personnes vivant avec le virus de l'immunodéficience humaine, la majorité étant en Afrique sub-Saharienne et 2,1 millions de morts du sida [49].

En France, pour l'année 2005, l’Institut de Veille Sanitaire estime à environ 6 700 les nouveaux cas de séropositivité (chiffre stable depuis 2003). Les rapports hétérosexuels représentent la moitié de ces nouveaux cas et concernent pour moitié des personnes d’Afrique subsaharienne. Entre 2003 et 2005, le nombre de découverte de séropositivité a diminué chez les femmes mais augmenté chez les homosexuels qui représentent 27 % des nouveaux cas de séropositivité. La proportion d’infections à VIH-2 est de 1,4 % en 2005. Parmi les infections à VIH-1, la proportion de sous-types non-B a diminué entre 2003 et 2005 (de 50 % à 41 %). En 2005, 5,3 millions de sérologies VIH ont été réalisées, soit une augmentation de 8 % par rapport à 2004, tandis que le nombre de sérologies confirmées positives s’est stabilisé. [50]

[modifier] Traitements

Les antirétroviraux, qui constitue l'arsenal thérapeutique contre le VIH, s'étoffe de jour en jour. Une vingtaine de médicaments antirétroviraux sont disponibles en 2006 et ont pour but d'interférer sur différents mécanismes, d'une part sur les enzymes du VIH nécessaires à sa réplication et d'autre part sur ses mécanismes d'entrée dans la cellule.

Grâce à la trithérapie utilisée depuis 1996, la mortalité due au Sida a chuté de façon significative partout où ces nouveaux traitements étaient disponibles [51],[52],[53],[54]. C'est ainsi qu'au États-Unis l'utilisation à grande échelle de trithérapies a fait passer le nombre de décès chaque années de 49 000 en 1995 à environ 9 000 en 2001 [55].

Ces médicaments peuvent avoir des effets secondaire passagers ou permanents qui peuvent conduire à l'arrêt ou surtout la modification du traitement sachant que correctement suivis ils ont une efficacité relativement importante.

[modifier] Antirétroviraux

Icône de détail Article détaillé : Antirétroviral.

La recherche sur le VIH/Sida étant très importante, de nombreuses recherches, études et publications voient régulièrement le jour. Mais la durée entre la conception d'une molécule et son autorisation de mise sur le marché oscillant entre sept et douze ans en France[56], il faut relativiser les effets d'annonces qui pour certaines ne déboucheront pas sur une application directement pratique dans la lutte contre le VIH/Sida.

Ainsi les seuls médicaments reconnus comme réellement efficaces sont les antirétroviraux ayant reçus leur autorisation de mise sur le marché.

Les antirétroviraux sont classés suivant leur domaine d'action :

[modifier] Inhibiteurs de la transcriptase inverse

Icône de détail Article détaillé : Inhibiteurs de la transcriptase inverse.

Les inhibiteurs de la transcriptase inverse empêchent la synthèse d'ADN proviral (c'est-à-dire qui va permettre la duplication du virus) à partir de l'ARN viral. On trouve dans cette classe :

Inhibiteurs nucléosidiques (INTI)

Les INTI ont constitué la première classe d'antirétroviraux mise sur le marché en 1985. Ils comprennent la zidovudine (AZT) (synthétisée en 1964), la didanosine (ddI), la zalcitabine (ddC), la stavudine (d4T), la lamivudine (3TC) (1989 et utilisée à partir de 1995), l'abacavir (ABC), et l'emtricitabine (FTC).

Les mutations du génome à cause de la transcriptase inverse confèrent au VIH une résistance aux INTI qui peut être croisée entre plusieurs INTI. Ces composés sont tous neutres ou réducteurs, à l'exception de l'AZT qui est un oxydant.

Inhibiteurs non nucléosidiques (INNTI)

Les INNTI sont des inhibiteurs puissants et très sélectifs de la transcriptase inverse du VIH. On trouve dans cette classe : la nevirapine et l'efavirenz. Ils ne sont actifs que sur les VIH-1. Il sont métabolisés en phénols par oxydation.

Analogues nucléotidiques

Les analogues nucléotidiques comme le ténofovir qui a été mis sur le marché en 2002, sont des composés organophosphorés.

[modifier] Inhibiteurs de la protéase

Icône de détail Article détaillé : Inhibiteurs de la protéase.

La classe des inhibiteur de la protéases (IP) est une classe d'antirétroviraux mise sur le marché en 1996. Elle a constitué un tournant majeur dans les stratégies thérapeutiques contre le virus de l'immunodéficience humaine. Ils agissent en inhibant l'action de la protéase virale qui permet le clivage et l'assemblage les protéines virales, processus indispensable à l'obtention de virus infectieux. On obtient alors des virions incapables d'infecter de nouvelles cellules. Les IP sont actifs sur le VIH-1 et le VIH-2, et ne créent pas de résistance croisée avec les INTI ou les INNTI.

[modifier] Inhibiteurs d'intégrase

Icône de détail Article détaillé : Inhibiteurs d'intégrase.

Ces inhibiteurs bloquent l'action de l'intégrase et empêche ainsi le génome viral de se lier à celui de la cellule cible.

Deux inhibiteurs existent : le raltegravir(MK0518), l'elvitegravir(GS9137).

[modifier] Inhibiteurs de fusion et d'entrée

Icône de détail Articles détaillés : Inhibiteurs d'entrée et inhibiteurs de fusion.

Les inhibiteurs de fusion-lyse interviennent au moment de la pénétration et bloc la protéine gp41 l'empêchant de se lier à la membrane cytoplasmique.

Plusieurs produits sont à l'étude et seul l'enfuvirtide a reçu une autorisation de mise sur le marché américain en 2003. Son mode d'administration est injectable par voie sous-cutanée.

[modifier] Choix thérapeutique

Depuis le début des années 1990 des trithérapies ont vu le jour pouvant être prescrites en fonction du stade clinique, du taux de lymphocytes T CD4+ et de la charge virale. Ce traitement antirétroviral comprend actuellement trois médicaments, en général deux inhibiteurs nucléosidiques de la transcriptase inverse, associés à un inhibiteur des protéases ou à un inhibiteur non nucléosidique de la transcriptase inverse, ou parfois à un troisième inhibiteur nucléosidique de la transcriptase inverse ("trithérapies"). Un inhibiteur de fusion y est éventuellement associé.

Il n'y a pas de critère précis pour tous les patients fixant le début d'un traitement antirétroviral, cette décision doit être adapté à chaque patient. Il existe tout de même quelques critères basées sur le nombre de lymphocytes T CD4+. Ainsi, lorsqu'un séropositif a un taux de CD4+ supérieur à 350/mm3, il n'est pas nécessaire de commencer un traitement. Mais sous la barre des 200/mm3, il est impératif de commencer un traitement. Le nombre de CD4 par rapport au nombre totaux de lymphocytes est également un critère. Ainsi lorsque les CD4+ représentent moins de 15% de tous les lymphocytes, un risque d'infection par des maladies opportunistes apparaît [57].

Lors d'un premier traitement, la quasi-totalité des patients voyent leur charge virale plasmatique rendue indétectable dans les six premiers mois. Ce premier traitement doit être le plus simple et le mieux toléré possible. Car c'est la non observance du traitement qui est la principale cause de l'échec thérapeutique [58].

Bien que les traitements antirétroviraux soient très efficaces lorsqu'ils sont bien suivis, le VIH est toujours présent dans l'organisme, seule sa multiplication est ralentie et bien qu'indétectable dans le sang, ce dernier, ainsi que le sperme, restent contagieux [59].

[modifier] Prévention

Il n'existe malheureusement pas de vaccin efficace. Seul le préservatif offre une protection efficace lors des rapports sexuels. Les dons de sang font l'objet d'une sélection des donneurs, de dépistages systématiques et de traitements spécifiques. Aussi, la prévention se fait par l'utilisation de seringues à usage unique en toute occasion, en particulier en cas de toxicomanie intraveineuse ou traitement substitutif.

[modifier] Hypothèses alternatives

Icône de détail Article détaillé : Hypothèses alternatives sur la responsabilité du VIH dans le SIDA.

Une petite minorité de scientifiques et d'activistes remettent en question le lien entre le VIH et le Sida [60], voire l'existence même du VIH [61], ou encore la validité des tests VIH actuels [62]. Récemment, une personne accusée d'avoir eu des relations sexuelles non protégées a utilisé ces concepts comme système de défense [63],[64]. Ces contestations ne sont pas reprises par la plupart des membres de la communauté scientifique, qui accuse ces personnes d'ignorer l'évidence du rôle du VIH dans le Sida et d'être une menace pour la santé publique en dissuadant la population de se faire tester ou les malades d'être sous des traitements antirétroviraux qui ont fait leurs preuves [65],[66].

Ces dissidents affirment que l'approche officielle du Sida, qui considère comme acquise sa causalité rétrovirale, a eu pour conséquence des diagnostics erronés, l'apparition d'une terreur psychologique et d'une certaine forme de racisme, l'utilisation de traitements toxiques et le gaspillage de fonds publics [67]. Ces opinions sont largement rejetées, [68],[69] et sont considérés comme de la pseudo-science par la plupart des membres de la communauté scientifique.

[modifier] Voir aussi

[modifier] Sources

  • (fr) La découverte du virus du Sida en 1983, sur le site de l'Institut Pasteur (pour la section Histoire)
  • (fr) Les rétrovirus, cours de Anne Decoster (pour la section Histoire, Structure, Transmission, Cycle de réplication, Variabilité génétique et Diagnostic et suivi infectieux)
  • (fr) Virologie, cours de Jean-Marie Huraux, Henri Agut, Anne-Marie Fillet, Vincent Calvez, Vincent Thibault, Agnès Gautheret-Dejean, Anne-Geneviève Marcelin, Claire Deback (pour la section Structure, Transmission, Cycle de réplication, Variabilité génétique et Diagnostic et suivi infectieux)
  • Chapitre 26 de Biologie (pour la section Cycle de réplication)

[modifier] Références

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[modifier] Liens externes

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