Profil épidémiologique, diagnostique et thérapeutique des patients porteurs du virus de l’hépatite C

Profil épidémiologique, diagnostique et
thérapeutique des patients porteurs du virus de
l’hépatite C

Epidémiologie analytique

Le virus de l’hépatite C 

Les caractéristiques du virus 

 Taxonomie  Le virus de l’hépatite C appartient à la famille des Flaviviridae qui comporte quatre genres :  Les pestivirus qui infectent les porcs et les ruminants, principalement le virus de la diarrhée virale bovine et le virus de la peste porcine  Les flavivirus dont les virus de la dengue, de la fièvre jaune, du Nil occidental, de l’encéphalite japonaise et de l’encéphalite à tique.  Les hépacivirus : virus de l’hépatite C et plusieurs autres virus de pathogénicité inconnue infectant des animaux (chevaux, rongeurs, chauves-souris, vaches et primates)  Les pegivirus largement répartis chez les mammifères où ils entrainent des infections persistantes. 

Les particules virales

Il s’agit d’un petit virus enveloppé avec un diamètre de 55 à 65nm. De l’intérieur vers l’extérieur, nous avons :  le génome viral qui est un ARN simple brin  la capside protéique icosaédrique constituée de la protéine C 9  une enveloppe lipidique contenant deux glycoprotéines d’enveloppe virale (E1 et E2) organisées en complexes hétérodimériques. Figure 1: Structure du virus de l’hépatite c 

La structure du génome 

Le génome du virus est formé d’un ARN monocatenaire linéaire de polarité positive d’environ 9600 paires de base (Pb). Il comprend trois parties : les régions 5’ et 3’ non codantes (Untranslated Region UTR) qui encadrent la troisième partie représentée par le cadre de lecture ouvert (Open Reading Frame, ORF)

 La fonction des protéines virales  

Les protéines structurales 

  La protéine de capside ou protéine C ou Core La protéine C est multifonctionnelle. Son principal rôle et de servir à la formation de la nucléocapside virale par polymérisation. Elle a également un rôle dans la régulation de nombreux processus cellulaires participant grandement à la pathogénèse : la transcription, la prolifération cellulaire, l’apoptose, la réponse immunitaire, la modulation du métabolisme lipidique et la 10 stéatose. C’est ainsi qu’elle participerait à la transformation cellulaire et au processus de cancérisation.  La protéine ARFP (Alternative Reading Frame Protein) ou protéine F (Frameshift) Elle n’a pas d’impact sur la réplication in vitro et in vivo. Cependant elle serait impliquée dans la régulation du cycle cellulaire et la perturbation de l’organisation du cytosquelette ce qui suggère qu’elle pourrait jouer un rôle dans le développement du cancer du foie.  Les glycoprotéines d’enveloppe E1 et E2 La protéine E2 possède deux régions hypervariables HVR1 et HVR2 (hypervariable région 1 et 2) qui seraient à la base de la diversité génétique du virus (quasi espèces). Elles s’associent entre elles pour former deux types d’hétérodimères stables (avec ou sans pont disulfure) ce qui constitue une étape importante dans la morphogénèse des virions. Elles jouent un rôle essentiel dans l’interaction avec les récepteurs d’attachement et les facteurs d’entrée du virus dans l’hépatocyte, mais aussi dans l’assemblage des particules virales.  La protéine P7 Elle jouerait un rôle dans l’assemblage et la sécrétion des particules infectieuses. Elle pourrait également jouer un rôle dans la protection de E2 contre une dégradation précoce durant les dernières phases de sécrétion des particules virales.Les protéines non structurales [23 ; 31 ;34]  La protéine NS2 La protéine NS2 forme avec le domaine N terminal de la protéine NS3 une protéase auto-catalytique zinc dépendante responsable du clivage de la jonction NS2/NS3, libérant ainsi une protéine NS3 totalement fonctionnelle indispensable à la réplication virale. Elle joue également un rôle de coordination dans l’assemblage des particules virales.  La protéine NS3 Elle est bifonctionnelle et possède un domaine sérine –protéase dans son tiers N terminal et un domaine NTPase/ hélicase dans ses deux tiers C terminaux. La formation d’un hétérodimère stable entre NS3 et NS4A permet l’activité sérine – protéase qui assure le clivage des protéines situées en aval, clivage en cis des jonctions NS3 / NS4A et NS4A /NS4B ensuite le complexe NS3 – 4A protéase est formé et est responsable des clivages en trans des jonctions NS4B / NS5A et NS5A / NS5B. La protéase NS3 / NS4A joue un rôle dans la persistance du VHC et dans la pathogénèse de l’hépatite C. En effet, elle a comme cible plusieurs protéines cellulaires dont la plupart sont impliquées dans la surveillance immunitaire. L’activité NTPase / hélicase primordiale à la traduction et à la réplication du génome viral. Elle permet d’abolir les structures secondaires et de séparer les brins positifs et négatifs de l’ARN permettant ainsi l’accès de l’ARN aux enzymes virales et cellulaires. La portion hélicase semble également impliquée dans la régulation et la transduction du signal par la protéine kinase dépendante de l’AMP cyclique (PKA) et semble pouvoir influencer la survie et la prolifération de sa cellule hôte. 12  La protéine NS4A Elle est essentiellement le cofacteur de la protéine NS3, mais permet également son ancrage aux membranes cellulaires. Elle régule l’hyperphosphorylation de la protéine NS5A et joue un rôle double dans la réplication de l’ARN et l’assemblage du virus.  La protéine NS4B Elle est associée aux autres protéines non structurales et à l’ARN polymérase au sein du complexe de réplication et joue un rôle essentiel dans la réplication du VHC et dans le remodelage des membranes cellulaires. Elle est également impliquée dans l’échappement à la réponse immunitaire.  La protéine NS5A Elle est multifonctionnelle et est associée aux autres protéines non structurales au sein du complexe de réplication. Elle joue un rôle primordial dans la réplication de l’ARN du VHC et dans l’assemblage des particules virales. Elle pourrait jouer un rôle dans la résistance au traitement par interféron. Plusieurs inhibiteurs de NS5A ont été développés dont les plus récents présentent une meilleure activité pangénotypique et possèdent un grand potentiel anti viral.  La protéine NS5B Elle est l’ARN-polymérase ARN-dépendante du VHC. NS5B joue le rôle de catalyseur de la réplication virale du VHC. Elle permet l’élongation des ARN viraux. 13 Figure 2: Organisation du génome et maturation de la polyprotéine du virus de l’hépatite C [42]. La structure secondaire du RNA dans les régions 5ʹ et 3ʹ non codantes (NCR) est illustrée de manière simplifiée. Les pointes de flèches indiquent les clivages par des protéases cellulaires. Les clivages par les protéases virales NS2 et NS3-4A sont indiqués par des flèches 

 Le cycle de réplication

L’absence d’un système de culture cellulaire permettant une réplication complète du VHC a constitué une grande contrainte à l’étude du cycle viral du VHC. Depuis 2005, cette étude est possible in vitro et sur de petits modèles animaux. Le cycle de la réplication du VHC comprend plusieurs étapes. 14 Figure 3: cycle de réplication du virus de l’hépatite C [42] (a) attachement, entrée et fusion (b) libération du génome viral dans le cytoplasme (c) traduction et apprêtement de la polyprotéine (d) réplication de l’ARN génomique (e)assemblage (f) excrétion des virions. 

 Etapes précoces du cycle cellulaire (attachement – entrée – fusion)

Le cycle cellulaire du VHC est cytoplasmique et concerne essentiellement les hépatocytes. L’attachement et l’entrée du virus dans la cellule cible passe par une interaction entre les protéines de surface du virus (E1 et E2) et les molécules de surface cellulaire impliquées dans le complexe du récepteur, par l’intermédiaire de la région hypervariable (HRV1). Le récepteur des LDL « LDL-R » et les glycosaminoglycanes « GAGs » permettent l’attachement initial du VHC sur les cellules hôtes soit par une interaction directe avec les glycoprotéines d’enveloppe E1 et E2 soit à travers 15 les lipoprotéines. Ensuite, il faut l’action coordonnée d’au moins quatre facteurs cellulaires pour l’entrée du virus : le récepteur scavenger B de type 1 (SR-B1), la Tétraspanine CD81, les protéines de jonction serrée claudine -1 (CLDN1) et oclludine (OCLN). Après l’attachement et l’entrée par endocytose clathrine dépendante, les virions sont transportés vers les endosomes où a lieu la fusion entre les membranes virales et cellulaires ; cette fusion est pH dépendant. Ensuite, la nucléocapside est libérée dans le cytoplasme de la cellule et largue les brins d’ARN génomique qui serviront d’ARN messager pour la synthèse des protéines virales et de matrice pour la réplication (revoir) 

 Traduction et apprêtement de la polyprotéine

 Une fois dans le cytoplasme le génome du VHC est traduit en une polyprotéine virale par la machinerie cellulaire. La traduction du cadre de lecture ouvert du VHC est initiée par l’IRES où se fixe les sous unités ribosomales, des facteurs d’initiation de traduction. La traduction conduit à une polyprotéine précurseur dont la maturation post traductionnelle donne naissance à des protéines virales structurales (le clivage est assuré par des protéase virales auto catalytique) et non structurales (le clivage est assuré par des protéases cellulaires situées sur les membranes du RE). La protéine F peut être produite, résultant d’une initiation de traduction à partir d’un cadre de lecture alternatif à la séquence codante pour la protéine de capside. 

 La réplication de l’ARN génomique

Le complexe de réplication formé par des protéines non structurales de NS3 à NS5B et les protéines cellulaires de l’hôte assure la synthèse des ARN viraux génomiques. L’ARN polymérase synthétise un brin d’ARN de polarité négative à partir de la matrice anti sens de l’ARN qui servira à son tour à synthétiser plusieurs copies d’ARN de polarité positive. Ces copies d’ARN seront utilisées comme ARNm pour la synthèse des protéines virales et encapsidées pour la formation de nouveaux virions

 Assemblage et excrétion des virions

 L’assemblage des particules virales requiert l’accumulation des protéines structurales et du génome viral, il est déclenché par l’interaction de la capside avec l’ARN génomique. Les protéines non structurales jouent un rôle important et il existe un lien étroit avec le métabolisme lipidique. Après assemblage et bourgeonnement à l’intérieur du RE, les virions sont libérés par exocytose. 

Variabilité génétique 

La grande diversité génétique du virus de l’hépatite C est due au fort taux de réplication virale (1012 nouveaux virions par jour) et à des erreurs de transcription de l’ARN polymérase associées à l’absence d’activité correctrice 5’ – 3’, aboutissant à un taux élevé de mutations. La diversité génétique varie d’une région génomique à l’autre. Les régions du génome qui codent pour les glycoprotéines E1 et E2 sont les plus sujettes aux erreurs. A l’opposé, les régions 5’NC et celle codant pour la protéine C sont parmi les régions les plus conservées. 17 Cette variabilité génétique s’observe à deux niveaux : le génotype et les quasi espèces.

Génotypes et sous types 

L’analyse phylogénétique de séquences nucléotidiques de différentes souches virales provenant des différentes régions du monde a permis de classer les variants du VHC en sept génotypes numérotés de 1 à 7 et de nombreux sous types identifiés par une lettre minuscule a, b, c, … Leur distribution géographique mondiale n’est pas uniforme. On retrouve les génotypes 1, 2 et 3 partout dans le monde à des prévalences différentes. Le génotype 4 infecte principalement les populations d’Egypte et du Moyen Orient. Le génotype 5 est presque exclusivement retrouvé en Afrique du Nord et le génotype 6 principalement observé en Asie. Le génotype 7 a été mis en évidence plus récemment chez seulement quelques individus en Afrique central.