EVALUATION CLINIQUE DE LA PRECISION DU TEST PIMA CD4 +

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GENERALITES SUR LE VIH 

Début de l’épidémie VIH Les débuts de l’épidémie de sida datent du 5 juin 1981, q uand le CDC (Center for Disease Control) américain note dans sa revue Morbidity and Mortality Weekly Report 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 (CDC, 1981a ; CDC, 1981b). Il est justement remarqué que, chez ces patients, le taux de lymphocytes T4 est en chute libre. Ces cellules jouent un rôle essentiel dans le système immunitaire. Les premiers malades sont tous homosexuels, ce qui fait que ce syndrome, qui ne portait pas encore le nom de sida, est provisoirement appelé le syndrome gay ou cancer gay. Une des premières causes suggérées de cette immunodépression est le poppers, un vasodilatateur très utilisé chez les homosexuels (Fleury, 2002). Mais, dans les mois qui suivent, d’autres personnes sont infectées, des toxicomanes par injections, des hémophiles et des Haïtiens (CDC, 1981a ; CDC, 1981b ; CDC, 1981c). Cette découverte révèle que le poppers n’est pas la cause, et une origine infectieuse est de plus en plus admise. Il reste alors à trouver l’agent infectieux.  Le VIH est un rétrovirus du genre des lentivirus, qui se caractérisent par une longue période d’incubation avec, 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 qui, avec gp41 et gp120, sont utilisés dans les tests VIH western blot. La nucléocapside est composée, quant à Evaluation Clinique de la précision du Test Pima CD4 pour la numération des cellules T CD4 3 Mémoire de Master en Génétique des Populations 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 : • transcrivent l’ARN viral en ADN viral (transcriptase inverse p64) • intègrent l’ADN viral à l’ADN cellulaire (l’intégrase p32) • participent à l’assemblage du virus (protéase p10). Cette dernière n’est pas présente dans la capside, mais flotte dans la matrice p17 (Berger et al. 1999 ; Brun-Vezinet et Wainberg, 2003 ; Lazrek et al., 2005). Ces trois enzymes sont les principales cibles des traitements antirétroviraux, car elles sont spécifiques aux rétrovirus. Figure 1 : La Structure du VIH (Abbas et Lichtman, 2005). 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 (Clavel et al., 1986b ; Guyader et al., 1987 ; Frankel et Young, 1998). 5’ 3’ Figure2 : Génome du VIH-1 (Abbas et Lichtman, 2005). Evaluation Clinique de la précision du Test Pima CD4 pour la numération des cellules T CD4 4 Mémoire de Master en Génétique des Populations.

CYCLE DE REPLICATION DU VIH

Les cellules cibles du VIH sont celles présentant des récepteurs CD4 à l eur surface. Ainsi, les lymphocytes T CD4+, les macrophages, les cellules dendritiques et les cellules microgliales cérébrales peuvent être infectées par le VIH (l’article du quotidien Le Monde, 20071 ). Ainsi, la réplication virale a lieu dans plusieurs tissus. La réplication du virus se déroule en plusieurs étapes : 

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 corécepteurs ont été identifiés, mais les principaux sont CXCR4 pour les lymphocytes T CD4+ et CCR5 pour les macrophages (National Institute of Allergy and Infectious Diseases). 1) Fixation de la gp120 au récepteur CD4 2) Fixation d’une boucle variable de la gp120 a u co-récepteur et fixation de la gp41 s ur la membrane cellulaire 3) Pénétration dans la cellule 

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- Figure 3 : Processus d’attachement du VIH (Furelaud et Pavie, 2004). Evaluation Clinique de la précision du Test Pima CD4 pour la numération des cellules T CD4 5 Mémoire de Master en Génétique des Populations même, gp41 attire l’enveloppe virale vers la membrane cytoplasmique, puis la fusion des membranes cellulaire et virale a lieu grâce à un peptide de fusion présent 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 de la pénétration au sein de la cellule (l’article du quotidien Le Monde, 20071 ; Decoster, 20062 ).

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 rétrotranscription, « 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 rétrotranscription est réalisée par l’enzyme transcriptase inverse, une ADN polymérase ARN-dépendante. La transcriptase inverse parcourt l’ARN viral et le transcrit en une première molécule d’ADN simple-chaîne, ou A DN brin (-). Pendant cette synthèse, l’ARN matrice est dégradé par une activité ribonucléase H portée par la transcriptase inverse. 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 transcriptase inverse 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 appelée ADN à d ouble-brin. Une particularité de la transcriptase inverse est de ne pas être fidèle dans sa transcription et de souvent faire des erreurs. C’est la raison pour laquelle le VIH a une très grande variabilité génétique (Berger et al., 1999 ; l’article du quotidien Le Monde1 ; Decoster, 20062 ).