Soutenance mémoire
Historique de la découverte du VIH /Sida
C’est en 1981 que M. Gottlieb, à Los Angeles, est amené à observer une pneumonie à″Pneumocystis carinii″chez un sujet masculin jeune sans antécédents médicaux notables. La Pneumocystose était alors une maladie exceptionnelle rencontrée chez les grands Immunodéprimés iatrogéniques. Ce patient présentait un effondrement d’une population Lymphocytaire jouant un rôle majeur dans l’orchestration des défenses immunitaires : le Lymphocytes T porteurs des récepteurs CD4 (T CD4). En quelques semaines, d’autres cas de Pneumocystose parfois associés à un sarcome de Kaposi vont être répertoriés chez des Hommes jeunes qui sont tous homosexuels. Cette pathologie nouvelle, le « gay syndrome » va faire l’objet de publications et immédiatement des mises en alerte vont apparaître. Le terme de SIDA va alors être retenu pour cette infection.[1]
Cycle de réplication
Les cellules cibles du VIH sont celles présentant des récepteurs CD4 à leur surface. Ainsi les lymphocytes T CD4+, les macrophages, les cellules dendritiques et les cellules micro gliales cérébrales peuvent être infectées par le VIH .La réplication virale a lieu dans plusieurs tissus. La réplication du virus se déroule en plusieurs étapes : Le virus entre en contact avec le récepteur CD4 via sa glycoprotéine gp120, qui va subir certaines modifications lui permettant de se fixer à un corécepteur (CCR5 ou CXCR4). Cette fixation dévoile la gp41, permettant ainsi la fusion de l’enveloppe virale avec la membrane cellulaire. Il y a peu de temps, il était acquis que la transcription inverse de l’ARN viral n’avait lieu qu’après la décapsidation. Or, de récentes études ont montré que cette étape pouvait avoir lieu également dans la capside, présente dans le cytoplasme .L’ARN génomique y est ainsi rétro-transcrit en ADN par la TI. L’ADN migre ensuite dans le noyau sous forme de complexe de pré-intégration pour être intégré dans le génome de la cellule hôte sous forme proviral grâce à l’intégrase. L’ADN proviral reste ensuite soit à l’état latent, soit est transcrit en ARN par la machinerie cellulaire. Les ARN produits sont destinés à plusieurs étapes: certains serviront de matériel génétique pour les nouveaux virions, d’autres seront traduits en poly protéines, en ayant subit une étape d’épissage au préalable ou non. Les poly protéines produites vont subir certaines modifications; la gp160 est clivée par une protéase cellulaire en gp120 et gp41, protéines qui vont ensuite migrer vers la membrane cellulaire. Les précurseurs gags et gag-pol vont ensuite être clivés par la protéase virale, qui se sera auto-clivée de gag-pol au préalable. Tous ces éléments vont ensuite se rapprocher de la membrane cellulaire pour être empaquetés. Le virion ainsi formé, après ourgeonnement, entre dans un processus de maturation grâce à la protéase pour aboutir à un virus mature dont la capside est définitivement assemblée.
Cellules cibles et réservoir du virus
Les cellules sensibles à l’infection par le VIH expriment le récepteur CD4 à la surface de leur membrane. Ce récepteur, découvert en 1984, s’avère insuffisant pour permettre l’entrée du virus. Dix ans plus tard, les récepteurs aux chimiokines, CXCR4 et CCR5, ont été désignés comme corécepteurs indispensables à l’entrée du VIH-1 dans sa cellule cible. Parmi les cellules cibles, on retrouve principalement les lymphocytes T CD4+ auxiliaires, mais également les cellules présentatrices d’antigènes, telles que les macrophages, les cellules dendritiques, les cellules de Langerhans et les cellules micro gliales du cerveau. La majorité des infections (99%) a lieu dans les cellules lymphocytaires activées CD4+ des organes lymphoïdes, réservoir principal du virus. En effet, il semble que le processus de pathogénicité du VIH soit initié précocement dans les organes lymphoïdes. De plus, une des particularités du VIH est de persister sous forme d’ADN proviral dans les cellules T4 mémoires. Certaines d’entre elles entrent en phase quiescente après infection et intégration du provirus; la réplication cellulaire, donc celle du provirus, est inhibée par un certain nombre de facteurs cellulaires, résultant en un ADN proviral silencieux dans la cellule, et ce jusqu’à plusieurs mois. Ce n’est que lors d’une stimulation immunitaire que les réplications cellulaires et virales reprennent, aboutissant ainsi à la production de virions capables d’infecter de nouvelles cellules.
Epidémiologie
Bien que le sida demeure l’un des défis de santé les plus importants du monde, la solidarité internationale qui s’est mise en place au cours de la dernière décennie pour lutter contre ce fléau continue de générer d’extraordinaires progrès. Combinée à l’émergence de nouveaux outils efficaces conçus pour prévenir les nouvelles infections et les décès liés au sida, la réussite spectaculaire de l’élargissement et de l’intensification des programmes liés au VIH a permis de jeter les bases de l’éradication définitive de cette maladie.À l’échelle mondiale, 34 millions [31,4 – 35,9 millions] de personnes vivaient avec le VIH à la fin de l’année 2012. Selon les estimations, 1,12 % des enfants (<15 ans) dans le monde entier vit avec le VIH bien que les circonstances de l’épidémie qui pèsent sur les pays et les régions continuent de varier considérablement.L’Afrique subsaharienne reste l’une des régions les plus gravement touchées avec près de 2,9 millions des cas de VIH, ce qui représente 88% des personnes vivant avec le VIH dans le monde. La prévalence régionale de l’infection à VIH est près de 25 fois plus élevée en Afrique subsaharienne qu’en Asie mais environ 5 millions de personnes vivent avec le virus dans l’ensemble de l’Asie du Sud, du Sud-est et de l’Est. À l’échelle mondiale, le nombre de nouvelles infections continue de diminuer : le nombre de personnes (adultes et enfants confondus) infectées par le VIH en 2012 (2.3 million [1.9 million – 2.7 million]) Était de 20 % inférieur à celui de 2001. Là encore, les variations sont flagrantes. Les baisses les plus importantes du nombre de nouvelles infections à VIH depuis 2001 ont été observées dans les Caraïbes (42 %) et en Afrique subsaharienne (25 %).[2] Au Mali, les résultats de la dernière étude de séroprévalence de l’infection à VIH réalisée en 2012 dans la population générale adulte au cours de l’Enquête Démographique et de Santé (EDS M-V), ont montré une baisse du taux de prévalence du sida de 1,3% à 1,2% faisant du Mali un pays à faible prévalence. Globalement, les femmes sont plus touchées que les hommes (respectivement 1,3% et 0,8%). Le pic de séroprévalence se situe, aussi bien chez les femmes que chez les hommes, dans la tranche d’âge 30-34 ans (2,2%), témoignage d’une épidémie bien installée[3].
Diversité génétique
Celle-ci tient au processus même de multiplication de ces virus qui sont obligés de transformer leur ARN génomique en ADN pour s’intégrer dans la cellule hôte. Dès 1985, une variabilité génétique importante des VIH a été mise en évidence; il n’existe pas deux virus identiques, même au sein d’un même individu. Cette diversité génétique, due à différents mécanismes (faible fiabilité de la TI, haut niveau de réplication, recombinaison génétique) peut avoir des conséquences sur la réponse aux traitements antirétroviraux. Le VIH est divisé en deux “groupes”, VIH-1 et VIH-2 qui proviennent de 2 événements de transmission inter-espèces différents, issus respectivement du Chimpanzé et du Sootey Mangabey. Les analyses phylogénétiques du VIH-1 à partir de différents isolats ont permis de le classifier en 4 groupes génétiques M (main), O (outlier), N (non-M, non-O) et le dernier groupe P découvert récemment par l’équipe de Plantier La majorité des infections par le VIH est causée par le groupe M, les infections par les groupes N et O étant restreintes à l’Afrique centrale. Dans le groupe M, 9 sous-types sont reconnus et désignés par les lettres A-D, F-H, J et K, les variations génétiques entre les soustypes allant de 25 à 35% selon les sous-types et les régions du génome considérés[21]. Il existe également des variations au sein d’un sous-type, entre 15 et 20%, tels que le soustype F, divisé en sous sous types F1 et F2 et le sous-type A en A1, A2 et A3. Les analyses de tout le génome ont révélé l’existence de virus recombinants inter sous-types, issus de patients surinfectés ou Co-infectés. Ces virus recombinants sont appelés CRFs (Circulating Recombinant Forms) lorsqu’ils ont été identifiés chez au moins 3 individus non liés épidémiologiquement et caractérisés sur tout le génome. Dans le cas contraire, ils sont appelés URFs (Unique Recombinant Forms), plus de 200 actuellement[22]. A ce jour 51 CRFs ont été identifiés, les recombinants CRF01_AE et CRF02_AG jouant un rôle important dans les épidémies régionales[23]
Conséquences de la diversité génétique
La diversité génétique du VIH-1 résulte d’un taux élevé de la réplication couplé à une faible fidélité de la TI et au phénomène de recombinaison génétique, elle est due à différents mécanismes, et a des impacts multiples sur le diagnostic (sérologique, charge virale) et notamment sur la réponse au traitement antirétroviral. Les tests de dépistage, reposant sur des antigènes du VIH-1 du sous-type B prévalent en occident et qui peuvent avoir une sensibilité moindre vis-à-vis des autres sous-types de groupe M appelé non B.
• Certaines études laissent entendre que la résistance aux ARV varierait selon les soustypes : par exemple, le groupe O du VIH-1 pourrait présenter une sensibilité moindre aux INNTI.
• Ainsi des études ont montré que plus de 50% des virus non B infectant des patients naïfs portent au moins trois mutations mineures de résistances aux IP, alors qu’elle n’est que 8% pour le B[15] La question de la sensibilité aux ARV, et particulièrement aux inhibiteurs de protéase des souches présentant un grand polymorphisme génétique reste posée.
• La diversité génétique du VIH constitue un obstacle à la mise au point de vaccins efficaces. En effet, la majorité des candidats vaccins, faisant actuellement l’objet d’essais cliniques ont été créés au moyen de souches de VIH-1 de sous-type B (prédominant en Amérique du Nord et en Europe). Cependant, on ignore jusqu’à quel point ces vaccins pourraient conférer une protection Croisée entre les autres sous-types, notamment ceux prédominant en Afrique.
• La recombinaison entre différents types et sous-types peut induire de conséquences génétiques et biologiques de loin plus importantes que celle résultant de l’accumulation stable d’une simple mutation au sein d’un type ou d’un sous-type unique.
• La sélection des mutations à l’échec, les profiles d’échappement peuvent également être différent selon le sous type de VIH-1. En effet certaines mutations spécifiques aux sous-types peuvent être sélectionnées lors du traitement, par exemple le sous-type C, qui présente de nombreuses spécificités[25]
Objectifs du traitement antirétroviral
Le traitement de l’infection à VIH a pour objectif la réduction maximale de la réplication virale (charge virale plasmatique < 50 copies/ml permettant d’empêcher la progression vers le SIDA et de restaurer un nombre de lymphocytes CD4 > 500/mm³), garant principal de la durabilité de l’effet antirétroviral, de la restauration des fonctions immunitaires et de l’absence de développement de la résistance du virus en présence de médicaments antirétroviraux. Si l’efficacité immunovirologique du traitement est essentielle, d’autres objectifs doivent être recherchés simultanément :
– La meilleure tolérance possible, à court, moyen et long terme ;
– L’amélioration ou la préservation de la qualité de vie ;
– La réduction de la transmission mère-enfant du VIH.
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Table des matières
1. Introduction
2. Objectifs
2.1. Objectif Général
2.2. Objectifs Spécifiques
3. Généralités
3.1 Virus de l’Immunodéficience Humaine (VIH)
3.1.1 Historique de découverte du VIH /Sida
3.1.2 Définition et classification du VIH/Sida
3.1.3 Structure et morphologie du VIH
3.1.4 Stabilité physico-chimique
3.1.5 Cycle de réplication
3.1.6 Cellules cibles et réservoir du virus
3.1.7 Mode de transmission et Evolution naturelle de la maladie
3.1.7.1 Mode de transmission
3.1.7.2 Evolution naturelle de la maladie
3.2 Epidémiologie
3.3 Diversité génétique
3.3.1 Mécanismes de la diversité génétique
3.3.2 Conséquences de la diversité génétique
3.4 Répartition géographique
3.5 Diagnostique biologique au laboratoire
3.5.1 Diagnostic indirect ou sérologique
3.5.2 Diagnostique directe
3.5.3. Séquençage
3.5.3.1Séquençage de l’ADN
3.5.4.2. Les outils bioinformatiques d’analyse des séquences de l’ADN
3.5.4.2.1. Objet de la bioinformatique
3.5.4.2.2. Analyse des séquences
3.6 .Traitement
3.6.1. Objectifs du traitement antirétroviral
3.6.2. Obstacles
3.6.3. Différentes classes thérapeutiques
3.6.4. Nouvelles molécules antirétrovirales
3.6.5 Stratégies de traitement antirétroviral
3.6.6. Echec thérapeutique
3.6.6.1. Echec virologique
3.6.6.2. Echec immunologique
3.6.6.3. Echec clinique
3.6.7. Observance
3.6.8. Résistance du VIH aux antirétroviraux
3.6.8.1 Définition
3.6.8.2 Mécanisme d’apparition des mutations de résistance
3.6.8.3 Mécanisme de la résistance aux antirétroviraux
3.6.8.4 Les analogues nucléosidiques de la transcriptase inverse (INTI)
3.6.8.5 Inhibiteurs non nucléosidiques de la transcriptase inverse (INNTI)
3.6.8.6 Inhibiteurs de protéase (IP)
3.6.8.7 Les inhibiteurs d’entrée
3.6.8.8 Inhibiteurs d’intégrase (INT)
3.6.8.9 Les tests de résistance
3.6.8.10 Indications et critères d’utilisation des tests de résistance
3.6.8.11 Critères de demande de génotypage (cas du Mali)
4. Méthodologie
4.1 Type et période d’étude
4.2 Cadre et lieu d’étude
4.3 Population d’étude
4.4 Critères d’inclusion
4.5 Critères de non inclusion
4.6 Méthodes utilisées
4.6.1 Technique Abbott HIV-1 Real Time TM
4.6.1.1 Principe
4.6.1.3 Procédure de la technique
4.6.2 La technique VIROSEQTM
4.6.2.1 Principe de la technique
4.6.2.2 Organisation de la paillasse
4.6.2.3 Réactifs et matériels
4.6.2.4 Préparation des échantillons
4.6.2.5 Réaction de la RT-PCR
4.6.2.6 Réaction de la PCR
4.6.2.7 Préparation des produits de PCR pour la réaction de séquence
4.6.2.8 Réaction de séquence
4.6.2.9 Préparation des échantillons à charger dans le séquenceur
4.6.2.10 Détection des mutations et analyse des données
4.6.3 Prélèvement et stockage des échantillons
4.7 Echantillonnage
4.8 Analyse des données
5. Résultats
6. Commentaires et Discussion
7. Conclusion et Recommandations
7.1 Conclusion
7.2 Recommandations
8. Références Bibliographiques
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