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Organisation du génome viral et variabilité
Le génome du VIH est un ARN simple brin d’approximativement 9200paires de bases en double copie. Les génomes du VIH1 et du VIH2 partagent entreeux globalement 42% d’homologie[1].
Comme tous les rétrovirus, les VIH possèdent trois gènes de structurequi vont coder pour les protéines structurales du virus[8,57]. Ces trois gènes sont :
♦ Le gène gag (group antigen) qui code pour les protéines internes (P25, P18, P15 pour le VIH1)
♦ Le gène polymérase (pol) qui code pour les enzymes (reverse transcriptase, protéase, intégrase),
♦ Le gène env(enveloppe) qui code pour les glycoprotéines d’enveloppe.
A chaque extrémité de l’enveloppe est présente une même séquence de taille variable appelée LTR (Long Terminal Repeat). Les LTR sont des régions non codantes, contenant les éléments promoteurs qui contrôlent l’intensité de l’expression des gènes viraux ainsi que l’intégration du provirus dans le génome de la cellule hôte[12].
En plus de ces trois gènes habituels, la structure génétique des VIH estparticulière par le très grand nombre de gènes régulateurs. Ces gènes sont : tat, rev, nef, vif, vpr, vpu(VIH1) et Vpx (VIH2).
La variabilité des VIH est une des caractéristiques majeures de ces virus. Elle est liée aux erreurs d’incorporation de nucléotides qu’effectue la reverse transcriptase, lors de la rétrotranscription de l’ARN viral en ADN. Ce taux d’erreur est de 1 à 10 mutations par génome et par cycle. Par ailleurs, la dynamique de la réplication virale est très élevée, avec une production de l’ordre de 1 à 10 milliards de virus par jour. La variabilité n’est pas la même sur tout le génome viral. Parmi les gènes codant les protéines de structure, le gène env est le plus variable et le pol le plus conservé. C’est l’analyse des gènes env et pol qui est la plus utilisée pour étudier la diversité génétique. La variabilité reflète d’une manière générale l’adaptation du virus à son environnement, ce qui lui permet de résister aux antirétroviraux, ce qui lui permet d’étendre son tropisme ou d’échapper aux réponses immunes de l’organisme[19].
Physiopathologie de l’infection à VIH :
LES CELLULES CIBLES DU VIH
– Les infections virales débutent par la fixation des particules virales sur un récepteur membranaire des cellules cibles : c’est la molécule CD4 des lymphocytes T helper pour le VIH[6].
– Bien qu’en faible quantité, le récepteur CD4 est présent à la surfacemembranaire de nombreuses autres cellules ;telles que les cellules dendritiques, cellulesfolliculaires ganglionnaires, cellules micro gliales du système nerveux central (SNC).
– Le VIH peut cependant infecter des cellules ne possédant pas la molécule CD4 : astrocytes, cellules hématopoïétiques, myocytes, hépatocytes[29].
Cycle de réplication du VIH [9,6]
La réplication du VIH dans l’organisme a lieu dans de nombreux tissus (ganglions lymphatiques, intestin, thymus, cerveau, muscle etc.) et /ou liquides biologiques (sang, liquide broncho alvéolaire etc.), dans lesquels on retrouve les cellules cibles des VIH.
Les principales étapes du cycle de réplication du VIH sont communes à tous les rétrovirus. II s’agit de :
• L’attachement ou la fixation du virus sur les lymphocytes grâce à la molécule CD4.
• L’adsorption et la pénétration du virus dans la cellule.
Cette étape nécessite la reconnaissance par l’enveloppe virale (gp120) de molécules de surface cellulaire appelées récepteurs et co-récepteurs du VIH. Le récepteur de haute affinité pour le VIH a été identifié. Il s’agit de la molécule CD4 (figure 3).
Une dizaine de co-récepteurs ont été identifiés. Il s’agit notamment des molécules dont la fonction habituelle est de reconnaître des facteurs solubles connus sous le nom de chimiokines (substances chimio attractantes).
Parmi les co-récepteurs du VIH, citons les molécules CXCR4 et CCR5exprimées surtout par les macrophages et les lymphocytes T mémoire (figure 3).
• La décapsidation et la synthèse d’ADN proviral résultant de la copie de l’ARN viralgrâce à la transcriptase inverse (RT) au sein d’un complexe de pré-intégration.
• L’intégration de l’ADN proviral dans le génome de la cellule hôte grâce à l’intégrase virale.
Les étapes suivantes conduisent à l’expression de nouvelles particulesvirales et dépendent du type et de l’état de la cellule infectée, il s’agit :
• La transcription du pro virus en ARN génomique parl’ARN polymérase II de l’hôte : le taux de cette synthèse est contrôlé parles protéines de régulation codées par les gènes tat et rev, cet ARN messager viral migre alors du noyau vers le cytoplasme et est épissé endifférents ARN messagers codant pour les protéines de régulation tat, rev et nef.
• La traduction des protéines virales à partir des ARNmessagers viraux.
• L’assemblage des poly protéines virales et del’encapsidation de l’ARN virale.
Cette dernière étape conduit à la maturation des protéines virales et àla formation de nouvelles particules virales qui bourgeonnent à lasurface de la cellule avant d’être libérées dans le milieu extracellulaire, prêt à infecter de nouvelles cellules cibles.
Chacune de ces étapes constitue une cible potentielle pour unethérapeutique anti rétrovirale.
Prise en charge thérapeutique des patients infectés par le VIH
Définition des antirétroviraux
Les antirétroviraux constituent un groupe de médicaments anti-infectieuxantiviraux actifs sur les virus du Syndrome de l’ImmunodéficienceAcquise (VIH1 et VIH2). Il s’agit de médicaments essentiellementvirostatiques qui agissent par inhibition enzymatique [24].
Historique des antirétroviraux
La Zidovudine, premier antirétroviral à avoir été mis sur le marché, estconnue depuis 1964 (étudiée pour ses propriétés anticancéreuses). Sonactivité antirétrovirale (sur le virus du Friend) fut démontrée en 1975 ; celle contre le VIH a été démontrée au National Cancer institute (USA) en 1986.
Puis son développement clinique subventionné conduit dans un tempsrecord à une autorisation de mise sur le marché en1987. Moléculesimple dérivée de la thymidine, extraite de la laitance de hareng(poisson à dos bleu-vert, à ventre argenté), laZidovudine a bénéficié rapidement de mode de production moinscoûteux, à partir de D-xylose.
En 1987, la FDA (Food and Drug Administration) aux USA a homologué laZidovudine (AZT).
Les années suivantes, d’autres nouveaux médicaments de la mêmefamille ont été introduits : Didanosine, Stavudine, Abacavir, Lamivudine.
Les principaux problèmes rencontrés avec tous ces produits, y comprisl’AZT sont leur activité limitée, leur toxicité et leur intérêt diminuant avecle temps à cause de l’apparition de résistances.
En 1996, une autre famille d’antirétroviraux fut disponible, les inhibiteursde la protéase qui feront naître de nouveaux espoirs par la trithérapie [24].
Présentation des différentes classes d’ARV
Les médicaments antirétroviraux agissent d’une part sur les trois enzymesnécessaires à la réplication du virus, et d’autre part sur les mécanismes d’entréedu virus dans la cellule. Ces médicaments sont très actifs et permettent decontrôler la réplication du virus. Cependant ils ne permettent pas l’élimination du virus et donc la guérison des sujets infectés. Ils sont de plus responsables denombreux effets indésirables parfois mal tolérés [30]. Les antirétroviraux actuellement utilisés sont :
Inhibiteurs de la transcriptase inverse (TI)
Les inhibiteurs de la transcriptase inverse (TI) empêchent la synthèse d’ADN proviral à partir de l’ARN viral. On trouve dans cette classe:
Inhibiteurs nucléosidiques (INTI)
Ils ont constitué la première classe d’antirétroviraux mise sur le marché en 1987. Ils comprennent la zidovudine (AZT), la didanosine (ddI), la zalcitabine (ddC), la Stavudine (d4T), la Lamivudine (3TC), l’Abacavir, et l’emtricitabine (FTC). Lesmutations de la transcriptase inverse confèrent une résistance aux INTI qui peuvent être croisées entre eux ou avec les INTI.
Inhibiteurs non nucléosidiques (INNTI)
Ce sont des inhibiteurs puissants et très sélectifs de la transcriptase inverse du VIH1. On trouve dans cette classe : la Névirapine et l’Efavirenz. Ils ne sont actifsque sur les VIH-1.
Analogues nucléotidiques
Il s’agit du Ténofovir, mis sur le marché en 2002[46].
Inhibiteurs des protéases (IP) :
La classe des inhibiteurs de protéases (IP) est une classe d’antirétrovirauxmise sur le marché en 1996. Elle a constitué un tournant majeur dans les stratégiesthérapeutiques contre le VIH. Ils agissent en inhibant l’action de la protéase viralequi permet la maturation et l’assemblage les protéines virales, processus indispensableà l’obtention de virus infectieux [36]. Avec ces ARV, on obtient alors des virions immatures incapables d’infecter denouvelles cellules. Les IP sont actifs sur le VIH-1 et le VIH-2, et ne créent pas derésistance croisée avec les INTI ou les INNT
Inhibiteurs de fusion :
Parmi les inhibiteurs de fusions, plusieurs produits sont à l’étude.
Seul l’Enfuvirtide est actuellement sur le marché. Il agit au premier stade de laréplication du virus en empêchant la fusion entre le virus et la cellule parinhibition compétitive. Un autre inhibiteur de fusion agissant sur la gp41 est encours de développement par les mêmes firmes, le T1249, peptide synthétique de39 acides aminés [19].
Inhibiteurs CCR5
Le Maraviroc est un antagoniste sélectif du corécepteur à chémokines CCR5 pourles souches de VIH-1 à tropisme R5 exclusivement. Les inhibiteurs du CCR5 nefonctionnent que pour les patients dont le virus utilise le CCR5. Ces médicamentsne sont efficaces ni pour les patients porteurs de virus qui utilisent le corécepteurCXCR4 (virus à tropisme X4) ni pour les patients porteurs de virus qui utilisent les deuxcorécepteurs à la fois (virus à tropisme double ou mixte).
Inhibiteurs de l’intégrase
L’intégrase catalyse l’étape dite d’intégration du cycle réplicatif des agentsinfectieux (suite d’étapes critiques), ce qui a comme résultat d’intégrer l’ADN proviral du VIH-1 dans le génome de la cellule hôte. Le premier inhibiteur de l’intégrase sur le marché est le raltégravir.
Conditions d’instauration du traitement :
Avant d’initier le traitement antirétroviral, il convient de faire un bilan pré thérapeutique qui permet d’apprécier le retentissement de l’infection àVIH sur l’état général (poids…), sur le systèmeimmunitaire par la mesure du taux des lymphocytes CD4 (exprimé ennombre de lymphocytes CD4 /mm3), de quantifier l’ARN-VIH plasmatique(charge virale, exprimée en nombre de copies/ml ou en log10) et dedisposer d’éléments biologiques de référence tels que le taux d’hémoglobine, la NFS, la glycémie, les transaminases, la bilirubinémie,l’urémie et l’uricémie, paramètres pouvant être modifiés par le traitementantirétroviral.
Enfin, il offre l’occasion d’établir entre le patient, éventuellement sonentourage et son médecin traitant une relation de confiance facilitant lasuivie ultérieure, la compréhension et l’adhésion au traitement [33].
Aujourd’hui, le bilan pré thérapeutique établi permet de statuer sur l’état clinique et biologique du patient, mais la mise sous traitement est devenue systématique dans un but préventif.
Variabilité génétique et résistance du VIH aux antirétroviraux
La résistance à un antirétroviral a été rapportée pour la première fois il ya12 ans chez des patients sous monothérapie par AZT. Depuis, lesthérapeutiques antirétrovirales se sont enrichies mais la résistance estune des principales causes de leurs échecs. En prévenir l’apparition estun des buts principaux des recommandations thérapeutiques régulièrement actualisées. De plus, sont entrés dans la pratique clinique les tests génotypiques de résistance aux antirétroviraux, dont on a démontré l’utilitépour optimiser le choix du traitement de seconde ligne en cas d’échec [42].
La résistance a été reconnue comme l’une des causes majeuresd’échec thérapeutique.
La résistance est liée à l’apparition de mutations au niveau des gènesqui codent pour la reverse transcriptase (RT), l’intégrase et la protéase, entraînantdes modifications de leur structure et une insensibilité aux ARVconcernés.
La résistance aux ARV est une conséquence de la variabilité génétique desdifférents types de VIH[42].
Pour les inhibiteurs de protéase, la résistance ne se manifestera que lorsque plusieurs mutations se seront accumulées sur le gène de la protéase d’un même génome viral [13].
Dans ce cas, les variants résistants n’émergeront que plus lentement,sélectionnés de façon cumulative si la réplication virale persiste. Il adonc été montré une relation directe entre la réplication viralepersistante en présence d’un anti-rétroviral et l’émergence d’une résistance à celui-ci.
Le traitement anti-rétroviral peut réduire l’émergence de la résistance de deux manières :
– s’il maximalise et maintient l’inhibition de la réplication virale.
– si les médicaments utilisés font que plusieurs mutations sontnécessaires pour que la résistance puisse apparaître.
La« barrière génétique» des inhibiteurs non nucléosidiques est en général très fragile à la résistance, car une mutation unique peut êtresuffisante pour provoquer une résistancedans la mesure où plusieurs mutations sont nécessaires
pour qu’émergeune résistance aux médicaments de ces deux familles. Le traitement ARV élimine les souches sauvages ou wild types(WT) et sélectionne ces souches mutées résistantes qui répliquent plus lentement.
La meilleure prévention de l’apparition de la résistance aux ARVconsiste à diminuer de façon profonde et durable la charge virale[6].Ilest donc primordial que les stratégies de traitement soient bienstructurées et supervisées.
Une surveillance active des résistances doit accompagner toutprogramme de traitement ARV[50].
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Table des matières
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE
I. Généralités sur le VIH
1. Historique de l’infection à VIH
1. Epidémiologie du VIH
3. Structure du VIH1
4. Organisation du génome viral et variabilité
5. Physiopathologie de l’infection à VIH :
5-1- LES CELLULES CIBLES DU VIH
5-2- Cycle de réplication du VIH
II. Prise en charge thérapeutique des patients infectés par le VIH
1. Définition des antirétroviraux
2. Historique des antirétroviraux
3. Présentation des différentes classes d’ARV
3.1. Inhibiteurs de la transcriptase inverse (TI)
3.2. Inhibiteurs des protéases (IP) :
3.3. Inhibiteurs de fusion :
3.4. Inhibiteurs CCR5
3.6. Schémas thérapeutiques
3.7. Traitement antirétroviral selon le protocole de prise en chargenationale du Sénégal.
3.7.1. Principes du traitement ARV
3.7.2. Protocoles thérapeutiques antirétroviraux chez l’adulte et l’adolescent 21
4- Intérêt du traitement par les ARV et objectifs fixés par l’OMS pour 2030:34
5- Conditions d’instauration du traitement :
6. Variabilité génétique et résistance du VIH aux antirétroviraux
DEUXIEME PARTIE : TRAVAIL PERSONNEL
I. METHODOLOGIE
1. Type d’étude :
2. Cadre de l’étude :
2.1. Situation et composition du personnel du laboratoire de biologie médicale de HMO
2-2. Les sections et appareils utilisés au laboratoire:
3. Echantillonnage
4. Taille de l’échantillon :
5. Déroulement et objectif de l’étude :
6. Collecte des données :
6-2 Technique de collecte :
7. Aspects éthique et déontologique :
II.PRELEVEMENTS ET METHODES D’ANALYSE
1. Techniques de mesure de la charge virale plasmatique
1-1. Le NucliSENSEasyQ HIV-1 V2.0 du Laboratoire Mérieux :
1-2.m2000sp/ m2000rt HIV-1 du laboratoire ABBOTT :
2. Techniques de mesure du taux de lymphocytes TCD4+[38]
Le FasCount:
III-Résultats
1-Aspects démographiques de notre population d’étude
2- Evaluation de l’efficacité du traitement par la mesure du taux de LTCD4 pour tous les protocoles utilisés de M0 à M18
3- Restauration immunitaire chez les patients selon l’âge de M0 à M18
4-Evaluation du traitement ARV par la mesure de la charge virale
5-Evaluation de l’efficacité des deux protocoles les plus utilisés par la mesure
du taux de lymphocytes TCD4 de M0 à M18
6- ETUDE DE LA TOLERANCE DES DEUX PROTOCOLES : TDF+FTC/3TC+EFV et AZT+3TC+EFV/NVP
IV- Discussion
2. Limites et forces de l’étude
2-1. Limites de l’étude:
2-2. Forces de l’étude
3. Caractéristiques sociodémographiques des patients à l’inclusion: Répartition
des patients selon l’âge et le sexe
4. Données immunologiques et thérapeutiques des patients à l’inclusion :
4-1. Nombre de lymphocytes TCD4 :
4-2. La charge virale plasmatique
4-3. Les protocoles thérapeutiques :
5. Données immunologiques et thérapeutiques des patients durant le suivi
5-1. Taux de lymphocytes TCD4
5-2. La charge virale plasmatique
CONCLUSION ET RECOMMANDATIONS
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXE
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