Le Virus de l’Immunodéficience Humaine (VlH) a été isolé en 1983 par l’équipe du Pr. L. Montagner, chef de service du laboratoire des rétrovirus à l’institut Pasteur de Paris. Ce virus est responsable du syndrome dimmunodéficience humaine (SIDA) identifié pour la première fois en 1981 chez des patients homosexuels à l’occasion de pneumopathies à Pneumocystis carinii.
Classification
Le Virus de l’Immunodéficience Humaine (VIH) appartient à la famille des rétrovirus. Ces rétrovirus sont définis principalement par leur mode de réplication: leur génome, constitué d’ARN, est transcrit en ADN grâce à une enzyme d’origine virale: la transcriptase inverse (ou RT, du terme anglo-saxon reverse transcriptase). La famille des rétrovirus, largement répandue parmi les diverses espèces animales, est divisée en trois sous-familles selon des critères de pathogénie, mais aussi selon des paramètres phylogénétiques:
- Les oncovirus sont les rétrovirus les plus répandus et sont retrouvés associés à des tumeurs et à des leucémies. Cette sous-famille comprend les HTLV ou Human T-Cell Leukemia Virus identifiés à la fin des années 1970 chez des malades atteints de leucémie T ou d’un lymphome cutané (RTL V -1) puis chez un patient présentant une leucémie à tricholeucocytes (HTL V -2).
- Les lentivirus sont caractérisés par l’apparition de maladies à évolution lente (pneumonies, désordres neurologiques) et par leur pouvoir cytopathogène en culture. Les HIV (Human lmmunodeficiency Virus), ou VIH sont les agents responsables du SIDA (Syndrome d’immunodéficience acquise) et font partie de cette sous-famille. Actuellement, deux types de virus ont été identifiés: le VIH-l, répandu sur tous les continents et responsable de la pandémie, et le VIH-2, principalement présent en Afrique de l’Ouest.
- Les spumavirus sont des virus retrouvés chez de nombreux mammifères mais ne sont associés à aucune pathologie connue chez l’homme et l’animal.
Structure
Les VIH-l et VIH-2, comme tous les rétrovirus, forment des particules sphériques de 80 à 120 nm et sont produits par bourgeonnement à la surface des cellules infectées. Ces particules sont formées d’une enveloppe externe et d’une nucléocapside dense et excentrée en forme de trapèze ou de barreau. L’enveloppe est constituée d’une bicouche lipidique d’origine cellulaire et de deux glycoprotéines virales formant les spicules: la GpSU ou glycoprotéine de surface et la GpTM ou glycoprotéine transmembranaire. Elle est tapissée d’une matrice sur sa face intérieure. La nucléocapside renferme le génome viral constitué de deux molécules d’ARN de haut poids moléculaire ainsi que les enzymes nécessaires à sa réplication: la transcriptase inverse, l’endonucléase ou intégrase et la protéase. Le génome viral
Les génomes de HIV-l et HIV-2 partagent entre eux globalement 42 % d’homologie. Cette homologie est plus importante (> 50%) au niveau des gènes gag et pol qu’au niveau des gènes env « 40%). L’analyse comparative précise de ces virus a montré que le VIH-2 était plus proche des virus simiens du macaque (SIVmac) et du mangabé (SIVsm) qu’il ne l’était du virus humain VIH-l et de son homologue chez le chimpanzé (SIV cpz).
Il est formé de deux molécules d’ARN identiques d’environ 9500 paires de bases chacune. Chaque molécule est constituée de trois gènes structuraux fondamentaux pour les rétrovirus: gag, pol et env (de l’extrémité 5′ vers l’extrémité 3′) .
Gag signifie « gène de l’antigène de groupe ». Il code pour les protéines de la nucléocapside appelée également core .
Le gène pol (pour polymerase) permet la synthèse de trois enzymes indispensables à la réplication du virus: la transcriptase inverse, l’endonucléase ou intégrase et la protéase .
Le gène env (pour enveloppe) permet la synthèse des glycoprotéines d’enveloppe.
A chaque extrémité du génome, est présente une même séquence de taille variable appelée LTR (Long Terminal Repeat) qui permet l’intégration du provirus dans le génome de la cellule hôte et contient les éléments promoteurs nécessaires à l’expression des gènes. Ce génome, en plus des trois gènes habituels, possèdent 6 gènes supplémentaires appelés gènes « accessoires» qui sont situés entre les gènes pol et env et à la suite du gène env. Ces gènes appelés tat, rev, vif, vpr, vpu (HIV -1) ou vpx (HIV -2) et nef sont impliqués dans des phénomènes de régulation de l’expression des protéines virales et, par là même, de la multiplication du virus.
Les protéines constitutives du VIH-l A partir des gènes gag, pol et env, des précurseurs polyprotéiques sont synthétisés dans la cellule infectée, où ils sont clivés en protéines internes par la protéase virale et en protéines d’enveloppe par des protéases cellulaires. Le gène gag synthétise un précurseur intracellulaire de 55 kilodaltons (KDa) nommé p55 et clivé en trois protéines constitutives du core:
- p24 ( 24 Kda) : protéine majeure de la capside
- p17 (17 Kda) : phosphoprotéine N-terminale, protéine de matrice
- p15 (15 Kda) : nucléoprotéine C-terminale qui sera elle-même clivée au cours de la maturation en deux protéines p9 et p7.
Le gène env synthétise un précurseur glycosylé intra-cellulaire de 160 KDa appelé gp 160 qui sera par la suite clivé en glycoprotéine de surface (GpS U) gp 120 et en glycoprotéine transmembranaire (GpTM) gp41. Ce sont ces protéines d’enveloppe qui jouent un rôle important dans les phénomènes de reconnaissance virus-cellules hôtes et dans l’infection cellulaire. Le gène pol permet la synthèse d’un précurseur polyprotéique p 160, qui sera au cours de la maturation clivé et donnera:
- une protéase (aspartyl-protéase) ou p12, indispensable à la maturation des virions, une transcriptase inverse ou p51-p68 qui permet le cycle réplicatif du virus.
- une endonucléase ou intégrase ou p34 à l’origine de l’insertion de l’ADN proviral dans le génome de la cellule hôte.