Le mécanisme des rétrovirus
Le mécanisme des rétrovirus repose sur une inversion du flux habituel de l’information génétique : ces virus, dont le génome est fait d’ARN, le recopient en ADN grâce à une enzyme, la transcriptase inverse, puis insèrent cet ADN dans les chromosomes de la cellule qu’ils infectent. Le virus de l’immunodéficience humaine (VIH), responsable du sida, est le rétrovirus le plus connu.
Une découverte qui a bousculé la biologie
Jusqu’aux années 1960, on admettait que l’information génétique circulait toujours de l’ADN vers l’ARN, puis vers les protéines. En 1970, Howard Temin et David Baltimore ont montré, indépendamment l’un de l’autre, que certains virus à ARN possèdent une enzyme capable de fabriquer de l’ADN à partir d’ARN. Cette découverte de la transcriptase inverse leur a valu le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1975, partagé avec Renato Dulbecco. Le préfixe « rétro » rappelle ce sens inversé de la copie.
Les étapes de l’infection
- Fixation et entrée : les protéines de l’enveloppe virale reconnaissent des récepteurs à la surface de la cellule ; pour le VIH, il s’agit de la molécule CD4 et d’un corécepteur. L’enveloppe fusionne alors avec la membrane cellulaire.
- Transcription inverse : dans la cellule, la transcriptase inverse fabrique une copie d’ADN double brin à partir de l’ARN viral. Cette enzyme commet de nombreuses erreurs, d’où la grande variabilité de ces virus.
- Intégration : une deuxième enzyme virale, l’intégrase, insère cet ADN dans le génome de la cellule. Le génome viral ainsi intégré s’appelle le provirus.
- Expression : le provirus est lu par la machinerie de la cellule comme n’importe lequel de ses gènes ; il produit des ARN viraux et des protéines virales.
- Assemblage et bourgeonnement : de nouvelles particules se forment et quittent la cellule en s’entourant d’un fragment de sa membrane. Une troisième enzyme, la protéase, les rend ensuite infectieuses.
Le provirus : silence ou expression
Une fois intégré, le provirus fait partie de l’ADN de la cellule et se transmet à ses cellules filles lors de chaque division. Il peut rester silencieux pendant longtemps : on parle alors de latence. Ces réservoirs de cellules infectées de manière latente expliquent qu’on ne sache pas, à ce jour, éliminer le VIH de l’organisme, même lorsque le traitement rend le virus indétectable dans le sang.
Lorsque le provirus s’exprime, la cellule devient une usine à virus. Dans le cas du VIH, les cellules ciblées sont surtout les lymphocytes T CD4, chefs d’orchestre de la réponse immunitaire : leur destruction progressive aboutit, sans traitement, au déficit immunitaire du sida.
Rétrovirus et génome humain
Au cours de l’évolution, des rétrovirus ont infecté les cellules germinales de nos ancêtres ; leurs provirus se sont transmis de génération en génération. Ces rétrovirus endogènes, pour la plupart inactifs, représentent une part notable du génome humain, de l’ordre de quelques pour cent. Certains de leurs gènes ont même été recyclés par l’organisme, par exemple dans la formation du placenta.
Des médicaments qui ciblent chaque étape
La connaissance de ce cycle a permis de concevoir les traitements antirétroviraux. Les principales familles de médicaments bloquent la transcriptase inverse, l’intégrase, la protéase ou l’entrée du virus dans la cellule. Associés, ils empêchent la multiplication du VIH et permettent aux personnes traitées de vivre longtemps ; ils doivent être prescrits et suivis par un médecin. La transcriptase inverse est par ailleurs devenue un outil courant des laboratoires de biologie moléculaire.
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