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Bactéries et virus

Microphotographie SEM colorisée de particules virales (en turquoise) se libérant d'une cellule rénale mourante infectée par le Covid-19. Document Elizabeth Fischer.

L'infection virale (IV)

Selon une étude publiée en 2017 par l'équipe de Lidia Morawska, consultante sur les questions sanitaires à l'OMS et experte sur la qualité de l'air à l'Université de Technologie du Queensland, lorsqu'une personne éternue ou tousse, ses microbes peuvent se propager jusqu'à 4 mètres de distance et rester dans l'air pendant 45 minutes et même jusqu'à 9 heures sur la peau dans le cas du Covid-19.

Si vous attrapez une grippe ou un rhume sans raison apparente, maintenant vous savez pourquoi et bonne chance si vous prenez les transports en commun à l'heure de pointe ou êtes en contact avec de nombreuses personnes sans protection ! Quant aux virus de la gastro-entérite (rotavirus, adénovirus, norovirus et astrovirus), ils peuvent rester actif 3 semaines sur une poignée de porte ! Voilà de bonnes raisons pour se laver les mains régulièrement.

Évolution d'une maladie virale

La progression d'une infection virale se déroule en plusieurs étapes. Il y a d'abord un temps d'incubation pendant lequel le virus prolifère. Cette période est très variable : 1 à 3 jours pour la grippe, 1 à 7 jours pour le rhume, 10 à 14 jours pour la rougeole, 14 jours pour le Covid-19 (il y a 1 cas à 27 jours) mais elle peut durer des années pour certains virus pour citer la maladie de Kuru, de Creutzfeldt-Jakob et bien sûr le SIDA (voir plus bas) qui peuvent seulement se déclarer au bout de 10 ans d’incubation. Pendant cette période, le porteur paraît sain, il n'est pas contagieux et ne transmet pas la maladie.

Le porteur peut toutefois présenter toute une série de réactions internes, raison pour laquelle les personnes revenant d'un foyer infectieux sont isolées et mises en quarantaine (isolement strict des personnes saines) pendant la période d'incubation et elles ne peuvent pas fréquenter les lieux publics, ni se présenter sur leur lieu de travail ou à l'école. Si elles présentent des symptômes, elles doivent rapidement consulter un médecin car certains virus sont très virulents et exigent un traitement dans les 2-3 premiers jours au risque d'une aggravation parfois fatale de la maladie.

Généralement, au terme de la période d'incubation voire pendant celle-ci, si le porteur ne s'est pas auto-immuniné, les premiers symptômes vont apparaître. C'est lorsque ces symptômes externes plus ou moins handicapants apparaissent qu'on considère que le virus est actif (et non pas vivant). Si aucune mesure de protection n'est prise, l'épidémie est en bonne voie.

Si le virus se transmet par voie aérienne et que le malade tousse ou éternue par exemple, il va expulser des germes et peut contaminer des dizaines de personnes en quelques jours. Si la personne contaminée se déplace, visite une ville, loge à l'hôtel ou prend l'avion et entre en contact avec d'autres personnes, on estime qu'elle peut infecter en moyenne 2 personnes dans le cas de la grippe saisonnière (cf. Ro, le taux de reproduction de base à propos la modélisation des épidémies) et chacune peut à son tour en contaminer quelques autres.

Lors d'une infection virale par un coronavirus comme celui du Covid-19, au cours des 5 premiers jours des symptômes une personne contaminée abrite jusqu'à 10 virions par cellule contaminée. Lors du pic d'infection, le malade porte entre 1 et 100 milliards de virions et excrète au niveau du pharynx jusqu'à 700 millions de virus/mL de salive. Au total, on arrive à un rapport de 1 cellule contaminée pour 100000 à 10 millions de cellules saines (cf. R.Woelfel et al., 2020; C.Drosten et al., 2020; R.Sender et al., 2020). Sachant l'ampleur du combat à mener et des enjeux, on peut saluer bien fort le travail de nos défenses immunitaires !

Généralement une infection virale comme un rhume dure deux semaines voire le double si elle est surinfectée par une bactérie (un streptocoque par exemple), mais le malade peut rester sensible plus longtemps, en fait tant que son système immunitaire n'offre pas une immunité totale contre ce virus.

Dans le cas de la Covid-19, la situation est plus compliquée car la réponse du sujet dépend de plusieurs facteurs, y compris génétiques, et du degré de protection offert par ses défenses immunitaires. Même en présentant des comorbidités, certaines personnes résistent au virus et ne présentent aucun symptôme là ou d'autres présentent quelques symptômes bénins ou doivent être hospitalisées d'urgence aux soins intensifs.

A lire : Pathologies des patients Covid

Microphotographies colorisées d'attaques virales. A gauche, image MEB d'orthopoxvirus (en rouge) de la variole du singe. Les virus matures sont allongés (sur la gauche) tandis que les virus en cours de croissance sont sphériques (sur la droite). C'est un échantillon prélevé sur de la peau humaine lors de l'épidémie de 2003. Au centre, image MET d'iridovirus infectant de manière spectaculaire une cellule. L'image est grossie 30000X. A droite, une plante infectée par des Comovirus (virus de la mosaïque jaune du Niébé). Le virus mesure ~30 nm. L'image est grossie 300X. Documents CDC/Cynthia S. Goldsmith, Science Source, CUL/CPPE et SPL.

Comment le système immunitaire réagit lors d'une infection ? Dans le cas d'un rhume par exemple, dans les minutes qui suivent l'apparition du virus dans les cellules hôtes du sujet, les défenses du système immunitaire vont inhiber la prolifération des virus en détruisant leurs centres de reproduction. L'infection va directement stimuler les lymphocytes NK dit quot;Natural Killer" qui seront très actifs pendant 3 à 4 jours pour décliner ensuite jusqu'au 8e jour. En même temps, les lymphocytes T (les cellules cytotoxiques, Tc ou TCD8) vont répondre à l'infection aussi longtemps que les anticorps n'offrent pas une réponse immunitaire totale. Le pic d'activité des cellules cytotoxiques se situe vers le 8e ou 10e jour. Leur activité peut se prolonger durant plus d'un mois si nécessaire.

A partir du 5e ou 6e jour de l'infection, le système immunitaire va commencer à produire des anticorps spécifiques afin de neutraliser le virus (cf. la courbe 1 et la courbe 2 des immoglobulines). Quand l'immunité contre ce virus sera acquise, le malade sera pratiquement guéri, ce ne sera plus qu'une question de jours. Dorénavant, si le virus ne subit pas de mutation antigénique, le sujet sera immunisé à vie contre ce virus.

Selon l'OMS, chaque année la grippe saisonnière provoquée par trois virus du genre Influenzavirus tue entre 290000 et 650000 personnes dans le monde dont environ 1500 personnes en Belgique et jusqu'à 2000 personnes en France. Ce virus tue chaque année moins de 2% des personnes contaminées de moins de 65 ans et ~6% des personnes âgées contaminées. Ce n'est donc pas sans raison que les personnes âgées et sensibles doivent se faire vacciner début octobre. On reviendra sur l'évolution des virus de la grippe.

Les maladies infectieuses au sens large sont responsables de 17 millions de décès par an dans le monde, soit 30% de la mortalité. Près de la moitié de ces décès se manifestent dans les pays sous-développés ou en voie de développement alors que dans les pays industrialisés on observe 1% de décès.

Les maladies mortelles occasionnant le plus de décès dans le monde sont dans l'ordre d'importance les maladies respiratoires (3.9 millions de morts par an), les maladies diarrhéiques (1.6 million de morts par an), la tuberculose (1.2 million de morts par an), le paludisme (plus d'un million de mort par an), le SIDA (~690000 morts en 2020 en régression) et la malaria (731000 morts).

Les microbes les plus virulents

Parmi les virus et bactéries les plus dangereux pour l'homme et souvent mortels, citons 15 tueurs qu'il vaut mieux ne pas rencontrer :

- Le virus Ebola : on connaît 5 espèces de virus et la maladie présente un taux de mortalité de 95% chez l'homme, c'est l'un des plus élevés.

- Le virus de l'hépatite B : ou VHB entraîne une inflammation du foie. En 2005, on estime qu'il avait infecté 2 milliards de personnes. C'est une maladie qui est chronique chez 257 millions de patients. Selon l'OMS, en 2015 l'hépatite B provoqua le décès de 887000 personnes.

- Le virus Influenza : la souche H1N1 de la grippe espagnole à l'origine de plusieurs épidémies a déjà tué entre 20 et 50 millions de personnes. L'un de ses variants est le virus Influenza A sous-type H5N1 à l'origine de la grippe aviaire transmissible à l'homme. Les souches H1N1 et H3N2 de la grippe saisonnière tuent encore 800000 personnes chaque année dans le monde.

- Le rétrovirus VIH : le porteur du SIDA (voir plus bas) a déjà contaminé 79.3 millions de personnes et tué environ 37 millions de personnes depuis 1981. Il est responsable de la mort de 680000 personnes en 2020.

A lire : Les infections virales, IAH (PDF)

De gauche à droite, le virus Ebola dont voici un dessin explicatif, de l'hépatite B, de la grippe espagnole H1N1, de la grippe aviaire H5N1 (en brun) et des VIH-1 du SIDA (en vert) venant d'émerger d'un lymphocyte T (en bleu). Documents D.R., Sanofi Pasteur, Terrence Tumpey/CDC, CDC et Goldsmith et al./BSIP/Alamy Images.

- Le virus de la rage : est un rhabdovirus transmis par les morsures. Il tue chaque année 50000 personnes.

- Le staphylocoque doré : alias Staphylococcus aureus est régulièrement présent dans les hôpitaux. Cette bactérie serait présente chez 15 à 30% des porteurs sains et est souvent à l'origine d'un panaris (infection cutanée purulente notamment à la base de l'ongle). Mal soigné, il peut entraîné une septicémie (infection généralisée) qui peut être mortelle.

- Le virus Marburg : l'espèce Marburgvirus Marburg est proche d'Ebola mais elle est moins virulente. Ce virus provoque une maladie hémorragique. Le taux de mortalité varie de 23 à 90%. A ce jour, il a tué 460 personnes.

- Le virus de la dengue : ou DENV existe en 5 sérotypes. Transmis par les moustiques (genre Aedes), c'est l'un des virus les plus communs qui a déjà contaminé plus de 100 millions de personnes mais le taux de mortalité est inférieur à 0.01% (on dénombre ~10000 décès).

- Les hantavirus : ils se transmettent par les fluides de certains rongeurs et sont responsables du syndrôme pulmonaire (SPH). A ce jour, ils ont affecté une centaine de personnes et provoqué la mort d'au moins 27 patients, principalement au Canada. Le taux de mortalité atteint 40%.

De gauche à droite, le virus de la rage, le staphylocoque doré, le virus Marburg, le virus de la dengue et des hantavirus. Documents Sanofi Pasteur, NIAID, Frederic Murphy/CDC, Sanofi Pasteur et Brian et al./CDC.

- Le bacille de la peste : c'est la bactérie Yersinia pestis qui est responsable des grandes épidémies de "peste noire" dont celle de la peste bubonique. Au XIVe siècle, la peste tua entre 25 à 50% de la population européenne soit plusieurs dizaines de millions de personnes. Heureusement, aujourd'hui il existe un vaccin.

- Le virus de l'anthrax : ou maladie du Charbon se contracte par le Bacillus anthracis et affecte la peau dans 95% des cas, les poumons et les intestins. La maladie est mortelle si elle n'est pas traitée par des antibiotiques.

- Le virus de la tuberculose : Mycobacterium tuberculosis est à l'origine de la tuberculose. On estime que 10% des porteurs sains développent la maladie. Depuis 2000, on estime que 49 millions de patients ont été sauvés suite à un diagnostic et un traitement efficaces.

- Le virus botulique : c'est une toxine produite par la bactérie Clostridium botulinum qui est à l'origine de l'empoisonnement au botox ou botulisme. Elle touche jusqu'à 30 foyers par an. C'est une affection neurologique grave dont la mortalité est élevée si elle n'est pas traitée.

- Les virus de la méningite : on dénombre environ 80 types d'entérovirus dont le virus Neusseria meningitidis qui est l'un des principaux responsables des méningites qui comprennent les maladies des oreillons et de la rougeole chez l'enfant ainsi que le virus de l'herpès simplex (HSV-1) à l'origine des boutons de fièvre notamment.

De gauche à droite, Yersinia pestis, Bacillus anthracis, Mycobacterium tuberculosis, Clostridium botulinum et Neusseria meningitidis. Documents NIAID, Janice Haney Carr/CDC, Janice Haney Carr/CDC, CDC et Sanofi Pasteur.

- Les bêtacoronavirus : comme le SARS, le MERS et le SARS-CoV-2 alias le Covid-19 sont des virus émergents zoonotiques qui attaquent les voies respiratoires et parfois d'autres organes si la réponse inflammatoire s'emballe (c'est le choc cytokinique). En février 2022, le Covid-19 avait contaminé plus de 419 millions de personnes et tué plus de 5.8 millions de personnes dans le monde (cf. cette carte du statut de la pandémie de Covid-19 en ligne). Dans le cas du Covid-19, la contagiosité varie d'un variant à l'autre mais reste faible à modérée (Ro entre 2 et 5 selon les variants) et les décès sont surtout observés chez des personnes à risque (présentant des comorbidités ou immunodéficientes).

Il existe des médicaments tels que des vaccins contre la Covid-19, la grippe, l'hépatite A, l'hépatite B, la rage, la peste, l'anthrax, la tuberculose, le botulisme et les méningites en plus de tous les vaccins pédiatriques (ROR, etc). En revanche, pour les autres maladies précitées il n'existe pas de vaccin mais uniquement des traitements préventifs qui atténuent les symptômes.

Pour ne pas alourdir cet article, on reviendra sur l'origine des virus émergents dont le SARS-CoV-2 dans l'article consacré aux zoonoses.

Le SIDA

Le rétrovirus VIH (Virus de l'Immunodéficience Humaine) vecteur du SIDA (Syndrôme de l'ImmunoDéficience Acquise) fut découvert en Afrique en 1981 mais il fallut quelques années pour que le monde prenne conscience de sa dangerosité.

En 1983, le SIDA était pratiquement inconnu de tous mais semait surnoisement la mort autour de lui.

En 1985, nous avons assisté à une véritable hécatombe de décès dans le monde du show business en commençant par l'acteur Rock Hudson dont la disparition fit prendre conscience à tous de la gravité de cette nouvelle maladie. C'est à cette époque que les scientifiques et les instances publiques commencèrent à communiquer sur le sujet, informant le public des risques liés aux relations sexuelles non protégées, en particulier dans la communauté homosexuelle.

Sur le plan scientifique, à cette époque plusieurs génotypes dont HTLV-3, LAV et ARV provoquaient des symptômes infectieux similaires. Il s'agissait en fait d'une version mutante du rétrovirus HTLV découvert chez les singes en 1977 et isolé pour la première fois en 1980. Il s'est probablement transmis à l'homme lors d'un contact avec le sang d'un singe blessé ou abattu contaminé mais porteur sain.

Cette mutation a notamment permis au rétrovirus VIH non plus d'inciter les lymphocytes T (une catégorie de globules blancs détruisant les cellules infectées par un virus ou cancéreuses) à se multiplier mais à les détruire, affaiblissement rapidement le système immunitaire du malade, d'où le nom de la maladie.

A voir : Les virus émergents

Dr. Virus and Mr. Hyde, TGA Production, 2005

Différents aspects du rétrovirus VIH à ARN du SIDA : son enveloppe lipidique externe couverte de récepteurs (gp41 transmembranaire et gp120 de fixation), une coupe tridimensionnelle montrant l'acide nucléique (ARN) protégé par son enveloppe de protéine ou capside, un lymphocyte T infecté par le VIH (en jaune), des cellules filles (turqoise) se libérant de leur hôte (de la lymphe) pour aller contaminer d'autres cellules et des rétrovirus du VIH (brun-jaune) tuant un lymphocyte T4 CD4 (le CD4 est un récepteur que reconnaît le VIH). Documents Shutterstock, Jon Lieff adapté par l'auteur, CMSP, Dennis Kunkel et D.R.

En 1985, l'analyse de l'ARN de ces trois rétrovirus permit aux chercheurs de découvrir qu'il s'agissait en fait du même rétrovirus, qu'on appela VIH. Depuis, nous savons qu'il existe deux types de VIH, le VIH-1 apparu dans les années 1920-30 et le VIH-2 découvert en 1986 qui présentent des différences moléculaires. En Europe, plus de 98% des infections sont dues au VIH-1. Le VIH-2 est moins virulent, moins transmissible et sévit principalement en Afrique de l'Ouest. (cf. INSERM).

S'il faut environ 20 ans pour trouver un vaccin contre une maladie, le SIDA offre un défi aux chercheurs depuis plus de 40 ans. Un virus comme celui de la rougeole par exemple (qui peut également servir de vecteur) se combat avec des vaccins. Il est détruit en l'espace de quelques semaines et est ensuite éliminé de l'organisme.

Le VIH procède différemment. Il pénètre dans le système immunitaire des cellules et affaiblit le système de protection de l'individu qui commence par éprouver de la fièvre, perd du poids, se fatigue, etc. Les chercheurs doivent donc trouver une méthode pour malgré tout tirer profit du système immunitaire, même affaibli, pour combattre l'infection. Il n'y a pas d'autres solutions car si on bombarde le malade de rayonnements, on finit par le brûler ou le tuer.

Microphotographie électronique (SEM) en fausses couleurs de VIH-1 (vert) émergeant d'un lymphocyte T de culture (bleu). Les bosses rondes sur la surface cellulaire représentent les sites d'assemblage et de bourgeonnement des virions. Document BSIP/ Alamy Images.

Aujourd'hui le vaccin anti-SIDA n'existe pas encore. L'ancienne trithérapie qui consistait à prendre trois médicaments par voie orale qui agissaient chacun sur une cible spécifique a été remplacée depuis 2021 (les essais cliniques ont duré 3 ans) par une bithérapie par injection. Elle consiste à injecter au patient tous les deux mois un traitement à base de deux rétroviraux (le rilpivirine et le cabotégravir) qui bloquent la réplication du VIH dans l'organisme.

Seules conditions pour bénéficier de la bithérapie : avoir une charge virale indétectable, être sous traitement depuis au moins 6 mois, ne pas avoir de résistances aux deux molécules de l’injection et ne pas être infecté par le virus de l'hépatite B. Le choix de la bi ou de la trithérapie est laissée à l'appréciation du patient, sachant que la bithérapie offre tout de même plus de confort.

Chez les sujets séropositifs, le rétrovirus peut se cacher et rester actifs dans ce qu'on appelle des réservoirs viraux. C'est pour cette raison que les patients séropositifs doivent prendre des antirétroviraux toute leur vie. S'ils arrêtent leur traitement, ils redeviennent vulnérables et contagieux.

La méthode de traitement s'est heureusement améliorée et allégée en 40 ans et même les femmes enceintes et porteuses du VIH ne le transmettent plus à leur bébé. S'il existe quelques méthodes de traitement efficaces (voir plus bas), la plupart des médicaments qui détruisent les rétrovirus endommagent également les cellules saines.

En admettant qu'on neutralise le VIH, il demeure dans l'organisme. Même détruit il n'est pas éliminé car il incorpore son matériel génétique dans les cellules hôtes avec lesquelles il fusionne. Allié à sa faculté de mutation (même sous forme affaiblie il redevient virulent au terme de quelques d'années), ce sont ses facultés extraordinaires qui rendent la mise au point d'un vaccin si complexe.

Selon le rapport 2020 de l'ONUSIDA (UNAIDS), environ 27.5 millions de personnes suivaient une thérapie antirétrovirale (ARV) en 2020, ce qui permit de sauver 13.6 millions de personnes entre 2000 et 2018. Cela concerne entre 19 et 26% de la population des pays d'Afrique australe (Zambie, Zimbabwé, Botswana, Namibie, Swaziland et Afrique du Sud). Toutefois, en moyenne 21% des personnes contaminées n'ont pas conscience de leur séropositivité. La maladie touche environ 1.7 million d'enfants (0-14 ans) et 53% des séropositifs sont des femmes et des filles.

En 2020, le VIH tua environ 680000 personnes dans le monde (contre 770000 en 2018, 1.7 million en 2013 et 3 millions en 2001). Aujourd'hui, un enfant meurt du SIDA toutes les 15 secondes mais la mortalité a diminué de 33% depuis 2010. Depuis les années 1980 le VIH a tué plus de 37.7 millions de personnes.

Le nombre de nouvelles infections par le VIH a diminué de 52% depuis le pic d'infections en 1997. Mais chaque semaine, environ 5000 jeunes femmes âgées de 15 à 24 ans sont infectées par le VIH, principalement en Afrique sub-Saharienne.

Selon l'OMS, en Europe, 750000 personnes sont contaminées par le VIH et il y eut environ 140000 nouveaux diagnostics de VIH en 2020.

L'ONUSIDA estime que 700000 personnes sont également contaminées en Chine mais le risque d'infection concerne 30 à 50 millions de personnes, principalement par voies hétérosexuelles, alors qu'ailleurs dans le monde, la contamination s'effectue principalement suite à l'injection de drogue (des seringues contaminées sont réutilisées) et par les relations homosexuelles.

Un jeune macaque. Son système immunitaire capable d elutter contre le SIV peut aider les chercheurs à identifier des anticorps contre le VIH. Document Allswalls.

Chaque jour, trois nouvelles personnes sont officiellement déclarées séropositives en Belgique, mais officieusement leur nombre pourrait être deux ou trois fois plus élevé (~3000 cas par an). La situation est similaire ailleurs en Europe.

Si dans de rares cas on peut guérir du SIDA (voir plus bas), en revanche on peut traiter les patients, éviter les symptômes et réduire la virémie. Mais les médicaments coûtent chers. En Europe, un traitement contre le SIDA coûte environ 1000 € par mois qui sont heureusement remboursés par la sécurité sociale, du moins pour ceux qui en bénéficie. Dans les pays du tiers-monde, la population n'a pas d'autre choix que de se faire soigner dans les hôpitaux publics qui leur délivrent parcimonieusement les médicaments adéquats. Encore faut-il que les villageois aient les moyens et la capacité d'aller jusqu'à l'hôpital. Certains sont déjà très affaiblis par la maladie et ne peuvent plus se déplacer sans aide extérieure.

Plus de 80% des malades ne peuvent pas se payer la trithérapie ou la bithérapie. Par conséquent, le SIDA est loin de disparaître et même en Europe le nombre de personnes contaminées continue d'augmenter. Etant donné que nous avons peu d'armes pour le vaincre (voir ci-dessous les patients guéris du SIDA), il n'y a qu'une bonne méthode pour éviter de contracter la maladie : sachant qu'un contact d'une seconde suffit pour vous contaminer à vie, lors d'une relation avec un nouveau partenaire, soit exigez un examen médical si vous envisagez une relation régulière soit protégez-vous ou abstenez-vous plutôt que d'avoir des rapport sexuels non protégés et à risque que vous pourriez regretter toute votre vie.

Parmi les recherches en cours, grâce à une seule perfusion d'anticorps et donc une immunisation passive, des macaques ont résisté au SIV, l'équivalent simien du VIH, durant 6 mois sans recevoir de traitement antirétroviral. Selon l'immunologue Dennis Burton du Scripps Research Institute, "Si les singes ne sont pas des humains, le modèle utilisé par les chercheurs est similaire et les résultats stimulent la recherche sur le vaccin contre le VIH et l'utilisation d'anticorps passifs comme moyen d'action préventif à longue terme" (cf. E.Hayden, 2016). Mais il y a également de l'espoir pour les humains.

Les patients guéris du SIDA

Grâce à une greffe de cellules souches hématopoïétiques (celles produites par la moelle osseuse) deux patients ont guéri du SIDA : le "patient de Berlin" (Mr. Brown) en 2011 et le "patient de Londres" (Mr. Castillejo) en 2020. Ces greffons provenaient de donneurs porteurs d'une mutation bloquant le VIH, des cellules n'exprimant pas la protéine CCR5 (CCR5Δ32/Δ32 qui est présente à la surface des leucocytes et permet au rétrovirus d'entrer dans la cellule).

Selon les chercheurs, les fragments du matériel génétique du rétrovirus VIH-1 intégré dans le génome du "patient de Londres" ne pourront pas reformer des virions viables et peuvent être considérés comme des "fossiles" de la maladie.

En revanche, les deux patients qui étaient des hommes souffrirent d'effets secondaires dont la maladie du greffon contre l'hôte, une condition dans laquelle les cellules du donneur attaquent le corps du receveur. Brown faillit mourir après sa greffe. Le traitement de Castillejo fut moins intense, mais dans l'année qui suivit sa greffe, il perdit près de 31 kg, développa une perte auditive et dut se battre contre de multiples infections qu'il a finalement vaincues.

La greffe de cellules souches de moelle osseuse est une procédure invasive et donc risquée en soi, sans parler des effets secondaires parfois importants. Dans un troisième cas, des chercheurs ont préféré une solution moins risquée.

Dans un article publié dans le quotidien "The New York Times" le 15 février 2022, on apprend qu'une femme vivant à New York est devenue la troisième personne au monde à guérir du SIDA grâce à un traitement. Les chercheurs ont présenté certains des détails du nouveau cas lors de la conférence sur les rétrovirus et les infections opportunistes (CROI) qui s'est tenue le 15 février à Denver au Colorado.

Les médecins insistent qu'il s'agit d'une percée scientifique car la patiente est métisse et appartient à une population démographiquement différente des patients précédents ayant reçu un traitement similaire à partir de greffes de donneurs d'origine Caucasienne pour éviter tout rejet éventuel.

Microphotographie électronique (SEM) de rétrovirus VIH-1 (en jaune) infectant un lymphocyte Th9 humain. Document NIAID/Alamy Images.

La femme d'âge moyen fut diagnostiquée positive au VIH en 2013. En 2017, elle développa une leucémie myéloïde aiguë. En août 2017, elle reçut un nouveau traitement à base de sang de cordon (des cellules souches prélevées à partir de sang extrait du cordon ombilical et du placenta) d'un donneur porteur de la mutation qui bloque l'entrée du VIH dans les cellules. Mais la greffe de cellules de sang de cordon peut prendre environ six semaines. Elle a donc également reçu des cellules souches sanguines partiellement compatibles d'un parent au premier degré.

Selon les chercheurs, les cellules souches du sang de cordon sont beaucoup plus faciles à trouver que les cellules souche de moelle osseuse, car il est beaucoup plus simple de trouver une correspondance appropriée. La nouvelle technique a été développée par des chercheurs de la Weill Cornell Medicine de New York, et est également intéressante pour élargir les options de traitement du cancer.

Selon le Dr JingMei Hsu, médecin de la patiente, la femme quitta l'hôpital 17 jours après le transplant et n'a pas développé de maladie du greffon contre l'hôte. La combinaison du sang de cordon et des cellules de son parent semblent lui avoir épargné une grande partie des effets secondaires brutaux d'une greffe de moelle osseuse.

La patiente choisit d'arrêter le traitement antirétroviral 37 mois après la greffe. Plus de 14 mois plus tard, soit plus de 4 ans après le début du traitement, les analyses sérologiques ne montrèrent plus aucun signe de contamination par le VIH et elle ne semble pas avoir d'anticorps détectables contre le rétrovirus.

Un quatrième cas de rémission complète est encore plus spectaculaire.

Dans une étude publiée dans la revue "Annals of Internal Medicine" en 2021, une équipe internationale de chercheurs dirigée par Natalia Laufer de l'Université de Buenos Aires en Argentine a découvert un cas extrêmement rare de rémission spontanée du SIDA : une patiente séropositive a guéri sans traitement. Son cas est désormais connu sous le nom de la "patiente Esperanza".

La jeune femme qui vit en Argentine fut diagnostiquée positive au VIH en 2013. Elle n'a jamais pris de traitement antirétroviral, sauf pendant sa grossesse. Or cette femme a éliminé son réservoir viral. Ce type de cas est appelé une "élite contrôlée" où le sujet contrôle la multiplication du rétrovirus. Les analyses sérologiques montrent que sur plus d'un milliard de cellules analysées par les chercheurs, aucun rétrovirus infectieux ne fut isolé. Les seules traces découvertes étaient des fragments de VIH défectueux. C'est peut être cela qui la sauva. Des lymphocytes NK, T mémoires CD4+ et CD8+ contre des régions spécifiques du VIH furent bien identifiées, preuve que le système immunitaire de la jeune femme fut exposé au rétrovirus. Mais on ignore comment son organisme a réussi à s'en débarrasser.

Ce type de cas est rarissisme. Reste à présent à comprendre comment cette personne a pu contrôler l'infection.

Enfin, selon une étude publiée dans la revue "Nature" en 2020, l'équipe de Xu G. Yu de la Division des Maladies Infectieuses de l'Institut Ragon du MGH, MIT et d'Harvard a constaté que chez 0.5% des malades du SIDA, il n'y pas de réplication du rétrovirus et la charge virale plasmatique ou virémie plasmatique est indétectable. Cette capacité est obtenue sans médicament. Il reste toutefois à comprendre par quel mécanisme ces patients parviennent à contrôler et bloquer la propagation du VIH.

Des cas d'immunité naturelle chez des enfants

Dans certaines régions du monde comme dans le village de Ratodero situé à 300 km de Karachi, au Pakistan, la mortalité infantile liée au SIDA est tellement élevée que le village se dépeuple (cf. NYT, 2021), une situation accentuée par le fait que seuls 12% de la population contaminée a reçu un traitement. Mais ailleurs des enfants ont développé une immunité face au VIH.

Des familles attendant une consultation dans une clinique de Ratodero au Pakistan en février 2021. Document S.Caron/NYT.

Selon une étude publiée dans la revue "Science Translational Medicine" en 2016 par une équipe internationale de 29 chercheurs dirigée par Philip Goulder de l'Université d'Oxford, "les enfants atteints du VIH qui peuvent résister à la progression de la maladie pourraient ouvrir la voie à de nouveaux traitements contre l'infection du VIH". En effet, il apparaît qu'une fraction sensible des enfants de la nouvelle génération semble immunisée contre le rétovirus du VIH.

Selon cette étude, dans une cohorte de 170 enfants vivant en Afrique du Sud, d'une âge moyen inférieur à 8.5 ans infectés par le VIH à l'époque périnatale, 5 à 10% d'entre eux ne développent pas la maladie.

Alors que plus de 50% des enfants atteints du VIH meurent avant les deux ans, les enfants asymptomatiques, les porteurs sains, peuvent vivre une enfance normale, souvent sans que personne ne se rende compte qu'ils portent le VIH. Notons que certains adultes résistent également à la progression du VIH mais ils ne représentent que 0.3% des personnes contaminées.

Selon les chercheurs, il y a des similitudes entre ces enfants porteurs sains et les primates africains contaminés par le SIV évoqué plus haut. Environ 40 espèces de singes portent le SIV dont le macaque, généralement avec une virémie plasmatique élevée, mais ils ne présentent pas d'activité immunitaire accrue ou de maladie. Lorsque les chercheurs ont examiné les enfants atteints d'une résistance au VIH, comme les hôtes des singes porteurs du SIV, ce groupe a également présenté une virémie élevée et une faible activation immunitaire.

On ignore encore par quel mécanisme résistent les enfants mais sa découverte permettra de connaître la façon dont la maladie se développe et d'offrir des possibilités de traitements complémentaires à la trithérapie ou la bithérapie. La recherche continue.

Vers un vaccin anti-SIDA

Pour la première fois depuis l'identification du VIH en 1983, les scientifiques pensent avoir trouvé un remède prometteur, le HVTN 702. C'est l'Afrique du Sud qui donna le coup d'envoi d'un essai clinique en 2019 impliquant pendant quatre ans plus de 5400 volontaires, hommes et femmes sexuellement actifs âgés de 18 à 35 ans, dans quinze lieux répartis dans tous le pays.

Le centre technique de Moderna installé à Norwood, dans le Massachussetts. Le QG se trouve à Cambridge, dans le même État. Document NBC Boston.

Cet essai clinique est l'un des plus importants jamais entrepris. Selon Anthony Fauci, directeur du NIAID (l'Institut national américain des allergies et des maladies infectieuses), "s'il est utilisé en même temps que les outils de prévention à l'efficacité prouvée que nous utilisons déjà, un vaccin sûr et efficace pourrait constituer le coup de grâce contre le VIH. Même un vaccin modérément efficace réduirait significativement le fardeau de la maladie dans des pays et des populations très infectés." Ce vaccin "sud-africain", spécialement adapté aux populations locales, est une version "musclée" d'une souche testée en 2009 en Thaïlande sur plus de 16000 volontaires.

Depuis 2016, la société pharmaceutique et de biotechnologie américaine Moderna travaille également sur deux candidats vaccins à ARNm (la même technique qui fut utilisée avec succès pour fabriquer des vaccins contre le SARS-CoV-2) contre le VIH. Elle bénéficia d'un don initial de 20 millions de dollars de la Fondation Bill & Melinda Gates, une enveloppe qui pourrait finalement atteindre 100 millions de dollars moyennant la rétrocession de certaines licences non-exclusives. Les essais précliniques furent concluants sur des souris.

En septembre 2021, les chercheurs ont commencé les essais cliniques de phase I (sécurité et immunogénicité) sur les humains qui s'achèvera en mai 2023. Ensuite, il faudra passer les essais de phase II et III et choisir le vaccin le plus efficace. S'il passe tous les tests et est approuvé, il pourrait être commercialisé vers 2030.

Malheureusement, cet exemple révèle le manque d'éthique flagrant de l'industrie pharmaceutique. Il y a une différence de traitement dans la façon dont Moderna développa son vaccin contre la Covid-19 en moins d'un an grâce à la manne financière des Etats-Unis et le manque d'intérêt du même grand Argentier pour le candidat vaccin contre le SIDA qui mettra dix ans à être developpé et un demi-siècle depuis la découverte du VIH ! Cela confirme que l'intérêt de ces entreprises n'est pas la santé humaine mais le profit immédiat. C'est d'ailleurs pour cette raison bassement matérielle que même en Occident il y a des pénuries organisées de médicaments et des drames à la clé. On y reviendra à propos du développement durable.

Les virus végétaux

Chez les plantes, les infections virales sont beaucoup plus fortes que chez les animaux. Etant donné que leur paroi cellulosique empêche toute injection virale directe, c'est bien souvent les animaux et les insectes qui participent au transport des virus sur les plantes. Alors que chez l’homme, les virus ne représentent qu’une quantité négligeable de la masse sèche de la cellule, chez une plante infectée les virus peuvent représenter jusqu'à 10% de son poids !

Virologie : visite d'un laboratoire P4

Comment les chercheurs se protègent-ils des virus qu'ils étudient ? On en parle assez peu pour des raisons évidentes de sécurité, mais le risque sanitaire est pris très au sérieux par les chercheurs. Les virus sont classés en 4 niveaux de biosécurité ou confinement. La manipulation de spécimens cliniques pouvant contenir du Covid-19 est de niveau 2 mais la manipulation des cultures virales exigent un niveau 3, le VIH est de niveau 3, l'Ebola ou celui de la grippe aviaire N5N1 est de niveau 4, dit foudroyant.

A ne pas confondre avec les différences phases ou niveaux d'une pandémie (lorsque le virus s'étend sur un continent voire sur toute la planète) : par exemple, 0 = période interpandémique; 4 = pandémie sur le territoire national; 5 = fin de la pandémie.

A consulter à propos de la grippe : Influenza - Influenza charts (OMS)

Les plans pandémiques européens - Eurosurveillance

Les moyens de sécurité utilisés par les chercheurs travaillant dans des laboratoires de biosécurité de niveau BSL 4 ou P4. A gauche, à l'INSERM en France. A sa droite, le laboratoire de Gavelston au Texas (GNL). A droite du centre, le laboratoire de l'Institut de Recherche Biomédical du Texas (Texas BRI). A droite, les vêtements de protection portés sur le terrain par le personnel médical chargé de la désinfection des zones contaminées par le virus Ebola au Libéria en 2014. Documents INSERM, GNL, TTG Corp. et Dominique Faget/AFP.

L'étude des virus dans des laboratoires spécialisés tel l'Institut Bordet et les Cliniques Universitaires Saint Luc en Belgique, l'INSERM en France ou les laboratoires de Gavelston et celui de Recherche Biomédical (BRI) du Texas aux Etats-Unis requièrent des niveaux de sécurité plus importants que dans une base militaire ! Tellement sécurisés, certains laboratoires de biosécurité de niveau 4 (BSL 4 également appelés P4 en France pour pathogène de classe 4) sont placés en pleine ville, près des universités ou des stades de football comme à l'ENS Lyon !

En fait, si cela paraît paradoxal, l'explication est simple : ces laboratoires de recherches sont à l'image des centrales nucléaires. Le niveau de protection augmente à mesure que le risque s'accroît. Ainsi l'éprouvette contenant le virus actif est enfermée dans une multitude de boîtes semblables aux poupées russes, la dernière représentant l'enceinte extérieure du bâtiment. Chaque nouvelle enceinte de protection requiert un degré plus élevé de sécurité (badge, combinaison, sas de confinement, scaphandre, etc.). Au final, ainsi qu'on le voit ci-dessus, la personne en contact avec le virus porte, dans le cas des virus foudroyants, un scaphandre hermétique souple à atmosphère contrôlée. Le travail est toujours assuré par deux personnes et est limité à quelques heures maximum, à la fois pour préserver le bien être du personnel et sa sécurité. Après le travail, les combinaisons et les outils sont décontaminés puis jetés, brûlés ou nettoyés.

Logo du risque biologique (biohazard).

Pour éviter toute contamination, certains produits tel le Sanytex (ammonium quaternaire à 3%) sont tellement nocifs qu'ils sont capables d'abîmer les scaphandres !

Il vous sera donc très difficile de visiter un laboratoire de virologie et toute demande fait l'objet d'une enquête préalable d'Interpol afin de prévenir toute menace bioterroriste.

L’étude des virus et leurs interactions avec le milieu est donc très motivante dans le cadre d’une étude visant à comprendre comment l’information génétique est contrôlée et ce qui différencie fondamentalement ces petites entités des systèmes plus complexes. Le virus, comme la cellule, est capable de transmettre une information génétique sur base du même principe que la cellule hôte sur laquelle il s’attache. Si les chercheurs parvenaient à comprendre leurs mécanismes de réplication, ils pourraient contrôler leur croissance et éradiquer les maladies virales de la surface de la Terre.

En attendant de pouvoir cloner les protéines virales, nos seules alliées, nous sommes contraints d’utiliser toutes sortes de stratagèmes, des anticorps de sérum sanguin aux sécrétions des muqueuses pour essayer d’éliminer les éléments toxiques de notre organisme.

Ceci dit, discutant des virus et autres vecteurs de maladies, on ne peut pas éluder les questions du tiers-monde et des médicaments qui seront abordées dans l'article consacré au développement durable.

L'application HealthMap

A l'initiative de la Commission européenne (2006) et d'associations non gouvernementales, dans le cadre de l'"Open Data" et l'accessibilité aux données, les administrations publiques ont été priées de mettre à la disposition du public toutes leurs informations non personnelles. Dans le domaine de l'épidémiologie et de la santé publique, ce projet de portée internationale a notamment aboutit à HealthMap, une application web qui permet gratuitement à toute personne intéressée de consulter l'état sanitaire de sa région ou du monde grâce à une surveillance en temps réel de l'apparition des maladies et des menaces de santé publique.

Etat sanitaire du monde un jour ordinaire tel qu'affiché par l'application HealthMap.

L'application développée en 2006 par des chercheurs, des épidémiologistes et des développeurs américains extrait les informations sanitaires disparates de 11 sources authentiques du web (dont l'OMS, la FAO, WDIN, Eurosurveillance, Geosentinel, ProMED, Google News, etc.) et recherche dans ces "Big Data" les rapports officiels validés, les bulletins d'alertes, les actualités, les témoignages de témoins oculaires et les commentaires d'experts parmi d'autres informations, les trie et les analyse afin d'en extraire des informations utiles qu'elle présente sous forme géolocalisée sur une carte du monde et sous forme d'actualités et de commentaires. HealtMap est en ligne depuis 2012.

Pour plus d'informations

Sur ce site

L'élimination des bactéries et virus

Microbiologie du Covid-19

L'anatomie et les fonctions des cellules

Le rôle des virus dans l'évolution

Les zoonoses

Sur Internet

HealthMap

Epidemio, Siensano (évolution de la grippe, etc)

Flu News Europe

Influenza charts, OMS

Influenza update, OMS

Eurosurveillance

Campus de microbiologie médicale

Dictionnaire de l'Académie de Médecine

Les virus émergents, Institut Pasteur (YouTube), 2009

Dr. Virus and Mr. Hyde (extrait), TGA Production (YouTube), 2005

Virus géants associés aux amibes, Angélique Campocasso et Bernard La Scola, Virologie, 16, 1, pp.6-17, 2012

Coronavirus : le dossier des experts, UCLouvain, 2020

Evolution des infections respiratoires aiguës en Belgique, IPH

Les plans pandémiques antigrippaux en Europe, Eurosurveillance

Les chauves-souris chinoises, réservoirs de coronavirus émergents, Le Monde, 2020

La place des virus dans le monde vivant, thèse de Gladys Kostyrka, 2018

La perte de biodiversité favorise la transmission des maladies, Philippe Grandcolas (YouTube), 2020

Pandémie au Covid-19 : entretien avec Jean-François Guégan, INRAE, Le Monde, 2020

Recette de fabrication d'un gel hydroalcoolique (PDF), OMS

Zoonoses: Blurred Lines of Emergent Disease and Ecosystem Health" (lien direct), PNUE, 2016

Folding@Home

Simulateur de l'épidémie au Covid-19

Epidemic Simulator

GLEAMviz Simulator 

Global Epidemic Simulator 

Disease Epidemic Model

Plague Inc

The Astounding And Horrific World As Seen Under A Microscope (photos), io9

Molecular Art, David S. Goodsell

Hong Kong researchers invent antiviral 'coating', MAP-1, (YouTube), 2020

Statistiques Sanitaires Mondiales, OMS, 2011

ONUSIDA (ONUAIDS)

Manuel de sécurité biologique en laboratoire (PDF), OMS, 2005

EnsemblBacteria (génome de plus de 20000 bactéries)

GeneCards (compendium du génome humain)

International Committee on Taxonomy of Viruses (base de données des virus), ICTV

Organisation des Nations Unies (ONU)

Organisation Mondiale de la Santé (OMS)

Onusida

Les plus belles images de biologie

Livres

La vaccination, une victoire pour la vie (PDF), Gouv.lu, 2018

Manuel de proche de microbiologie médicale, Fritz-H. Keyser et al., Lavoisier/Médecine Sciences Publications, 2008/2016

Planète de virus, Carl Zimmer, Belin, 2016

Des premières bactéries à l'homme : L'histoire de nos origines, Jean-Claude Gall, L'Harmattan, 2009

Les virus émergents, Antoine Gessain et Jean-Claude Manuguerra, PUF-Que sais-je ?, 2006

Le grand roman des bactéries : Peuvent-elles sauver le monde ?, Martine Castello et Vahé Zartarian, Albin Michel, 2005

Les nouveaux virus, E.Moulin, Les Asclépiades, 2005

L'Univers bactériel, L.Margulis et D.Sagan, Albin Michel, 1989; Seuil Points Sciences, 2002

La Guerre contre les virus, J.-F. Saluzzo, Plond, 2002

Des bactéries et des hommes, Willy Hansen et Jean Freney, Privat, 2002

Des virus et des hommes, Luc Montagnier, Odile Jacob, 1994.

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