Pendant des décennies, on a cru que le VIH progressait vers le sida de manière assez simple : il se propageait dans l’organisme comme un virus à circulation libre, s’attachait aux cellules immunitaires (principalement les cellules T CD4+) et détournait leur machinerie génétique afin de créer de multiples copies de lui-même. Ce faisant, le VIH est capable de se propager dans tout le système, en se multipliant jusqu’à ce qu’un nombre suffisant de cellules T soient tuées pour compromettre totalement les défenses immunitaires d’une personne (définition clinique du sida).
Les recherches émergentes suggèrent que ce n’est probablement pas le cas, ou du moins pas la voie de la maladie que nous avions longtemps présumée. En fait, dès la fin des années 1990, les scientifiques avaient commencé à observer que le VIH peut également se propager directement de cellule en cellule sans créer de virus en circulation libre.
Ce mode de transmission secondaire, selon les recherches de l’Institut de virologie et d’immunologie Gladstone, basé à San Francisco, est entre 100 et 1 000 fois plus efficace pour épuiser les cellules CD4 qu’un virus en circulation libre et pourrait contribuer à expliquer, en partie, pourquoi les modèles de vaccins actuels ne sont pas capables de prévenir ou de neutraliser le VIH de manière adéquate.
En se transmettant de cellule en cellule, le VIH peut provoquer une réaction en chaîne cellulaire au cours de laquelle les cellules immunitaires se suicident littéralement en masse. Les recherches suggèrent que jusqu’à 95 % de la mort des cellules CD4 est causée de cette manière, contre seulement 5 % avec le virus libre.
Explication de la transmission de cellule à cellule
Le transfert de cellule à cellule du VIH se produit par le biais de ce qu’on appelle les « synapses virologiques », dans lesquelles la cellule infectée adhère à une cellule hôte « au repos » et utilise des protéines virales pour rompre la membrane cellulaire. (Le processus a été capturé sur vidéo en 2012 par des scientifiques de l’UC Davis et de la Mount Sinai School of Medicine).
Une fois envahi, l’hôte réagit aux fragments d’ADN viral déposés, déclenchant un processus appelé pyroptose dans lequel la cellule reconnaît les signaux de danger et gonfle et explose progressivement, se tuant elle-même. Lorsque cela se produit, la cellule éclatée libère des protéines inflammatoires appelées cytokines qui signalent aux autres cellules immunitaires les cellules d’attaque qui sont alors activement ciblées pour l’infection par le VIH.
Les chercheurs de Gladstone ont pu montrer qu’en empêchant le contact de cellule à cellule par le biais d’inhibiteurs chimiques, de bloqueurs synaptiques, ou même en séparant physiquement les cellules, la mort des cellules CD4 était effectivement stoppée. Ils ont conclu que le contact de cellule à cellule était « absolument nécessaire » pour que la mort cellulaire (et la progression de la maladie) puisse avoir lieu.
Implications de la recherche
Ce qui rend ces découvertes particulièrement importantes, c’est qu’elles n’expliquent pas seulement les mécanismes de la déplétion des cellules CD4, mais qu’elles mettent également en évidence les faiblesses inhérentes à la conception actuelle des vaccins.
Dans l’ensemble, les modèles de vaccins contre le VIH se sont concentrés sur l’amorçage du système immunitaire pour qu’il reconnaisse et attaque les protéines de surface du virus en circulation. Cependant, lorsque le VIH est transmis de cellule en cellule, il est essentiellement imperméable à l’attaque, à l’abri de la détection à partir de la construction même de la cellule infectée.
Afin de surmonter ce problème, de nouveaux modèles devront aider le système immunitaire à mieux cibler les protéines vitales pour la formation des synapses et/ou à créer des agents antiviraux capables d’inhiber le processus synaptique. Si l’on y parvient, la capacité du VIH à évoluer vers le sida pourrait être profondément limitée, voire stoppée.
Bien que les mécanismes de la transmission de cellule à cellule ne soient pas encore totalement compris, les résultats représentent un changement profond dans notre compréhension de la façon dont le VIH progresse vers le sida et nous donnent un aperçu des stratégies possibles pour l’éradication du VIH.
- Galloway, N. ; Doitsh, G. ; Monroe, K. ; et al.« Cell-to-Cell Transmission of HIV-1 Is Required to Trigger Pyroptotic Death of Lymphoid-Tissue-Derived CD4 T Cells« . Rapports sur les cellules. 4 août 2015 ; publié en ligne.
- Centre des sciences et technologies biophotoniques de l’Université de Californie à Davis. « La toute première vidéo révèle comment le VIH se propage entre les cellules immunitaires. » Sacramento, Californie ; communiqué de presse publié le 27 mars 2009.