Infections à Papillomavirus - Pôle de Biologie Pathologie Génétique

CBP
Infections à
Papillomavirus
1.0
FACULTÉ
ANNE GOFFARD
UNIVERSITÉ LILLE 2 DROIT ET SANTÉ
DES SCIENCES PHARMACEUTIQUES ET BIOLOGIQUES
DE LILLE
[email protected]
2012
Table des
matières
Objectifs
5
I - Papillomavirus
7
A. Taxonomie et structure.................................................................................. 7
1. Taxonomie....................................................................................................................... 7
2. Structure de la particule virale............................................................................................ 7
3. Tropisme des HPV et génotypes viraux.................................................................................7
B. Épidémiologie des infections à HPV..................................................................8
1. Épidémiologie................................................................................................................... 8
2. Modes de transmission des HPV.......................................................................................... 9
C. Pouvoir pathogène des Papillomavirus humains...............................................10
1.
2.
3.
4.
Lésions non cancéreuses.................................................................................................. 10
Sites des infections à HPV de haut grade............................................................................ 10
Lésions pré-cancéreuses.................................................................................................. 10
Multiplication des HPV et développement des lésions cancéreuses..........................................11
D. Diagnostic des infections à HPV.................................................................... 12
1.
2.
3.
4.
Échantillons biologiques................................................................................................... 12
Diagnostic direct............................................................................................................. 12
Diagnostic indirect........................................................................................................... 12
Diagnostic différentiel...................................................................................................... 12
E. Traitement prophylactique ou curatif des infections à HPV................................12
1. Prévention de l'infection par HPV....................................................................................... 12
2. Traitement curatif........................................................................................................... 13
3
Objectifs
Ce cours est tiré de l'enseignement de virologie de la faculté de
pharmacie de Lille, destiné aux étudiants de 5ème année qui
préparent le concours de l'Internat en pharmacie.
5
I-
Papillomavirus
I
Taxonomie et structure
7
Épidémiologie des infections à HPV
8
Pouvoir pathogène des Papillomavirus humains
10
Diagnostic des infections à HPV
12
Traitement prophylactique ou curatif des infections à HPV
12
A. Taxonomie et structure
1. Taxonomie
Les papillomavirus humain (HPV) appartiennent à la famille des
.
Ce sont des virus oncogènes.
2. Structure de la particule virale
Ce sont des virus nus, très résistants, comportant une capside icosaédrique, de
petite taille (de 45 à 55 nm de diamètre).
Leur génome est constitué d'une molécule circulaire d'ADN double brin
contenant environ 8000 paires de base avec un seul brin codant. La structure du
génome viral est commune à tous les papillomavirus.
Deux protéines de capside sont codées par les gènes L1 et L2. la protéine L1 est
le constituant majoritaire de la capside, la protéine L2 est minoritaire. Ces protéines
présentent la particularité d'être capables de s'auto-assembler en pseudoparticules immunogènes mais non infectieuses.
Certains gènes viraux comme E6 et E7 sont des proto-oncogènes : ils interagissent
avec des gènes cellulaires impliqués dans la cancérogenèse.
3. Tropisme des HPV et génotypes viraux
7
Papillomavirus
Les HPV sont des virus extrêmement
répandus qui infectent la peau et les
muqueuses, plus précisément les
épithéliums malpighiens.
Chez l'homme, plus de 120 génotypes
de papillomavirus ont été décrits,
dont
une
quarantaine
infecte
préférentiellement les muqueuses
ano-génitales
Tropisme des HPV
Parmi les HPV à tropisme génital,
on distingue :
 les HPV à haut risque qui
Classification des HPV ano-génitaux selon
ont un pouvoir oncogène
leur potentiel oncogène.
démontré et qui sont donc
retrouvés dans les lésions cancéreuses,
 les HPV à bas risque associés à des lésions sans potentiel d'évolution vers
des lésions de haut grade et le cancer invasif.
Il est capital de bien distinguer ces deux groupes d'HPV, qui ont des différences en
terme de pathogénicité.
Les HPV à haut risque oncogène sont responsables des lésions précancéreuses et
cancéreuses du col utérin, mais aussi d'autres localisations ano-génitales (anus,
vagin, vulve, pénis). Les co-infections avec plusieurs types d'HPV ne sont pas rares
(20 à 40%).
Les associations entre HPV à haut risque et à bas risque sont fréquentes et
certaines associations préférentielles ont été décrites (HPV 16 et 52, HPV 16 et 68,
HPV 18 et 6/11).
L'impact de la présence de plusieurs types d'HPV sur la durée et la persistance de
l'infection n'est pas bien compris.
B. Épidémiologie des infections à HPV
1. Épidémiologie
Fréquence des infections
L'infection à HPV est la plus fréquente des infections sexuellement
transmissibles, touchant principalement les femmes jeunes entre 20 et 30
ans.
La prévalence des infections à HPV est fortement liée à l'âge, avec un pic au
début de l'activité sexuelle aux environs de 20 à 25 ans puis une diminution nette.
Cette infection est acquise précocement lors de la vie sexuelle, 40% dans les deux
ans qui suivent le premier rapport sexuel. C'est l'une des trois principales infections
sexuellement transmissibles (IST) concernant la population générale avec l'herpès
génital et les infections à Chlamydia trachomatis. Plus l'âge augmente, plus la
proportion d'infections persistantes est importante par rapport aux
infections transitoires.
Epidémiologie des HPV à bas risque
8
Papillomavirus
Parmi les génotypes d'HPV à bas
risque oncogène, les types 6 et 11
seraient retrouvés dans près de
90% des lésions (condylomes et
lésions
malpighiennes
intraépithéliales de bas grade (LSIL).
On estime qu'en France surviennent
Types d'HPV dans les lésions génitales.
chaque année 300 000 à 600 000
nouveaux cas de condylomes, ce qui place l'infection à HPV en tête des
infections sexuellement transmissibles, avec un coût psychologique important
(sentiment de honte, préjudice esthétique, peur de transmettre au partenaire,
retentissement sur l'activité sexuelle...).
Actuellement, environ 25 à 50 millions de femmes seraient porteuses d'HPV
génitaux en Europe. Le risque de contracter une infection à HPV durant une vie
entière serait de 80% ce qui suggère que la majorité des adultes sexuellement
actifs auront une infection à HPV à un moment donné de leur vie.
HPV et cancer du col utérin
Des HPV sont retrouvés, selon une
étude mondiale, dans près de 100%
des cancers du col utérin.
Parmi les génotypes d'HPV à haut
risque oncogène impliqués dans le
développement du cancer du col, les
types 16, 18, 31, 33 et 45 sont
présents dans 83% des cas au niveau Différents cancers associés par une infection
à HPV à tropisme génital et rôle des HPV de
mondial.
types 16 et 18
Les génotypes 16 et 18 représentent
plus de 70% des cas de cancer du col en Europe. L'HPV 16 est retrouvé dans 50 à
60% des cancers du col et l'HPV 18 dans 10 à 15% des cas.
D'autres génotypes moins fréquents, également à haut risque, peuvent aussi être
associés au développement de lésions de haut grade (HPV 45 dans 5 à 8% des cas
et HPV 31 dans 4% des cas).
En France, le cancer du col de l'utérus aurait une incidence de 3400 nouveaux cas
par an et serait à l'origine de 1000 décès féminins par an.
Des HPV ont été identifiés dans pratiquement tous les organes contenant des
épithéliums muqueux. Ces virus sont impliqués dans le développement d'autres
cancers des muqueuses génitales (anus, vulve et pénis) et à l'origine d'un
pourcentage élevé de cancer de l'oropharynx, du larynx et encore de la cavité
buccale.
2. Modes de transmission des HPV
La transmission sexuelle se fait essentiellement par contact direct entre
muqueuses génitales. Les HPV se retrouvent classiquement au contact de la
muqueuse cervicale à l'occasion d'une relation sexuelle avec un partenaire infecté.
Cependant tout acte sexuel sans pénétration est associé à un risque
d'infection par les HPV.
De façon plus spécifique, trois facteurs sont déterminants pour l'infection à HPV :
 l'âge au moment des premiers rapports sexuels,
 le nombre de partenaires sexuels au cours de la vie ,
9
Papillomavirus
 le changement récent de partenaire.
L'efficacité du préservatif comme moyen de prévention reste controversé.
Le pouvoir protecteur des préservatifs vis-à-vis des HPV est insuffisant mais ils
peuvent contribuer à en réduire la transmission. En revanche, les jeunes femmes
vierges ne sont que rarement infectées par les HPV.
La consommation de tabac, la présence d'une autre IST et certains mécanismes
biologiques tels que l'immaturité du col utérin, la production inadaptée de mucus
cervical favorisent la transmission ou la persistance des HPV.
C. Pouvoir pathogène des Papillomavirus humains
Les infections à HPV sont des infections à incubation longue.
Les formes asymptomatiques des infections sont très fréquentes.
1. Lésions non cancéreuses
Verrues : plantaires, palmaires, cutanées (HPV 1, 3, 7),
Condylomes et papillomes : ces lésions sont sexuellement transmissibles et
récidivantes.
 condylomes acuminés vénériens (ou crêtes de coq),
 papillomes laryngés (HPV 6, 11).
2. Sites des infections à HPV de haut grade
Le premier site d'infection par les HPV
muqueux est la muqueuse du col
utérin.
Dans les conditions naturelles, le
virus transmis par voie sexuelle arrive
à la surface du col au contact des
cellules.
La cible privilégiée des virus est la
zone
de
transformation
des
cellules les plus profondes du col dont
l'accessibilité est aisée au niveau de
la zone de jonction constituée d'une Localisation des principales étapes du cycle
seule couche de cellules basales,
de multiplication des HPV
entre l'épithélium malpighien et
l'épithélium glandulaire.
3. Lésions pré-cancéreuses
Ces lésions siègent principalement au niveau du col utéri mais peuvent être
observées plus rarement au niveau anal, laryngé...
Cervical Intra-epithélial-Neoplasia (CIN)
 Gradées de 1 à 3 en fonction de la profondeur des atteintes
 CIN 1 : dysplasie légère ne dépassant pas le 1/3 inférieur de l'épithélium
 CIN2 : dysplasie modérée ne dépassant pas le 1/3 moyen de l'épithélium
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Papillomavirus

CIN3 : dysplasie sévère atteignant toute la hauteur de l'épithélium
4. Multiplication des HPV et développement des lésions
cancéreuses
Après fixation du virus à des
récepteurs
cellulaires,
il
y
a
internalisation du virus. Puis l'ADN
viral, sous forme épisomale, se
réplique en même temps que le
génome cellulaire
Le cycle de multiplication dépend
de l'état de différenciation de la
cellule.
Dans les couches basales et Localisation des principales étapes du cycle
de multiplication des HPV
intermédiaires, seules les régions
précoces, E6 et E7 s'expriment et les gènes E1/E4 dans les couches intermédiaires.
L'ADN viral se réplique sous une forme incomplète (épisomale) dans les cellules
basales.
Durant leur migration dans les couches supérieures, les cellules-filles
infectées continuent leur différenciation pavimenteuse qui conditionne la fin du
cycle de réplication virale, en particulier l'expression des gènes viraux L1 et L2
participant à l'élaboration de la capside. Ces protéines vont s'auto-assembler pour
former des particules dans lesquelles l'ADN circulaire viral est encapsidé.
Les virions néoformés sont libérés à la surface et le virus pourra ainsi se propager
au sein du même épithélium ou être transmis par contact direct lors des rapports
sexuels par exemple.
Trois types d'infection peuvent être
définies
principalement
selon
l'expression des gènes viraux dans les
cellules infectées :
 L'infection
latente
est
définie comme la pénétration
du virus au niveau des cellules
basales de l'épithélium sans
expression des gènes dans
aucune
des
cellules
de
l'épithélium.
Histoire naturelle de l'infection à HPV et du
 L'infection productive est
cancer du col de l'utérus
caractérisée par l'expression
des gènes viraux tardifs, L1 et L2 dans les cellules intermédiaires et
superficielles. Cela permet la réplication et l'expression de particules virales
complètes dans les cellules superficielles de l'épithélium.
 L'infection transformante peut se produire après ou de manière
concomitante à une infection aiguë productive dans les couches basales.
L'expression des gènes viraux précoces, E6 et E7, dans les couches basales
conduit à une instabilité chromosomique et à des anomalies qui persistent et
peuvent conduire à un cancer invasif.
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Papillomavirus
D. Diagnostic des infections à HPV
1. Échantillons biologiques
Le diagnostic des infections à hpv n'est pas systématique.
Biopsies pour diagnostic anatomopathologique.
Frottis cervico-vaginal, anal ou biopsies : recherche d'ADN viral.
2. Diagnostic direct
Recherche du génome viral : par PCR, hybridation, hybridation in situ... Typage des
hpv à haut risque par hybridation ou séquençage.
En développement : quantification du génome viral , des ARNm codant les
protéines E6 et E7...
Cytologie : recherche de koïlocytes (cellules caractéristiques) sur le frottis cervicovaginal ou anal.
3. Diagnostic indirect
Non réalisé en pratique (utilisé uniquement en recherche).
4. Diagnostic différentiel
Avec les autres virus responsables de tumeurs cutanées : HHV-8, molluscum
contagiosum....
E. Traitement prophylactique ou curatif des
infections à HPV
1. Prévention de l'infection par HPV
Principes de la vaccination anti papillomavirus
Les vaccins contre les HPV sont des vaccins recombinants, utilisant des pseudoparticules virales exprimant la protéine de capside L1. Les pseudo-particules
virales sont générées grâce à une propriété que possède la protéine majeure de
capside L1 des HPV de s'auto-assembler en pseudoparticules virales ou virus-likepseudoparticles (VLP) lorsqu'elle est obtenue en grande quantité après production
par génie génétique. Le gène L1 est introduit dans différents systèmes eucaryotes
permettant la synthèse de l'antigène viral L1. Ces VLP possèdent une morphologie
quasi-identique à celle des virions et sont capables d'induire la production de hauts
titres d'anticorps neutralisants contre des épitopes conformationnels de la protéine
de capside L1 de l'HPV. Cet auto-assemblage permet de conserver les parties les
plus aptes à induire l'immunité (épitopes dominants), qui sont les cibles des
anticorps neutralisants. Les VLP ne contiennent pas d'ADN viral et donc pas
d'oncogènes responsables de la transformation des cellules infectées. Ces VLP ne
peuvent donc pas infecter les cellules, ni se multiplier, ni provoquer de maladie.
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Papillomavirus
Vaccins anti-HPV actuels
Deux vaccins sont autorisés en
France.
 Le vaccin Gardasil (Merck)
commercialisé en septembre
2006 et distribué par Sanofi
Pasteur MSD est un vaccin
quadrivalent
recombinant
préparé à partir de pseudo
particules virales hautement
purifiées de la principale
Caractéristiques des vaccins anti-HPV
protéine L1 de la capside des
Gardasil (Merck) et Cervarix (GSK)
HPV 6, 11, 16 et 18.
 Le vaccin Cervarix (Glaxo-Smith-Kline) est un vaccin bivalent recombinant
non infectieux, préparé à partir de pseudo particules virales hautement
purifiées de la principale protéine L1 de la capside des HPV oncogènes de
types 16 et 18. Il a reçu en septembre 2007 son homologation européenne
de mise sur le marché.
La vaccination contre les HPV 6, 11, 16, 18 (Gardasil) est recommandée à
 toutes les jeunes filles entre 11 et 13 ans avec 3 injections IM (J0, M1
ou M2, M6),
 rattrapage vaccinal entre 14 et 26 ans : vaccination pour les jeunes
filles et jeunes femmes jusqu'à l'âge de 23 ans (révolu) n'ayant pas eu de
rapports sexuels ou au plus tard dans la première année qui suit les
premiers rapports.
Dépistage des infections cervicales à HPV
Frottis cervico-vaginal tous les 3 ans à partir de 35 ans avec examen cytologique.
En cas de cytologie d'interprétation difficile, recherche de l'ADN des HPV ou
colposcopie permettant des biopsies pour examen histologique.
2. Traitement curatif
Il n'existe pas de traitement antiviral spécifique.
a) Traitements physiques des lésions
Le traitement des cancers du col utérin est exclusivement chirurgical. L'objectif
est l'exérèse de la tumeur. En fonction du stade du cancer, l'exérèse chirurgicale est
plus ou moins importante.
La forme la plus précoce du cancer du col utérin est le carcinome in situ (stade
0). Ce cancer est non invasif et peut être traité à l'aide de diverses techniques telles
que :
 la cryothérapie (destruction par le froid),
 la conisation (ablation sur le col utérin d'un fragment de forme conique),
 le traitement au laser,
 plus rarement l'hystérectomie (exérèse de l'utérus dans sa totalité).
Au stade 1, la tumeur envahit les tissus sains avoisinants mais ne dépasse pas le
col utérin. Dans ce cas, le choix des traitements possibles est le suivant :
 l'hystérectomie,
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Papillomavirus
la conisation,
la radiothérapie interne ou externe (plus rarement).
Au stade 2, le cancer s'est propagé au-delà du col utérin mais demeure localisé
dans la région pelvienne. Ici, le choix des traitements comprend :
 soit une radiothérapie interne ou externe (curiethérapie),
 soit une hystérectomie élargie avec ablation des trompes, des ovaires et des
ganglions. Cette chirurgie peut être précédée ou suivie d'une radiothérapie
ou d'une curiethérapie.
Au stade 3, le cancer a envahi les tissus de toute la région pelvienne. La chirurgie
n'est plus possible ; alors, une radiothérapie interne ou externe est combinée avec
une chimiothérapie.
Enfin, au stade 4, le cancer a atteint d'autres parties du corps et relève alors de
traitements plus lourds combinant radiothérapie et chimiothérapie.


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