Organisation génomique :

3.1. VHB :

Il s’agit d’un virus enveloppé, son génome est composé par un ADN circulaire partiellement double brin [53] avec une taille de 3,2 kb [54], cette configuration circulaire est soutenue par un appariement des extrémités 5’ des deux brins [53], de longueurs différentes : un brin long ou négatif dont une partie est non appariée et un brin court ou positif de taille variable de 50 à 80% de la longueur du brin long. Cette structure particulière est attachée au mécanisme de réplication spécifique de ce virus. Son organisation génétique est très resserrée avec quatre cadres de lecture ouverts [55].

Quatre gènes principaux ont été déterminés:

Le gène P codant pour une polymérase qui a une activité de la transcriptase inverse.

Le gène S/pré-S codant pour les protéines de surface:  La petite protéine majeure : S ou S-AgHBs (S),  La protéine moyenne : M ou M-AgHBs (pré-S2/S),  La grande protéine : L ou L-AgHBs (pré-S1/pré-S2/S)

Le gène C qui code pour la nucléocapside et qui conduit à la sécrétion d’une protéine non structurale I’AgHBe.

Le gène X dont l’implication dans l’oncogenèse liée au VHB est probable [56].

Les mutants pré-Core correspondent à un signal d’arrêt (codon stop) de lecture sur le gène pré-Core, menant à l’arrêt de la production de I’AgHBe sans entraver la production du virus. Ces mutants pré-Core répliquants sont donc ADN du VHB positifs, AgHBe négatifs et anticorps anti-HBe positifs [57].

Figure 8: Génome du virus de l'hépatite B [58].

3.2. VHC :

Son génome est composé d’un ARN génomique monocaténaire linéaire, non segmenté, de polarité positive (directement codant) d’environ 9600 bases [52], qui sert de modèle en même temps pour la traduction et la réplication [59]. Il a un cadre de lecture ouvert unique codant seulement une polyprotéine immature de presque 3000 acides aminés [52]. Elle est clivée par des protéases cellulaires et virales en 10 protéines virales matures. Les protéines structurales sont assemblées en particules virales matures et contiennent la protéine centrale

cellulaire. Les protéines non structurales (NS) sont importantes pour la réplication virale à l’intérieur de l'hôte mais ne sont pas regroupées en particules virales matures. La protéine p7qui joue un rôle dans la morphogenèse du virus se trouve dans le réticulum endoplasmique. La NS2 s'intègre à la membrane cellulaire ayant une activité protéase pour la maturation des particules virales. LaNS3 se trouve dans le réticulum endoplasmique et forme un complexe hétérodimérique avec laNS4A. Ce complexe a 2 activités : sérine protéase (domaine N-terminal NS3) et hélicase (domaine C-terminal NS3). La NS4B se trouve dans le réticulum endoplasmique où il contribue à une structure nommée tissu membraneux qui a un rôle essentiel dans l'assemblage des particules virales. La NS5A, liée au réticulum endoplasmique, a un rôle dans la réplication virale par la modulation des voies de signalisation cellulaire et la réponse à l'interféron. La NS5B est l'ARN polymérase dépendante de l'ARN [48].

Le cadre ouvert de lecture est flanqué aux extrémités 5’ et 3’ de deux régions non codantes (5’NC et 3’NC) qui ont un rôle essentiel dans la régulation de la traduction et de la réplication du génome viral [52].

La traduction des protéines virales est liée à un site d'entrée interne des ribosomes dans la région non traduite 5 '(5' UTR), qui a une structure d'ARN complexe qui exerce une interaction directe avec la sous-unité ribosomale 40S au cours de l'initiation de la traduction [60].

4. Réplication :

4.1. VHB:

Les virions de l'hépatite B circulant dans le sang entrent dans un hépatocyte par le biais du récepteur du polypeptide de cotransportage du taurocholate de sodium (NTCP) et libèrent la capside dans le cytoplasme des hépatocytes. La transmission du VHB d’un hépatocyte infecté à un hépatocyte sain voisin se fait en transférant des nucléocapsides via des synapses virologiques et des vésicules extracellulaires [61,62]. Après, un ADN relâché circulaire (ADNrc) contenant un brin négatif complet et un ADN brin plus incomplet est transféré vers le noyau de l’hépatocyte entraînant la formation d’ADN circulaire clos de façon covalente (ADNccc), qui exerce une interaction dynamique avec les protéines d’histone de l’hôte pour former un minichromosome stable. Par ailleurs, la molécule d’ADN complémentaire du VHB agit à la fois comme moteur du mécanisme de réplication du VHB et modèle pour la transcription par le VHB des ARN messagers viraux, y compris l’ARN pré-génomique. Le noyau du VHB et la polymérase sont traduits ultérieurement à partir de l’ARN pré-génomique. Puis, ce dernier et la polymérase sont encapsidés par le noyau et la rétro-transcription de cette molécule se traduit par environ 90% d’ADN complémentaire et 10% d’ADN linéaire double brin [63,64].La transcription de l’ADNccc donne aussi des ARNm sous-génomiques et de l’ARN pré-core qui produit l’HBx, des protéines de surface et l’AgHBe. Après la rétro-transcription, les nucléocapsides peuvent soit s’assembler avec des protéines de surface dans le réticulum endoplasmique et franchir la membrane plasmique pour la morphogenèse, soit retourner vers le noyau à l’intérieur de l’hépatocyte [65,66]. Dans ce dernier cas, les ADNrc étendent le pool d’ADNccc dans le noyau alors

recombinaison illégitime pour former l’ADNccc. En cas d’assemblage avec des protéines AgHBs, ils constituent des particules de virion complètes, qui sont par la suite libérées de l’hépatocyte [67].

L’efficacité des protéines d'enveloppe et leur disponibilité en quantités convenables pour conditionner les nucléocapsides sont indispensables pour la coordination de la régulation de la morphogenèse des virions et de l'accumulation d'ADNccc [68]. A noter qu'un contrôle strict de cet équilibre par la protéine d'enveloppe est nécessaire pour la contamination virale productive et la survie des cellules infectées, car la production excessive d'ADNccc est cytopathique pour les hépatocytes [69]. En plus des facteurs viraux qui régulent la transcription et la réplication du VHB, il a été révélé que les facteurs hôtes notamment les interférons (IFN) produits par la réponse immunitaire empêchent l'expression des gènes du VHB et contribuent à la clairance virale. Les effets antiviraux des lymphocytes T cytotoxiques ne dépendent des effets cytotoxiques et les gènes et les signaux cellulaires régulés par les IFN- / et - peuvent provoquer une déstabilisation intracellulaire des nucléocapsides ou empêcher leur assemblage sans détruire les cellules infectées [70].

4.2.VHC :

Une interaction précoce entre les glycosaminoglycanes situés à la surface des cellules cibles et la surface des glycoprotéines d’enveloppe pourrait être impliquée dans la reconnaissance et le tropisme cellulaire du virus [72]. Le (ou les) récepteur(s) responsable(s) de la fixation et de l’internalisation du VHC ne sont pas déterminées mais deux candidats ont été proposés. La tétraspanine CD81, située à la surface de nombreuses cellules comme les hépatocytes ou les lymphocytes B, parait capable de fixer particulièrement la glycoprotéine d’enveloppe E2 in vitro. Des modifications métaboliques de la cellule cible peuvent être entraînées par cette interaction, mais l’internalisation des virions par son intermédiaire n’a pas été prouvée [73,74]. Une possible fixation particulière des virions au récepteur des LDL par le biais de leur interaction de surface avec les VLDL et les LDL, est associée à une internalisation des particules virales [74,75]. La fixation et l’internalisation des virions mettent probablement en œuvre un nombre molécules associées composant un « complexe récepteur » dans lequel les rôles respectifs des glycosaminoglycanes, du récepteur des LDL, de la molécule CD81 et d’autres composants sont non encore définit. En l’absence de système cellulaire d’étude adapté, le mécanisme des étapes suivantes du cycle reste non déterminé. On admet qu’après l’endocytose (par analogie avec les Flaviviridae), les génomes viraux perdent leurs enveloppes dans des compartiments acides de type endosomes, puis lâchés dans le cytoplasme où ils vont être utilisés comme des ARN messagers pour la production des protéines virales et de matrices pour la réplication [76].

La production des protéines virales débute par la traduction du cadre de lecture ouvert qui donne une polyprotéine précurseur virale unique. L’accès du ribosome sur le messager s’effectue quelques nucléotides en amont du codon initiateur de la traduction [77]. L’extrémité 3’ non codante du génome viral parait avoir un rôle régulateur dans la traduction du cadre de lecture ouvert. Au moins trois protéases, dont une cellulaire et deux virales assure le clivage de la polyprotéine précurseur [78]. Une peptidase située dans la lumière du réticulum endoplasmique clive les protéines structurales [79]. La protéase NS2-NS3, ayant une activité autocatalytique en cis, permet le clivage NS2-NS3 [80], et la sérine protéase NS3, associée à son co-facteur NS4A, assure le clivage de l’ensemble des jonctions situées en aval. Les protéines NS5A et NS5B sont secondairement phosphorylées, et NS5A pourrait être clivée plus tard par une protéase cellulaire libérant un produit ayant un site de localisation nucléaire et de propriétés d’activateur transcriptionnel [81].

Le complexe de réplication est composé par l’ARN polymérase dépendante de l’ARN (protéine NS5B) et l’association des autres protéines non structurales à des protéines cellulaires de l’hôte [82]. Ce complexe associé aux structures membranaires et vésiculaires péri-nucléaires sont le siège de la réplication virale. La synthése d’un brin d’ARN négatif à partir du génome par l’ARN polymérase, servira de matrice pour synthétiser plusieurs brins d’ARN positifs qui seront encapsidés pour qu’ils deviennent des génomes des particules virales néoformées ou seront utilisés comme de nouveaux messagers pour la production des protéines virales.

Les étapes finales du cycle viral sont encore mal connues par manque de système de culture cellulaire adéquat. Il est probable que l’assemblage est provoqué par l’interaction entre l’ARN génomique et la protéine de capside, et conduit à la constitution de la nucléocapside par des mécanismes qui ne sont pas encore clairs. Par analogie avec les Flavivirus, les nucléocapsides pourraient par la suite être enveloppées par bourgeonnement au sein du réticulum endoplasmique et les particules virales pourraient être excrétées par exocytose [76].