Place du Sofosbuvir (Sovaldi®) dans l'arsenal thérapeutique contre le virus de l'hépatite C

THESE

POUR LE DIPLOME D’ETAT DE DOCTEUR EN PHARMACIE

Soutenue publiquement le 5 Mai 2017 à Amiens

Par : Mlle

LAPLACE Morgane

JURY

Président :

- M. DUVERLIE Gilles : professeur à l’UFR de Pharmacie d’Amiens

Membres :

- M. HELLE François : directeur de thèse, maître de conférences

- Mme COTTRET Annie : docteur en pharmacie, pharmacien d’officine

Thèse n° 3086

PLACE DU SOFOSBUVIR (SOVALDI®) DANS L’ARSENAL

THERAPEUTIQUE CONTRE LE VIRUS DE L’HEPATITE C

2

Remerciements

Il s'agit incontestablement de la partie la plus facile de cette thèse. Depuis 8 ans, j'ai rencontré beaucoup de monde. Un grand nombre d’entre eux n’ont fait qu’un bref passage dans ma vie. D’autres personnes, en revanche, ont marqué mon parcours pharmaceutique ou mon existence, parfois les deux à la fois. Ces dernières m'ont changée et m'ont aidée à mûrir et à évoluer. Je voudrais donc profiter de l’écriture de cette thèse pour les remercier. Il y a énormément de choses à dire sur chacune d'entre elles et c'est souvent difficile de mettre des mots pour décrire mes sentiments. Il paraît que les mots simples sont souvent les plus forts. Je vais donc faire de mon mieux et tâcher d'être succincte.

À Monsieur François Helle, pour avoir accepté la lourde tâche d'être mon directeur de thèse. Le travail a été rude et surtout très long. Je vous remercie pour votre patience, votre implication et vos conseils.

À Monsieur Gilles Duverlie, vous me faites l’honneur de juger mon travail, veuillez trouver ici tous mes remerciements.

À Madame Annie Cottret, pour m'avoir formée pendant toutes mes études et pour avoir acceptée de faire partie de ce jury. J’ai beaucoup appris grâce à vous et je vous en suis infiniment reconnaissante.

À ma famille : à maman pour des conseils et sa cuisine, à papa pour ses encouragements, les courses et tous les allers-retours à Amiens. Merci d'être là en toutes circonstances et d’être les meilleurs parents de la planète !! Et à Benjamin, mon petit frère.

À Max, mon binôme et meilleur ami. Comme tu l’as dit toi-même, 8 ans de fous-rires, de soirées, de voyages et d’études (si peu). On peut dire qu’on a fait les 400 coups ensemble ! Merci pour ton amitié sans faille et ta simplicité. Merci pour les bons moments passés ensemble, et toutes les aventures à venir. Je n’ai qu’une chose à rajouter : M&M’s forever !!

À mes amies de la dream-team : à Marion pour tes innombrables bêtises qui me font rire, et aussi pour l’honneur d’avoir été (et d’être encore) ta copilote de soirées ;). À Maryne, sur qui je pourrai toujours compter et pour nos conversations sur les hommes et leur façon de penser. Et enfin, à

Anaïs, avec qui j'ai partagé mes premiers voyages, et j'espère beaucoup d'autres à venir. Vous êtes

toutes les trois, avec Max, les amis les plus géniaux qui puissent exister ! Merci d'être là pour moi. Excusez-moi d'être la râleuse du groupe, même si je pense qu'avec le temps, vous commencez à vous y faire :)

À mes anciennes collègues : à Perrine pour les petits-déjeuners post-garde et les samedis après-midi à la pharmacie, à Djamila pour nos fous-rires et nos coups de gueule. Et enfin, merci à toutes les deux pour vos encouragements et surtout pour cette nouvelle amitié.

3 À Alex, pour notre étonnante amitié, pour nos longues conversations, pour nos balades au parc Saint-Pierre, ainsi que pour tous les films nuls (spéciale dédicace à Anchorman) et moins nuls que nous avons regardés ensemble. Même si l'on a du mal à se voir, sache que je ne t'oublie pas.

À Nicolas, mon instructeur de self-défense et coach, depuis plus d'un an. Nous avons passé beaucoup d'heures ensemble : ma maladresse légendaire ne m'aidant pas, c'était parfois difficile (vive les chutes!) et j'ai récolté au moins un millier de bleus ;). Tu m'as rendu plus forte, aussi bien physiquement que mentalement, plus confiante et plus déterminée. Merci d'avoir fait de moi une cible dure.

À Florian, mon Doudou, qui partage ma vie. Ton soutien et ton amour inconditionnel m'ont permis de tenir dans les moments difficiles et surtout de connaître le bonheur. Tu m'as encouragée à ne jamais abandonner, à être indépendante et à aller au bout de mes envies et de mes rêves. Je te remercie aussi d'avoir pris le temps de relire cette thèse, même si ce n’est pas du tout ton domaine. Merci de supporter mon sale caractère, ma folie et mes bouderies, il faut aussi reconnaître que tu n'es pas facile à vivre non plus :-P. Merci de vaincre ta peur de l’avion pour voyager avec moi ! Le monde n’attend que nous ! Je t'aime.

À vous tous, merci pour ces moments passés en votre compagnie. Merci d'avoir partagé mes joies et mes larmes, tout au long de ces années. Merci pour la bonne humeur et les sourires que vous m'inspiraient au quotidien.

4

Now it is not the end. It is not even the beginning of the end. But it is perhaps the end of the

beginning.

Winston Churchill

N’essaie pas ! Fais-le, ou ne le fais pas ! Il n’y a pas d’essai.

Maitre Yoda, Star Wars, épisode V : L'Empire contre-attaque

La connaissance des mots conduit à la connaissance des choses.

Platon

La seule chose qu’on est sûr de ne pas réussir est celle qu’on ne tente pas.

Paul-Emile Victor

One mind. Any weapon.

Devise du corps des Marines, reprise par Jim Wagner dans son système RBPP

5

Sommaire

LISTE DES ABREVIATIONS ... 9

LISTE DES FIGURES ... 12

LISTE DES TABLEAUX ... 14

INTRODUCTION ... 15

PARTIE 1 : GENERALITES SUR L’HEPATITE C ... 17

I. EPIDEMIOLOGIE ... 17

1.1. PREVALENCE ET INCIDENCE ... 17

1.2. MODE DE CONTAMINATION ... 18

1.2.1. Transfusions de produits sanguins et dérivés ... 18

1.2.2. Hépatite C et usage de drogues ... 19

1.2.3. Transmission nosocomiale ... 20

1.2.4. Accident d’exposition au sang ... 20

1.2.5. Transmission familiale ... 20

1.2.5.1. Partenaires sexuels ... 20

1.2.5.2. Intrafamiliale ... 20

1.2.5.3. Hépatite C chez la femme enceinte ... 21

1.2.6. Mode non identifié ... 21

2. LE VIRUS DE L’HEPATITE C ... 22

2.1. STRUCTURE DU VIRUS ... 22

2.1.1. Place dans la classification ... 22

2.1.2. Structure des particules virales ... 22

2.1.3. Structure du génome ... 23

2.1.4. Cycle cellulaire et réplication ... 25

2.1.5. Structures et fonctions des protéines virales ... 29

2.1.5.1. Protéine de capside C ... 29

2.1.5.2. Protéines d’enveloppe virales E1 et E2 ... 30

2.1.5.3. Protéine p7 ... 31

2.1.5.4. Protéine NS2 ... 32

2.1.5.5. Protéine NS3 et protéine NS4A ... 32

2.1.5.6. Protéine NS4B ... 33

2.1.5.7. Protéine NS5A ... 33

2.1.5.8. Protéine NS5B ... 34

2.2. VARIABILITE GENETIQUE ... 35

2.2.1. Les différents génotypes ... 36

2.2.2. Distribution en quasi-espèces virales ... 37

3. HISTOIRE NATURELLE DE L’HEPATITE C ... 37

3.1. DIAGNOSTIC ... 38 3.1.1. Test indirects ... 38 3.1.2. Tests directs ... 38 3.1.3. Le génotype ... 38 3.1.4. Anomalies biologiques ... 39 3.2. DEPISTAGE ... 39 3.3. HEPATITE C AIGUË ... 40

6 3.4. HEPATITE C CHRONIQUE ... 41 3.5. EVOLUTION DE LA MALADIE ... 42 3.5.1. Fibrose ... 42 3.5.2. Cirrhose ... 43 3.5.3. Carcinome hépatocellulaire ... 44

3.6. MANIFESTATIONS EXTRA-HEPATIQUES ... 45

3.6.1. Cryoglobulinémies mixtes ... 45

3.6.2. Périartérite noueuse ... 46

3.6.3. Fatigue ... 46

3.6.4. Porphyrie cutanée tardive ... 47

3.6.5. Auto-anticorps ... 47

3.6.6. Syndrome sec ... 47

3.6.7. Insulinorésistance ... 47

3.6.8. Autres ... 48

PARTIE 2 : ROLE DU SOFOSBUVIR DANS LA PRISE EN CHARGE DE L’HEPATITE C CHRONIQUE ... 49

1. ANCIENS TRAITEMENTS DE REFERENCE ... 49

1.1. GENERALITES ... 49

1.2. INTERFERON PEGYLE ΑLPHA ... 49

1.3. RIBAVIRINE ... 50

1.4. ANTI-PROTEASES DE 1ERE GENERATION ... 50

1.5. CONCLUSION ... 51

2. LE SOFOSBUVIR ... 52

2.1. CARACTERISTIQUES DU PRODUIT ... 52

2.1.1. Formule chimique ... 52

2.1.2. Composition et forme pharmaceutique ... 52

2.1.3. Données cliniques ... 52

2.1.4. ATU et AMM ... 54

2.1.5. Service Médical Rendu (SMR) ... 54

2.1.6. Prix et remboursement ... 54

2.2. CIBLES THERAPEUTIQUES ET MODE D’ACTION ... 55

2.3. INDICATION ... 55

2.4. POSOLOGIE ET MODE D’ADMINISTRATION ... 55

2.5. PHARMACOCINETIQUE ... 56

2.5.1. ADME ... 56

2.5.2. Interactions médicamenteuses ... 56

2.5.3. Contre-indications ... 57

2.6. ASSOCIATION AVEC LE LEDIPASVIR ... 57

2.6.1. Lédipasvir ... 57

2.6.1.1. Formule chimique ... 57

2.6.1.2. Cibles thérapeutiques et mode d’action ... 57

2.6.2. Harvoni® ... 57

2.6.2.1. Composition et forme pharmaceutique ... 57

2.6.2.2. Données cliniques ... 58

2.6.2.3. AMM et SMR ... 59

2.6.2.4. Indication ... 59

2.6.2.5. Posologie et mode d’administration ... 60

7

2.6.2.7. Interactions médicamenteuses ... 60

2.6.2.8. Contre-indications ... 61

2.7. ASSOCIATION AVEC LE VELPATASVIR ... 61

2.7.1. Velpatasvir ... 61

2.7.1.1. Formule chimique ... 61

2.7.1.2. Cibles thérapeutiques et mode d’action ... 61

2.7.2. Epclusa® ... 61

2.7.2.1. Composition et forme pharmaceutique ... 61

2.7.2.2. Données cliniques ... 62

2.7.2.3. Demande d’AMM ... 62

2.7.2.4. Indication ... 63

2.7.2.5. Posologie et mode d’administration ... 63

2.7.2.6. Effets indésirables ... 63 2.7.2.7. Interactions médicamenteuses ... 64 2.7.2.8. Contre-indications ... 64 2.8. AUTRES ASSOCIATIONS ... 64 2.8.1. Daclatasvir ... 64 2.8.1.1. Formule chimique ... 64

2.8.1.2. Cibles thérapeutiques, mode d’action et forme pharmaceutique ... 64

2.8.1.3. Demande d’AMM ... 65

2.8.1.4. Indication ... 65

2.8.1.5. Posologie et mode d’administration ... 66

2.8.1.6. Effets indésirables ... 66

2.8.1.7. Interactions médicamenteuses ... 66

2.8.1.8. Contre-indications ... 67

2.8.2. Siméprévir ... 67

2.8.2.1. Formule chimique ... 67

2.8.2.2. Cibles thérapeutiques, mode d’action et forme pharmaceutique ... 67

2.8.2.3. Demande d’AMM ... 68

2.8.2.4. Indication ... 68

2.8.2.5. Posologie et mode d’administration ... 69

2.8.2.6. Effets indésirables ... 69

2.8.2.7. Interactions médicamenteuses ... 69

2.8.2.8. Contre-indications ... 69

3. PROTOCOLES GENERAUX ... 70

3.1. EVALUATION PRE-THERAPEUTIQUE ... 70

3.2. INDICATIONS AU TRAITEMENT ... 70

3.3. TRAITEMENTS SELON LE GENOTYPE ... 70

3.3.1. Génotype 1 ... 71 3.3.2. Génotype 2 ... 73 3.3.3. Génotype 3 ... 75 3.3.4. Génotype 4 ... 76 3.3.5. Génotypes 5 et 6 ... 77 4. CONCLUSION... 79

PARTIE 3 : SUIVI DE TRAITEMENT ... 80

1. SUIVI BIOLOGIQUE PENDANT ET APRES TRAITEMENT ... 80

1.1. AU COURS DU TRAITEMENT ... 80

8

1.3. CONCLUSION ... 81

2. ECHEC THERAPEUTIQUE ET RESISTANCE ... 82

2.1. INTRODUCTION ... 82

2.2. DEFINITION DE LA RESISTANCE VIRALE ... 82

2.3. CARACTERISTIQUES DES RESISTANCES ... 83

2.4. RESISTANCES AUX ANTIVIRAUX A ACTION DIRECTE ... 83

2.4.1. Introduction ... 83

2.4.2. Inhibiteurs de protéases ... 83

2.4.3. Inhibiteurs NS5A... 83

2.4.4. Inhibiteur non nucléosidique (NNI) NS5B (Dasabuvir) ... 84

2.4.5. Analogues nucléosidiques NS5B (Sofosbuvir) ... 84

2.5. EVOLUTION DES VARIANTS RESISTANTS APRES ECHEC DU TRAITEMENT ... 84

2.6. RECHERCHE DES RAV ... 84

2.7. QUELLES STRATEGIES UTILISER APRES ECHEC THERAPEUTIQUE ? ... 85

2.8. CONCLUSION ... 86

3. EDUCATION THERAPEUTIQUE ... 86

3.1. DEFINITION ... 86

3.2. EDUCATION THERAPEUTIQUE ET HEPATITE C ... 87

3.3. DEROULEMENT DE L’EDUCATION THERAPEUTIQUE ... 87

3.3.1. Etape pré-thérapeutique ... 87

3.3.2. Etape thérapeutique ... 87

3.3.3. Etape post-thérapeutique ... 88

3.4. CONSEILS AUX PATIENTS ... 88

3.5. CONCLUSION ... 89

4. TRANSPLANTATION HEPATIQUE ... 89

4.1. RAPPEL SUR LA TRANSPLANTATION HEPATIQUE ... 89

4.2. TRANSPLANTATION HEPATIQUE ET HEPATITE C ... 90

4.3. RECOMMANDATIONS DE TRAITEMENT DANS LE CADRE D’UNE TRANSPLANTATION HEPATIQUE .... 92

4.3.1. Patients sans CHC en attente de TH ... 92

4.3.2. Patients avec CHC en attente de TH ... 93

4.3.3. Récidive post-transplantation ... 93

4.4. CONCLUSION ... 94

CONCLUSION ... 95

9

Liste des abréviations

Antiviraux à Action Directe Acide Désoxyribonucléique Accident d’Exposition au Sang

Association Française pour l'Etude du Foie Alpha-Fœto-Protéine

Alanine Aminotransférase

Autorisation de Mise sur le Marché

Agence Nationale de Sécurité du Médicament et des produits de santé Acide Ribonucléique

Aspartate Aminotransférase

Amélioration du Service Médical Rendu Autorisation Temporaire d’Utilisation Bristol-Myers Squibb

Centres d’Accueil et d’Accompagnement à la Réduction des risques pour les Usagers de Drogues Comité Economique des Produits de Santé

Carcinome Hépatocellulaire

Committee for Medicinal Products for Human use Claudine-1

Commission de Transparence Child-Turcotte-Pugh (classification)

Dendritic Cell-Specific Intercellular adhesion molecule-3-Grabbing Non-integrin Enzyme-Linked Immunosorbent Assay

European Medicines Agency Gamma Glutamyl-Transférase Guanosine triphosphate

10 HAS HDL HPST HSH HSPG HVR1/2 IFN-α IRES IRM IV LCR LDL LDLR L-SIGN MAVS MEC MELD NFS NNI NPC1L1 OCLN OMS PAN PBH PCR PCT PEG PES

Haute Autorité de Santé

High Density Lipoprotein

Hôpital, Patients, Santé et Territoire (loi)

Homme(s) ayant des rapports Sexuels avec un (des) autre(s) Homme(s) Heparan Sulfate ProteoGlycans

HyperVariable Region 1 ou 2

Interféron-α

Internal Ribosome Entry Site

Imagerie par Résonance Magnétique Intraveineuse

Liquide Céphalo-rachidien Low-Density Lipoprotein

Low-Density Lipoprotein (LDL) Receptor

Liver node-Specific Intercellular adhesion molecule-3-Grabbing Non-integrin Mitochondrial Antiviral-Signaling (protéine)

Matrice Extracellulaire

Model for End-Stage Liver Disease (score) Numération Formule Sanguine

Inhibiteur Non Nucléosidique Niemann–Pick C1-Like 1 Occludine

Organisation Mondiale de la Santé Périartérite Noueuse

Ponction Biopsie Hépatique Polymerase Chain Reaction Porphyrie Cutanée Tardive Polyéthylèneglycol

11 PUI P-gp RAS RAV RCP RE RVS SGS SMR SRB1 TH TRIF TROD VIH VHB VHC VLDL

Pharmacie à Usage Intérieur (pharmacie d’un établissement de santé) Glycoprotéine P

Resistance-Associated Substitution Resistance-Associated Variants

Réunion de Concertation Pluridisciplinaire Réticulum Endoplasmique

Réponse Virologique Soutenue Syndrome de Gougerot-Sjögren Service Médical Rendu

Récepteur Scavenger de classe B, type 1 Transplantation Hépatique

TIR- domain-containing adaptor-inducing IFN-β Tests Rapides d'Orientation Diagnostique Virus de l’Immunodéficience Humaine Virus de l’Hépatite B

Virus de l’Hépatite C

12

Liste des figures

Figure 1 : Prévalence estimée de l’infection par le virus de l’hépatite C dans le monde (2004)

Figure 2 : Evolution du risque résiduel de transmission d’infections virales par transfusion

entre 1992 et 2010 en France

Figure 3 : Arbre phylogénétique des Flaviviridae

Figure 4 : Structure tridimensionnelle du VHC

Figure 5 : Structure de la région 5’ du VHC

Figure 6 : Représentation schématique de l’étape d’attachement de la particule virale du

VHC

Figure 7 : Maturation du précurseur polyprotéique

Figure 8 : Schéma théorique du cycle viral du VHC

Figure 9 : Organisation protéique du VHC

Figure 10 : Domaines structuraux de la protéine de capside C

Figure 11 : Schéma des protéines d’enveloppe E1 et E2

Figure 12 : Représentation schématique de la protéine p7

Figure 13 : Représentation schématique d’un canal ionique formé par des viroporines

Figure 14 : Rôle de la protéase NS2/3

Figure 15 : Rôle de la protéase NS3/4A

Figure 16 : Schéma tridimensionnel de la protéine NS3 (en vert) et de son cofacteur NS4A

(en violet)

Figure 17 : Structure tridimensionnelle de la protéine NS5A du VHC

Figure 18 : Structure de la protéine NS5B du VHC

Figure 19 : Répartition des différents génotypes du VHC au niveau mondial

Figure 20 : Formule chimique du Sofosbuvir

13

Figure 22 : Formule chimique du Lédipasvir

Figure 23 : Photo d’un comprimé d’Harvoni®

Figure 24 : Formule chimique du Velpatasvir

Figure 25 : Photo d’un comprimé d’Epclusa®

Figure 26 : Formule chimique du Daclatasvir

Figure 27 : Photos des comprimés de Daclatasvir 30 mg, 60 mg et 90 mg (de gauche à droite)

Figure 28 : Formule chimique du Siméprévir

Figure 29 : Photo d’un comprimé de Siméprévir

14

Liste des tableaux

Tableau 1 : Etudes cliniques de phase III sur le Sofosbuvir

Tableau 2 : Etudes cliniques de phase III sur Harvoni®

Tableau 3 : Etudes cliniques de phase III sur Epclusa®

15

Introduction

L’année 2015 fût riche en innovations et en publications sur le virus de l’hépatite C (VHC). En effet, en une année entière, nous avons pu observer l’explosion de la mise sur le marché de nouveaux traitements révolutionnant la prise en charge de la maladie.

Sa fréquence dans la population mondiale et sa responsabilité en tant que cause majeure de cirrhose et de carcinome hépatocellulaire font de l’hépatite C chronique l’un des fléaux majeurs en santé publique[1]. Ainsi, l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) a évalué, en 2013, à près de 350 000 le nombre de décès résultant de complications liées au VHC[2].

L’identification successive des virus de l’hépatite A et B fût réalisée au cours des années 1960-1970. Il s’est rapidement avéré qu’il existait un autre type d’hépatite virale. Elle se transmettait par le sang, mais était séronégative pour les marqueurs biologiques des deux virus précédents. C’est pourquoi, elle fût nommée hépatite « non-A non-B »[3][4][5].

L’impossibilité de cultiver l’agent responsable des hépatites « non-A non-B » in vitro a fait obstacle à la création d’un modèle de réplication du virus. Ceci a fortement endigué les avancées dans la caractérisation et la compréhension de l’infection par le VHC[6].

Il faudra attendre 1989, et la collaboration entre l’équipe de M. Houghton et celle de D. Bradley afin d’obtenir les progrès les plus importants[4]. Ils ont utilisé un concentré de facteur anti-hémophilique (facteur VIII), ayant transmis une hépatite « non-A non-B » à des hémophiles. Ce concentré a ensuite été inoculé expérimentalement à un chimpanzé, ce qui a permis l’établissement d’un modèle animal[3]. Ce modèle a ainsi conduit à l’identification et au clonage du virus responsable des hépatites « non-A non-B » et des hépatites post-transfusionnelles : il est alors baptisé virus de l’hépatite C[6].

La découverte du VHC marque, par conséquent, l’un des plus importants virages dans l’histoire de la virologie du XXème siècle. D’une part, parce que ce virus est le premier à être identifié grâce à l’utilisation des techniques contemporaines de biologie moléculaire[5], c’est-à-dire mis en évidence par son génome sans qu’une particule virale ait pu être isolée[4]. Et, d’autre part, parce que cette découverte a donné lieu à une meilleure compréhension du virus et de la maladie[6]. Encore aujourd’hui, soit 28 ans plus tard, elle permet le développement de moyens de prévention, de dépistage et de traitements toujours plus innovants et efficaces.

Pendant longtemps, le traitement classique de l’hépatite chronique C était une bithérapie, qui consistait en l’association d’Interféron-α pégylé et de Ribavirine[7].Les effets indésirables lourds, le manque d’efficacité chez certains patients et la diminution de la qualité de vie ont conduit, ces dernières années, au développement des inhibiteurs de protéases de 1ère génération. L’association de l’ensemble de ces molécules a grandement amélioré les taux de réponses virologiques chez les patients, notamment ceux infectés par le virus de génotype 1 ou atteints de cirrhose[8].

16 Cependant, cela reste insuffisant. L’amélioration de la compréhension du cycle de réplication virale et l’identification de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles, plus récemment, ont amené à l’émergence des inhibiteurs de protéases de 2ème génération, d’anti-NS5A et d’anti NS5B[9].

En 2005, Pharmasset, une société de biotechnologie, détient trois candidats-médicaments au stade des essais cliniques pour le traitement de l’hépatite C. Parmi ces derniers se trouvent le composé GS-7977, qui sera baptisé plus tard : SOFOSBUVIR. Pharmasset sera racheté par le groupement Gilead

Sciences, en 2011.

L’objectif principal de ces traitements est l’éradication définitive du VHC. Cependant, celle-ci se heurte à certains problèmes concernant la population à cibler, notamment les toxicomanes dans les pays développés qui sont difficiles à dépister et à traiter. De plus, il faut garder à l’esprit que cette éradication ne supprime pas totalement le risque de survenue de cirrhose ou de carcinome hépatocellulaire, principales causes de mortalité du virus[8].

La première partie de cette thèse présentera des généralités sur l’hépatite C et le virus responsable, ainsi que des données épidémiologiques. La seconde partie se concentrera sur les anciens traitements de référence et les nouveaux traitements, à base de Sofosbuvir mis sur le marché ces deux dernières années. Enfin, la dernière partie décrira la conduite à tenir en cas d’échec thérapeutique et parlera également du rôle essentiel de l’éducation thérapeutique et de la transplantation hépatique.

17

PARTIE 1 : Généralités sur l’hépatite C

I.

E

PIDEMIOLOGIE

Le virus de l’hépatite C est présent dans le monde entier, même dans les régions les plus reculées[5].

1.1.

P

Il est difficile d’estimer exactement le nombre de personnes touchées par cette maladie car les données de prévalence ne sont pas disponibles dans de nombreux pays[10]. D’après l’OMS, le nombre de porteurs chroniques du VHC serait de 130 à 210 millions, soit 3% de la population mondiale[11].

La prévalence est très variable d’un continent à l’autre et va également dépendre de la population étudiée[12]. On distingue trois zones géographiques (cf. Figure 1) :

- Les zones de basse prévalence (< 1%) : Europe du Nord, Australie et Canada - Les zones de prévalence moyenne (~ 1%) : Europe de l’Ouest et Etats-Unis

- Les zones de forte prévalence (≥ 2%) : Europe du Sud, Asie, Afrique et Amérique du Sud[13] ; l’Egypte étant le pays avec la prévalence la plus élevée au monde[11].

Figure 1 : Prévalence estimée de l'infection par le virus de l'hépatite C dans le monde (2004)[11]

En France, la prévalence a été estimée à 0,84% en 2011, ce qui correspond à 370000 personnes contaminées. Il faut noter que seulement 57,4% des malades ont connaissance de leur statut[14]. La prévalence chez les hommes et les femmes est proche, respectivement 0,45% et 0,62%. Dans les

18 populations à risque, la prévalence des anticorps anti-VHC est variable : par exemple, chez les migrants de 1,7% (zones d’endémie moyenne) jusqu’à 10% (zone de forte endémie) ; chez les usagers de drogues 55,7% (voie IV) ou 9% (voie nasale) ; chez les détenus 4,8% (les femmes étant plus touchées que les hommes) et enfin 1% pour les HSH (hommes ayant des rapports sexuelles avec des hommes)[15].

En termes d’incidence, 3 à 4 millions de nouveaux cas sont détectés chaque année[11], ce qui représente à environ 5000 personnes nouvellement infectées en France. La majorité d’entre elles (~70%) sont des usagers de drogues[16].

Le nombre de décès lié à l’hépatite C a été estimé à 704000, dans le monde, en 2013[17].

1.2.

M

Le réservoir du virus de l’hépatite C est uniquement humain. Il est retrouvé essentiellement dans le sang[14]. La transmission se fait principalement par contact direct entre le sang d’un sujet indemne et le sang d’un sujet infecté[5].

1.2.1. Transfusions de produits sanguins et dérivés

Avant l’apparition des tests de dépistage des anticorps du VHC, au début des années 1990, l’une des principales voies de contamination était la transfusion sanguine et de produits dérivés. Elle a joué un rôle majeur dans la propagation de l’infection[12].

Depuis 1991, des mesures préventives de dépistage ont permis la diminution progressive du risque de transmission d’hépatite C post-transfusionnelles (cf. Figure 2). Parmi elles, se trouvent[5][12][18] : - L’amélioration de la sélection des donneurs et l’éviction des donneurs à risque, c’est-à-dire ceux qui présentent un taux d’alanine aminotransférase (ALAT) supérieur à la normale ou chez qui la présence d’anticorps anti-VHC ou anti-HBc est détectée

- L’introduction d’étapes d’inactivation virale (mise en quarantaine ou traitement physico-chimique) dans la préparation des fractions coagulantes (1987) et des poches de plasma frais congelé (1992)

Cependant, en dépit, des tests biologiques pratiqués sur chaque don du sang, un risque résiduel de transmission du virus existe. Cela correspond à la « fenêtre silencieuse », c’est-à-dire la période entre la contamination et la détection des marqueurs de l’infection, par les tests de dépistage. Elle est évaluée à environ 10 jours pour le VHC[19].

En France, le risque résiduel, suite à une transfusion, est de 1 pour 7,7 millions de dons, soit un don tous les trois à quatre ans[14][15].

Les patients les plus à risque resteront donc ceux qui furent transfusés avant 1991[5].

En définitive, la transfusion sanguine reste aujourd’hui anecdotique et n’est plus considérée comme un moyen de transmission du virus.

19

Figure 2 : Evolution du risque résiduel de transmission d’infections virales par transfusion entre 1992 et 2010 en France[20]

1.2.2. Hépatite C et usage de drogues

En dehors de la transfusion, le deuxième mode de transmission parentérale du virus de l’hépatite C est la toxicomanie par voie intraveineuse.

Ce moyen de contaminations’est essentiellement développé au cours des années 1960-1970. Elle peut se faire par le biais d’échanges de seringues et aussi de matériels de préparation des drogues (cuillère, filtre, eau)[5][12].

La propagation du VHC est également possible par voie nasale. Cela se produit notamment avec le partage de la paille destinée à sniffer la drogue, associé à des lésions de la muqueuse nasale[12]. La voie fumée est aussi une pratique à risque (blessures aux mains lors de la préparation du crack)[14]. Par ailleurs, contrairement au VIH, le VHC a continué de se diffuser malgré les différentes actions menées depuis 1987 : délivrance de Stéribox® ou de kits d’injection, programme d’échange de seringues (PES), ouverture de Centres d’Accueil et d’Accompagnement à la Réduction des risques pour les Usagers de Drogues (CAARUD). Ceci est dû à son fort pouvoir infectant qui est à l’origine de contaminations précoces, c’est-à-dire dès les premières injections. Parfois, un seul partage de matériel souillé suffit. En effet, le risque de contamination par une aiguille souillée est 200 fois plus important pour le VHC que pour le VIH. De plus, les nouveaux usagers de drogues sont généralement peu inquiets des risques et peuvent partager leurs matériels avec des toxicomanes qui ignorent leur statut sérologique. Ceci constitue donc un obstacle supplémentaire en matière de prévention[18][21].

La prévalence des anticorps anti-VHC chez les toxicomanes est d’environ 60%. Il faut noter, de surcroit, que le risque de contamination durant la première année est de 50%[18].

Alors que les autres modes de transmission du virus de l’hépatite C sont aujourd’hui limités, les usagers de drogues constituent actuellement le principal réservoir du virus. En France, ils seraient, par exemple, à l’origine de 70% des nouvelles contaminations[21].

20

1.2.3. Transmission nosocomiale

La transmission nosocomiale a pu jouer un rôle important dans la propagation du VHC. Toutefois, ce risque reste difficile à mesurer mais a pu atteindre jusqu’à 15% des contaminations. Le risque nosocomial a pu résulter de l’utilisation de matériels mal stérilisés, au cours de certaines procédures médicales : hémodialyse, acte chirurgical ou encore endoscopie digestive, principalement avant 1970. D’autre part, la transplantation d’organes fût un facteur de risque répandu jusqu’en 1996, date à laquelle les donneurs sélectionnés devaient être exempt d’anticorps anti-VHC[12][19].

La transmission de soignant à patient est rare, elle a été notifiée au cours d’interventions chirurgicales sanglantes[12].

La mise en place de mesures préventives, un meilleur respect des règles d’hygiène et l’utilisation de matériels à usage unique a grandement contribué à réduire le risque de transmission nosocomiale. En France, seulement deux cas ont été recensés entre 2011 et 2013[19].

1.2.4. Accident d’exposition au sang

Le risque de transmission du VHC au personnel soignant au cours d’un accident d’exposition au sang (AES) est estimé entre 1,8 et 2,1%[12][19]. Il peut, cependant, atteindre jusqu’à 10% si le patient présente une charge virale élevée[12][18]. Ce mode de contamination est lié à une blessure accidentelle avec du matériel infecté, essentiellement des aiguilles ou des lancettes. Il touche plus particulièrement les infirmières, notamment au moment de prélèvements sanguins[19].

1.2.5. Transmission familiale

1.2.5.1.

Partenaires sexuels

Le génome du VHC peut être retrouvé dans les liquides biologiques tels que la salive, le sperme, les sécrétions vaginales ou encore le liquide céphalo-rachidien (LCR), en quantité infime c’est-à-dire à une concentration 10 à 100 fois inférieure à celle du sang[14][18].

Par conséquent, la transmission sexuelle semble possible mais reste exceptionnelle. Elle toucherait essentiellement les hommes ayant des rapports sexuels avec d’autres hommes (HSH) et séropositifs pour le VIH (17-19%)[14][22]. Tandis qu’elle serait de l’ordre de 0,07% par an chez les couples hétérosexuels monogames[23].

Attention, toutefois, le virus est retrouvé dans les menstruations. La contamination est donc possible en cas de rapport sexuel pendant les règles ou en cas de pratique sexuelle traumatique[18].

1.2.5.2.

Intrafamiliale

La transmission chez des personnes vivants sous le même toit, n’ayant aucun contact sexuel, paraît possible. Elle se ferait par le partage de matériels de toilette et d’objets pouvant être responsables de petites plaies, à l’instar des rasoirs, brosses à dents, ciseaux ou peignes. Ce mode de contamination est extrêmement rare et semble favorisé par des conditions d’hygiène déplorables et une importante promiscuité[3][12].

21 En revanche, la transmission par simple contact salivaire n’a jamais été démontrée, malgré la présence du virus dans la salive, chez certains patients ayant une charge virale élevée. Il faudrait que celle-ci soit en contact avec une plaie de la muqueuse buccale[13].

1.2.5.3.

Hépatite C chez la femme enceinte

En premier lieu, il faut savoir que l’infection par le VHC n’est pas une contre-indication à la grossesse. En effet, même en présence du virus, le déroulement de la grossesse et de la période néonatale sont normaux[24][25].

Si la jeune femme souhaitant procréer, présente un ou plusieurs facteurs de risque (toxicomanie, transfusion avant 1991, etc.), il peut être recommandé de réaliser un dépistage[26].

La prévalence de l’ARN du VHC chez les femmes enceintes serait comprise entre 0,3 et 3,9% en France, et pourrait s’élever jusqu’à 9,4% dans certains pays d’Afrique[24][27].

La transmission materno-fœtale se ferait au moment de l’accouchement. Elle serait de l’ordre de 3 à 6%, en fonction des études. Elle n’est plausible que si l’ARN du VHC est détectable dans le sérum de la mère. Il existe des facteurs de risque qui augmenteraient ce taux de transmission : charge virale élevée, co-infection par le VIH et usage de drogues par voie intraveineuse[24][25][26][27].

Concernant la co-infection VIH-VHC, elle a pu multiplier jusqu’à trois fois le taux de transmission du VHC à l’enfant : ceci n’est vrai aujourd’hui qu’en l’absence de traitement antirétroviral. A l’heure actuelle, cette augmentation du risque est presque nulle chez les femmes VIH+ traitées efficacement par trithérapie[26][27].

Le taux de transmission du virus est identique quel que soit le mode d’accouchement : voie vaginale ou césarienne[28].

Les anticorps anti-VHC de la mère seront transmis à l’enfant au moment de la naissance. Ces anticorps vont diminuer graduellement pour disparaitre entre 6 et 12 mois. On parlera alors de transmission materno-fœtale si la sérologie reste positive après cette période. Une recherche d’ARN du VHC sera alors réalisée à 18 mois[24][26].

L’allaitement n’est pas contre-indiqué car la présence du VHC dans le colostrum et le lait maternel n’a jamais été formellement établie[27].

Actuellement, aucun moyen permettant de diminuer le risque de transmission de la mère à l’enfant n’existe. Les traitements antiviraux étant contre-indiqués chez la femme enceinte, la meilleure prévention possible resterait de débuter un traitement avant tout désir de grossesse[26].

1.2.6. Mode non identifié

Dans 10 à 20% des cas, aucun mode de contamination n’a pu être formellement mis en évidence[3]. Il existe, à ce jour, plusieurs théories pouvant expliquer ce mécanisme[12][29] :

- Usage de drogues oublié ou omis par le malade

22 - Transmission percutanée ou per-muqueuse mal déterminée (soins médicaux ou dentaires,

vaccinations de masse) ou autres modes sporadiques (barbier, tatouage, piercing) - Mode de transmission encore non identifié (peu probable à l’heure actuelle) L’ensemble de ces composants vont compliquer le dépistage du VHC.

2.

L

E VIRUS DE L

’

HEPATITE

C

2.1.

S

2.1.1. Place dans la classification

Le clonage du virus de l’hépatite C, en 1989, par l’équipe de M. Houghton, a permis de découvrir que celui-ci avait une structure génomique similaire à celle des Flavivirus (virus de la fièvre jaune, dengue) et des Pestivirus (virus de la diarrhée bovine et de la peste porcine)[3].

C’est pourquoi, le VHC a été classé dans la famille des Flaviviridae, dans un nouveau genre, celui des Hepacivirus[30]. Pendant longtemps, les différents variants du VHC ont été considérés comme les seuls membres du genre Hepacivirus. Plus récemment, la découverte de virus apparentés au VHC humain chez diverses espèces animales (chevaux, chiens, chauve-souris,...) jette une lumière nouvelle sur la répartition des Hepacivirus et leurs différents hôtes[31][32] (cf. Figure 3).

Figure 3 : Arbre phylogénétique des Flaviviridae[3]

2.1.2. Structure des particules virales

Les particules virales du VHC seraient relativement petites, avec un diamètre compris entre 55 et 65 nm. Leur poids serait approximativement de 4x106 Daltons[5].

23 Elles sont organisées en trois structures, de l’extérieur vers l’intérieur[3][5][30] (cf. Figure 4):

- Une enveloppe lipidique, dérivée des membranes du réticulum endoplasmique (RE), sur laquelle sont ancrées deux glycoprotéines d’enveloppe virales nommées E1 et E2 et associées en hétérodimères

- Une capside protéique de forme icosaédrique, issue de la polymérisation de la protéine de capside C

- Un génome viral constitué d’une molécule d’ARN monocaténaire

Figure 4 : Structure tridimensionnelle du VHC[33]

Certaines études récentes suggèrent que les particules virales pourraient être associées aux lipoprotéines[34]. Ces lipoprotéines forment des complexes responsables du transport des lipides dans la circulation sanguine. Elles sont constituées d’un cœur lipidique hydrophobe et d’une surface hydrophile formée d’une couche de lipides, sur laquelle sont ancrées des protéines, appelées apolipoprotéines[35]. Le VHC interagirait avec ces dernières, pour former des lipoviroparticules. Cette association pourrait jouer un rôle important dans le mécanisme d’entrée du virus dans les hépatocytes[34].

2.1.3. Structure du génome

Le génome viral est un ARN simple brin, de polarité positive et composé d’environ 9600 nucléotides [36]. Il est segmenté en trois régions : une extrémité 5’ non-codante, un cadre de lecture ouvert et une extrémité 3’ non-codante[5][36].

La région 5’ est non codante, c’est-à-dire qu’elle ne sera pas traduite en protéines virales. Elle contient les 341 premiers nucléotides, organisés en quatre domaines (I à IV) formant un enchaînement de tiges et de boucles[3] (cf. Figure 5). Les domaines II à IV forment le site interne d’entrée du ribosome, appelé IRES (internal ribosome entry site). Cet agencement va permettre la fixation de la sous-unité 40S du ribosome sur l’ARN, et ainsi déclencher l’initiation de la traduction en protéines[5][30]. L’activité de l’IRES est également liée à deux domaines (V et VI), qui eux font partie de la région codante[37]. Cette région 5’ semble être la séquence du génome la plus conservée entre

24 les différents génotypes du VHC (cf. Partie 2.2), ce qui implique qu’elle aurait une influence majeure dans la réplication du virus[5][38].

Figure 5 :Structure de la région 5’ du VHC[37]

Le cadre de lecture est situé après la région 5’. Il est dit « ouvert » car il comporte une succession de triplets de nucléotides codants chacun pour un acide aminé, et non interrompu par un codon de terminaison (codon STOP). Il contient ainsi entre 9012 et 9024 nucléotides qui seront traduits, pour aboutir à la synthèse d’une polyprotéine virale unique d’environ 3000 acides aminés[5][39]. Ce précurseur sera clivé au cours d’une maturation post-traductionnelle. Ce clivage donnera naissance (de 5’ en 3’) à :

- Des protéines structurales : capside (C) et enveloppe (E1 et E2)

- Une protéine ayant une activité canal ionique, jouant un rôle dans l’assemblage des virions : p7

- Des protéines non-structurales : NS2, NS3, NS4A, NS4B, NS5A et NS5B[30][37]

Enfin, l’extrémité 3’ est, elle aussi, non codante. Elle compte environ 229 nucléotides divisés en trois parties : une région très variable non traduite d’environ 30 nucléotides, suivie d’une région poly-uridyle de longueur variable (50 à 100 nucléotides) et enfin une séquence terminale de 98 nucléotides, appelée « région X », très conservée formant une succession de trois tiges-boucles. Cette dernière est nécessaire à l’initiation de la synthèse du brin d’ARN négatif au cours de la réplication[3][5][37].

25

2.1.4. Cycle cellulaire et réplication

Les premières cibles du virus de l’hépatite C sont les hépatocytes. Il pourrait se répliquer aussi dans certaines cellules mononuclées du sang (essentiellement lymphocytes B et monocytes) et dans les cellules dendritiques, mais ceci reste controversé[40]. L’impossibilité de le cultiver in vitro a rendu difficile la connaissance de son cycle cellulaire.

Celui-ci se déroulerait probablement en six étapes, par analogie au cycle viral des autres Flaviviridae[3][34][36][41][42][43][44] (cf. Figure 8):

 Fixation au récepteur et internalisation dans la cellule cible (étape 1)

La première étape du cycle viral est l’attachement du VHC aux cellules cibles. Il s’agit d’une étape complexe, mettant en jeu de nombreux facteurs cellulaires et viraux (cf. Figure 6).

Le virus interagit, d’abord, avec des facteurs d’attachement non spécifiques, présents à la surface des cellules cibles. Parmi ces facteurs se trouvent :

- Lectines de type C (DC-SIGN et L-SIGN) : ce sont des protéines transmembranaires capables de reconnaitre des motifs moléculaires associés aux pathogènes, notamment les motifs formés par les glycosylations. Elles peuvent donc entrer en contact avec la glycoprotéine E2 du VHC et faciliter l’attachement du virus. Cependant, les lectines de type C ne sont pas exprimées à la surface des hépatocytes : ceci suggère que les particules virales seraient capturées par un autre type cellulaire pour ensuite être relocalisées au niveau des hépatocytes.

- Héparanes sulfates protéoglycanes (HSPG) : ce sont des glycoaminoglycanes, ayant la capacité d’interagir avec les apolipoprotéines (apoE) des lipoviroparticules.

- Récepteurs des LDL (LDLR) : ils interagissent eux aussi avec les apolipoprotéines (apoB et apoE), mais conduiraient à une internalisation non productive.

Suite à l’interaction avec les facteurs d’attachement, il a été suggéré une liaison entre les glycoprotéines d’enveloppe E1 et E2 du VHC avec différents éléments, jouant le rôle de récepteurs spécifiques à la surface des hépatocytes. Plusieurs candidats ont été présentés comme possible récepteur :

- Récepteur scavenger B1 (SRB1) : il s’agit d’une protéine qui intervient dans le métabolisme du cholestérol et qui est donc fortement exprimée au niveau du foie. Ce récepteur joue un rôle dans l’attachement initial du virus à la surface des hépatocytes, notamment en se liant à la glycoprotéine E2 ou encore aux lipoviroparticules (via apoE). Son expression est nécessaire au processus d’entrée du VHC. Il participe également à l’internalisation du virus, notamment en favorisant l’interaction entre les particules virales et le récepteur CD81.

- Récepteur CD81 : c’est une glycoprotéine de la famille des tétraspanines, présente dans l’ensemble du corps humain. Elle est capable d’interagir avec E2. Ceci permet son internalisation via la clathrine, contribuant ensuite à l’entrée du virus dans la cellule. CD81 favorise aussi la fusion virale avec les endosomes.

- Claudine-1 (CLDN1) : il s’agit d’une protéine des jonctions serrées, exprimée dans la membrane apicale des hépatocytes. Elle forme, avec CD81, un complexe essentiel à l’entrée des particules virales dans les cellules cibles.

26 - Claudine-6 et -9 : elles sont aussi capables de s’associer avec CD81, mais leur expression est

faible dans les hépatocytes : leur influence exacte reste donc à découvrir.

- Occludine (OCLN) : c’est une protéine des jonctions serrées susceptible d’interagir avec E2. Elle serait internalisée par endocytose dépendante de la clathrine et interviendrait donc dans les dernières étapes de l’entrée virale.

Le virus est ensuite internalisé par endocytose dépendante de la clathrine, de l’actine et de la dynamine.

Figure 6 : Représentation schématique de l’étape d’attachement de la particule virale du VHC[34]

 Libération des génomes viraux dans le cytoplasme de la cellule cible (étape 2)

A pH acide, l’enveloppe virale fusionne avec la membrane d’un endosome, donnant lieu à la libération de la capside du VHC dans le cytoplasme de la cellule cible.

Ce processus est possible grâce au récepteur CD81. En effet, ce dernier pourrait induire un changement de conformation de la glycoprotéine E2, rendant ainsi les particules virales sensibles au pH et donc aptes à fusionner. CLDN1 et OCLN seraient également susceptibles de jouer un rôle dans la fusion.

Ce mécanisme serait, par ailleurs, dépendant du cholestérol. Cela impliquerait le récepteur NPC1L-1. Il pourrait soit permettre l’entrée du VHC, par un mécanisme dépendant du cholestérol, avant l’étape de fusion, ou alors il pourrait initier la fusion en enrichissant les membranes en cholestérol.

27 De même, les HDLs pourraient augmenter le taux de fusion, en échangeant l’apoC1 avec les particules virales, grâce à SRB1.

Les génomes viraux serviront à la fois d’ARN messager pour la synthèse des protéines virales et de matrice pour la réplication.

 Synthèse des protéines virales (étape 3)

Elle débute par la traduction en 5’ du cadre de lecture, qui conduira à la naissance du précurseur polyprotéique.

Celui-ci passera par une étape de maturation, c’est-à-dire qu’il sera découpé par quatre protéases, afin d’engendrer les protéines virales essentielles à la réplication du virus (cf. Figure 7). Ainsi, des protéases cellulaires de l’hôte vont cliver les protéines structurales, c’est-à-dire couper les jonctions C-E1, E1-E2, E2-p7 et p7-NS2. Tandis que deux protéases virales (NS2/3 et NS3/4A) seront à l’origine du clivage des protéines non structurales.

Figure 7 : Maturation du précurseur polyprotéique viral[42]

 Réplication de l’ARN (étape 4)

Un complexe de réplication est formé par l’association des protéines non structurales du virus et de protéines de la cellule hôte. Celui-ci va permettre, à partir du génome (brin d’ARN positif), la synthèse d’un brin d’ARN négatif. Ce dernier servira à son tour de matrice pour la fabrication de nouveaux brins d’ARN positifs, et ainsi de suite.

 Formation des particules virales (étape 5)

Certains brins d’ARN, nouvellement créés, seront encapsidés, pour former les nucléocapsides des futures particules virales (= virions).

28 L’encapsidation est un mécanisme complexe qui débute par le recrutement des protéines structurales et non structurales et de l’ARN viral. La protéine C va se lier avec le génome pour lui permettre de sortir de son cycle réplicatif et le déplacer ainsi vers les sites d’assemblage, associés à la membrane du RE. La protéine C va ensuite s’associer aux gouttelettes lipidiques et interagir avec la forme hyperphosphorylée de NS5A. Les glycoprotéines E1 et E2 sont recrutées par NS2, au niveau des gouttelettes lipidiques, et forment un complexe avec NS3 et p7. La protéine p7 aurait pour rôle d’équilibrer le pH dans le compartiment de sécrétion des particules virales. Les protéines NS3 et NS4A s’associeraient et pourraient jouer un rôle dans l’encapsidation. Enfin, le rôle de NS4B et NS5B dans l’assemblage, s’il existe, n’est pas encore connu.

Toutes les protéines sont maintenant rassemblées. L’encapsidation peut alors commencer : les protéines C s’oligomérisent et entourent l’ARN viral.

 Sécrétion des particules virales (étape 6)

Après sa formation, la nucléocapside est enveloppée dans une membrane dérivée du RE. Ceci se déroulerait dans des domaines riches en lipides et favorables à la formation de gouttelettes lipidiques. La maturation des particules virales se ferait dans la lumière du RE. Ces dernières se combineraient avec les différentes apolipoprotéines, grâce à une fusion avec les gouttelettes lipidiques. Ceci leur permettrait d’acquérir leur faible densité. Les particules virales seraient ensuite relâchées en empruntant la voie de sécrétion des VLDL.

Les virions seraient, par la suite, libérés par exocytose.

29 Les différentes étapes du cycle viral vont pouvoir être la cible de nouvelles stratégies antivirales. Indépendamment de la contamination des hépatocytes par des virus arrivant au foie par la circulation sanguine, il semblerait qu’il existe une seconde voie d’infection. La transmission du VHC pourrait, en effet, se faire directement de cellule à cellule, c’est-à-dire qu’il pourrait être transmis d’un hépatocyte infecté à un hépatocyte sain adjacent. Cela serait un moyen pour le virus d’échapper aux anticorps neutralisants et jouerait donc un rôle dans l’installation d’une infection chronique [34][43].

2.1.5. Structures et fonctions des protéines virales

Figure 9 : Organisation protéique du VHC[41]

2.1.5.1.

Protéine de capside C

La protéine de capside C est une protéine basique[30] localisée du côté cytosolique de la membrane du réticulum endoplasmique (RE) et à la surface des gouttelettes lipidiques[45]. Cette dernière est très conservée d’une souche virale à l’autre et très antigénique[30].

Le clivage du précurseur polyprotéique (cf. étape 3 du cycle viral), au niveau de la jonction localisée entre la protéine C et la protéine E1, par une signal-peptidase, donne naissance à une protéine de capside C immature[35][46]. Celle-ci comporte les 191 premiers acides aminés du précurseur et fait 21 kDa[30].

Cette protéine immature est divisée en trois domaines[35][44] (cf. Figure 10) :

- D1 : composé de la partie N-terminale et impliqué dans la formation des nucléocapsides

- D2 : domaine central permettant les interactions avec les gouttelettes lipidiques et le RE - D3 : un peptide signal en C-terminal

Le peptide signal (D3) est, par la suite, scindé par une signal-peptide peptidase de la cellule hôte pour former une protéine C mature de 175 acides aminés (19 kDa)[35][46].

30

Figure 10 : Domaines structuraux de la protéine de capside C[35]

La protéine de capside C possèderait de nombreuses propriétés comme la capacité de se fixer à l’ARN et ainsi de permettre l’assemblage des virions[30]. Elle pourrait également être impliquée dans le désassemblage des particules virales lors de l’entrée du virus dans les cellules[46]. Elle aurait un effet inhibiteur de l’apoptose et dans la régulation de promoteurs cellulaires et viraux[5]. Celle-ci pourrait aussi jouer un rôle dans la mise en place de l’infection chronique par dérégulation du système immunitaire (inhibition des cellules dendritiques, des macrophages ou des lymphocytes T), ou encore le développement d’une stéatose hépatique en induisant un stress oxydatif[35].

Bien que ces propriétés aient été démontrées in vitro, elles n’ont jamais été prouvées in vivo[30].

2.1.5.2.

Protéines d’enveloppe virales E1 et E2

E1 et E2 sont des glycoprotéines transmembranaires, qui entrent dans la composition des enveloppes virales[30]. Ces protéines sont très glycosylées. Elles s’associent pour former des complexes non covalents[45] ou des agrégats stabilisés par des ponts disulfures, pouvant jouer le rôle de sous-unités fonctionnelles des particules virales[5][47].

Elles sont pourvues de plusieurs sites de N-glycosylation, qui sont essentiels au processus de maturation et au repliement correct de E1 et E2 (cf. Figure 11). Cette mise en conformation nécessite également le recrutement de protéines chaperonnes : la calnexine, la calréticuline et ERp57[46][47]. La plupart des sites de N-glycosylation sont très conservés, malgré la grande variabilité du VHC[43][47]. Les glycanes, associés aux protéines d’enveloppe, modulent l’interaction avec les récepteurs présents sur les cellules cibles. De plus, ils sont synthétisés par la cellule hôte et forment un bouclier glycanique, qui va masquer les épitopes reconnus par les anticorps neutralisants. Ainsi, les glycanes sont impliqués dans l’échappement du virus au système immunitaire.

Figure 11 : Schéma des protéines d’enveloppe virales E1 et E2[47] Les sites de glycosylation sont indiqués par un N

31 La protéine E2 possède deux régions hypervariables, c’est-à-dire très différentes d’une souche à l’autre, nommées HVR1 (27AA) et HVR2 (7 AA)[35]. La région HRV1 interviendrait dans la liaison de E2 avec le récepteur SRB1[35][48].

Par leur grande variabilité, HVR1 et HVR2 permettraient également au virus d’échapper aux anticorps neutralisants produits lors de la réponse immune de l’hôte[45][46].

Enfin, les deux glycoprotéines pourraient jouer un rôle dans l’assemblage du virus, par similitude aux glycoprotéines des autres Flaviviridae[35].

2.1.5.3.

Protéine p7

La protéine p7 est une petite protéine de 63 acides aminés[49], codée dans la région située entre E2 et NS2[50]. Elle est localisée principalement dans la membrane du réticulum endoplasmique (RE)[49]. Celle-ci est majoritairement hydrophobe. Elle est formée par deux segments transmembranaires, reliés par une boucle cytoplasmique[45][46] (cf. Figure 12).

Jusqu’à aujourd’hui, aucune étude ne montre la présence de cette protéine sur les particules virales. Elle est donc considérée comme une protéine non structurale.

Figure 12 : Représentation schématique de la protéine p7[51]

In vitro, cette protéine s’oligomérise et se comporte comme un canal ionique[35] (cf. Figure 13). C’est pourquoi, elle est classée dans la famille des viroporines[52]. Celle-ci est indispensable à l’infection[48], mais n’est pas nécessaire à la réplication de l’ARN[35][48]. Elle semble également être essentielle à l’assemblage des particules virales, ainsi qu’à leur libération [52][53].

32

2.1.5.4.

Protéine NS2

NS2 est une protéine hydrophobe[5] et transmembranaire, située dans la membrane du réticulum endoplasmique (RE)[35][54].

Elle forme avec l’extrémité N-terminale de la protéine NS3, une protéase auto-catalytique, dont l’activité est dépendante du zinc[30][54] (cf. Figure 14). Cette protéase NS2/3 est un dimère composé de deux sites actifs[35]. Celle-ci n’est pas nécessaire à la réplication mais est primordiale pour le cycle viral[45]. En effet, l’une de ces principales fonctions est la scission de la jonction NS2-NS3 du précurseur polyprotéique[48]. Après le clivage, les extrémités C-terminales du dimère s’éloignent et l’activité protéasique est perdue[45].

Figure 14 : Rôle de la protéase NS2/3[40]

La protéine NS2 joue également un rôle dans l’assemblage des particules virales[55].

2.1.5.5.

Protéine NS3 et protéine NS4A

NS3 est une protéine hydrophile, proche des chymotrypsines par sa structure tridimensionnelle[35][54]. Elle est caractérisée par un domaine sérine-protéase (en N-terminal) et un domaine NTPase/hélicase (en C-terminal), ce qui lui confère une multifonctionnalité[35][46] .

La fonction sérine-protéase est responsable du clivage des jonctions NS3/NS4A, NS4A/NS4B, NS4B/NS5A et NS5A/NS5B du précurseur polyprotéique[35][48] (cf. Figure 15).

Figure 15 : Rôle de la protéase NS3/4A[40]

Cependant, pour être active, celle-ci nécessite un cofacteur : la protéine NS4A[45] (cf. Figure 16). Cette dernière va interagir avec les 22 acides aminés situés dans la partie N-terminale de NS3 et entraîner des modifications conformationnelles[35]. Ainsi, la partie centrale de NS4A forme une

33 partie du cœur enzymatique de l’hétérodimère NS3/4A, alors que son extrémité N-terminale est responsable de son ancrage à la membrane du RE[45]. Ce complexe a besoin de la présence de zinc pour fonctionner[35].

La fonction hélicase (en C-terminal) va participer à la séparation de l’ARN double brins au moment de la réplication, ainsi qu’au déroulement des structures secondaires[46][56]. Elle aiderait aussi l’ARN polymérase à atteindre des domaines très repliés du génome, comme l’IRES (extrémité 5’) ou la région X (extrémité 3’)[35].

Enfin, NS3 pourrait être impliquée dans les mécanismes de défense du VHC contre le système immunitaire, en inactivant deux protéines essentielles à l’immunité innée (TRIF et MAVS)[45].

Figure 16 : Schéma tridimensionnel de la protéine NS3 (en vert) et de son cofacteur NSA4 (en violet)[57]

2.1.5.6.

Protéine NS4B

NS4B est une petite protéine hydrophobe[54] dont la fonction exacte est mal connue[48]. Elle est constituée de quatre segments transmembranaires, localisés au niveau de la membrane du réticulum endoplasmique (RE)[45][35].

Cette protéine serait capable de se polymériser et d’induire des modifications dans les membranes du RE. Ces dernières conduiraient à la formation d’un réseau membranaire spécialisé[58]. Ce réseau va ensuite être impliqué dans le fonctionnement du complexe de réplication du VHC[35][54].

NS4B possède également des sites de fixations pour le GTP, indispensables à la réplication de l’ARN[46]. Elle pourrait également jouer un rôle dans l’échappement du VHC au système immunitaire[46].

2.1.5.7.

Protéine NS5A

NS5A est une phosphoprotéine. Elle est organisée en trois domaines, qui sont reliés à la membrane du réticulum endoplasmique par une hélice α, située en N-terminal[35][46] (cf Figure 17).

Le domaine I pourrait interagir avec des protéines virales ou cellulaires[45]. Celui-ci est composé de deux sous-domaines : IA et IB. Le sous-domaine IA est capable de fixer un ion zinc et sa délétion entraînerait un arrêt de la réplication[35]. Les domaines II et III permettraient de protéger le génome contre la reconnaissance par le système immunitaire de l’hôte[45] et auraient des propriétés anti-apoptotiques[30].

34 La séquence qui code NS5A serait l’une des plus variable du génome[35].

NS5A existe sous deux formes : une forme phosphorylée de 56kDa et une autre hyperphosphorylée de 58kDa[42][46]. Cet état de phosphorylation semble impliqué dans la régulation de la réplication du VHC[35][45].

Figure 17 : Structure tridimensionnelle de la protéine NS5A du VHC[35]

De plus, cette protéine est capable d’interagir avec la protéine NS5B[46] et de contribuer à sa régulation[54]. Elle serait aussi nécessaire à l’assemblage du complexe de réplication[45].

Enfin, NS5A pourrait également jouer un rôle dans la résistance aux traitements par Interférons[59].

2.1.5.8.

Protéine NS5B

NS5B est une polymérase virale[60], ancrée dans la membrane du RE[41]. Elle est capable de s’associer aux autres protéines non structurales et à certaines protéines cellulaires de l’hôte, pour constituer le complexe de réplication. En effet, elle possède une activité ARN polymérase ARN-dépendante, essentielle à la réplication du génome du VHC[60].

Une hélice α, composée des 21 derniers acides aminés situés en C-terminal, sert d’ancrage dans la membrane du RE[41]. Celle-ci est indispensable pour la réplication.

La structure tridimensionnelle de NS5B est agencée en « main droite », composée de trois domaines : des « doigts », un « pouce » et une « paume »[41][42]. Ces structures enveloppent le site actif, situé à la base de la « paume »[35] (cf Figure 18).

Il existe d’autres structures particulières, spécifiques de la protéine NS5B du VHC. Tout d’abord, une extension des « doigts » appelée « fingertips », qui permet le repliement des « doigts » et du « pouce » sur la « paume »[59]. Cet agencement va créer un passage à l’intérieur duquel sera dirigé l’ARN viral, au moment de la réplication[35]. Ensuite, une boucle β, localisée dans le « pouce » et orientée vers le site actif, positionne correctement le brin d’ARN matrice et permet ainsi l’initiation de la synthèse[46][59]. Enfin, en C-terminal, se trouve 40 acides aminés, reliant le « pouce » à une hélice transmembranaire α. Cette disposition est appelée « connecteur ». Elle joue également un rôle dans la réplication, en favorisant le maintien du « pouce » dans une conformation fermée[59].

35 L’activité de NS5B est régulée par des interactions spécifiques avec les protéines NS3 et NS5A[46].

Figure 18 : Structure de la protéine NS5B du VHC[59] A = structure primaire

B et C = vue en rubans à des orientations séparées par 90°, les couleurs des sous-domaines sont les mêmes que pour la figure A

2.2.

V

Le virus de l’hépatite C se distingue par une grande variabilité génétique[61].

Celle-ci est commune aux virus à ARN[62]. En effet, les ARN polymérases sont connues pour être des enzymes peu fiables, puisque qu’elles sont dépourvues d’activité de correction. Ceci entraîne une accumulation de mutations au cours des cycles de réplications successifs[42][63].

Selon les études, le taux de mutation serait de l’ordre de 10-5 substitutions par nucléotides et par an[42]. Il pourrait même varier entre 10-3 et 10-2 pour les régions hypervariables du génome[61][64]. La plupart de ces mutations, qui surviennent au hasard, sont létales. Elles génèrent des génomes viraux ne permettant plus la propagation du virus. Les mutations qui ne sont pas létales sont transmises aux générations suivantes[42][62]. Celles-ci peuvent ainsi donner des avantages ou des désavantages sélectifs aux virus, en fonction du milieu où ils se répliquent[65].

36

2.2.1. Les différents génotypes

Le génotype se réfère à une échelle de classification, établie en fonction du degré d’homologie des séquences nucléotidiques entre les souches virales d’une même espèce[61][64].

Cette classification est fondée sur le séquençage et l’établissement d’arbres phylogénétiques, à partir de séquences (complètes ou partielles) du génome viral, correspondant à la capside et aux régions E1 et NS5B[61].

La comparaison entre les souches du VHC, originaires de différentes régions du monde[42][62][65], a abouti à une classification en sept génotypes principaux (numérotés de 1 à 7)[66]. Il existe plus d’une centaine de « sous-types », identifiés au sein de chaque génotype par une lettre minuscule (a, b, c, etc.), dans l’ordre chronologique de leur découverte[39].

Un génotype donné n’est pas limité à une région du globe donnée. Il existe un mélange des génotypes à l’intérieur d’un même territoire[64]. Leur répartition géographique laisse supposer l’existence d’un ancêtre commun[61].

La distribution géographique mondiale des génotypes du VHC est donc variable (cf. Figure 19). Ainsi, les génotypes 1 (a et b), 2 (a et c) et 3a sont largement présents sur l’ensemble des continents, alors que les autres ne sont répartis que dans certaines régions de la planète[39][64]. Le génotype 4 est particulièrement retrouvé en Afrique du Nord, en Afrique Centrale et au Moyen-Orient (notamment en Egypte) [61][67], tandis que le génotype 5 prévaut en Afrique du Sud[39][61]. Quant au génotype 6, il se situe essentiellement en Asie du Sud-est[61]. Le génotype 7 aurait été décrit en République Démocratique du Congo[67].

Figure 19 : Répartition des différents génotypes du VHC au niveau mondial[17]

De plus, la répartition des « sous-types » est inégale d’un continent à un autre, voire même d’un pays à l’autre[64]. Par exemple, au Japon, les génotypes 1a et 3a sont très rares, les malades sont surtout infectés par les virus de génotypes 1b, 2a et 2b. En revanche, aux Etats-Unis, ces deux derniers ne sont responsables que de 5% des infections[65].