Infections à Papillomavirus

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1 CBP Infections à Papillomavirus 1.0 ANNE GOFFARD UNIVERSITÉ LILLE 2 DROIT ET SANTÉ FACULTÉ DES SCIENCES PHARMACEUTIQUES ET BIOLOGIQUES DE LILLE ANNE.GOFFARD@UNIV-LILLE2.FR 2012

2 Table des matières Objectifs 5 I - Papillomavirus 7 A. Taxonomie et structure Taxonomie Structure de la particule virale Tropisme des HPV et génotypes viraux...7 B. Épidémiologie des infections à HPV Épidémiologie Modes de transmission des HPV... 9 C. Pouvoir pathogène des Papillomavirus humains Lésions non cancéreuses Sites des infections à HPV de haut grade Lésions pré-cancéreuses Multiplication des HPV et développement des lésions cancéreuses...11 D. Diagnostic des infections à HPV Échantillons biologiques Diagnostic direct Diagnostic indirect Diagnostic différentiel E. Traitement prophylactique ou curatif des infections à HPV Prévention de l'infection par HPV Traitement curatif

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

4 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

5 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

6 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 à 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 mondial. 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, Différents cancers associés par une infection à HPV à tropisme génital et rôle des HPV de types 16 et 18 9

7 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 seule couche de cellules basales, entre l'épithélium malpighien et l'épithélium glandulaire. Localisation des principales étapes du cycle de multiplication des HPV 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 10

8 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 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. L'infection productive est caractérisée par l'expression Localisation des principales étapes du cycle de multiplication des HPV Histoire naturelle de l'infection à HPV et du cancer du col de l'utérus 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. 11

9 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. 12

10 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 protéine L1 de la capside des 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, Caractéristiques des vaccins anti-hpv Gardasil (Merck) et Cervarix (GSK) 13

11 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. 14