VIH/SIDA au Burkina Faso : prévention de la transmission verticale mère-enfant et détermination des mutations des gènes gag et pol du VIH-1

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1 UNIVERSITE DE OUAGADOUGOU DEPARTEMENT DE BIOCHIMIE - MICROBIOLOGIE UNITE DE FORMATION ET DE RECHERCHE EN SCIENCES DE LA VIE ET DE LA TERRE CENTRE MEDICAL SAINT CAMILLE THESE Pour obtenir le grade de DOCTEUR DE L UNIVERSITE DE OUAGADOUGOU Discipline : Sciences Biologiques Spécialité : Biologie Moléculaire Présentée par Wendyam Marie Christelle NADEMBEGA VIH/SIDA au Burkina Faso : prévention de la transmission verticale mère-enfant et détermination des mutations des gènes gag et pol du VIH-1 Soutenue le 13 octobre 2006 devant le jury composé de : Président : Pr. Vittorio COLIZZI, Université de Rome II «Tor Vergata», Italie Membres : Pr. Salvatore MUSUMECI, Université de Sassarie, Italie Pr. Lassiné SANGARE, Université de Ouagadougou, Burkina-Faso Pr. Augustin BERE, Université de Ouagadougou, Burkina-Faso Pr. Jacques SIMPORE, Université de Ouagadougou, Burkina-Faso

2 Abstract Non-B HIV-1 subtype has been estimated to account for 88% of HIV infections in the world. HIV-1 vertical transmission is responsible of children under 15 age old, HIV infection. Reduction of mother-tochild HIV infection, evaluating the rate of HBV, HCV, toxoplasmosis co-infection and their possible influence in the vertical HIV transmission, studying biological dysfunctionment such as sera protein evolution in HIV infection, identification of mutation on HIV-1 gag and pol gene, constitute the aim of our study occur in the Centre Médical Saint Camille of Ouagadougou (CMSC) and the University of Rome II Tor Vergata (Italy). The results obtained after biological investigations are: - high level of HIV prevalence (11,23%) in the CMSC further to the frequentation; - reduction of HIV-1 vertical transmission mother-to-child (10,36%) in the PTME program; - prevalence of HBV (9,8%), HCV (5,4%) and toxoplasmosis (25,3%), among women in prenatal consultation; - hyperprotidemia, hypergammaglobulinemia and hypoalbuminemia in HIV-1 infected persons; - predominance of HIV-1 recombinant forms in Ouagadougou, after sequencing of HIV-1 gag gene: 19/20 (CRF06_cpx 9/20 (45%), CRF02_AG 9/20 (45%), CRF09_cpx (5%)).and pol gene: 26/29 (CRF06_cpx 16/29 (55%), CRF02_AG 9/29 (31%), CRF09_cpx 1/29 (3%)); - presence of protease mutations, M36I, L63P, K20I on HAART treated patients and reverse transcriptase mutation K103N on PTME children. The results indicate the possible feasibility of PTME program in our country, with utilisation of nevirapine. Because of apparition of nevirapine mutations, WHO suggests another protocol in PTME program. We did not found influence of HBV, HCV and toxoplasmosis in vertical transmission. Phylogenetics analysis on gag and pol HIV-1 gene, confirm the predominance of recombinant forms, CRF06_cpx principally in Ouagadougou. HIV-1 gag gene presents a majority of conserved region and will be a good target for development of HIV paediatric vaccine. HIV-1 pol gene genotyping before HAART will be better because of presence of antiretroviral drugs mutations identify in our study. Key words: HIV-1, Genotyping, Gag, Vertical transmission, Co-infection HBV, HCV, Toxoplasmosis, ARV, ARV resistance, Burkina Faso.

3 Résumé L infection à VIH/SIDA dans le monde, et surtout en Afrique subsaharienne, est caractérisée par la présence de sous-types non-b, responsables de 80% des infections. De plus, cette pandémie touche nombre d enfants de moins 15 ans infectés par leurs mères séropositives. La réduction de la transmission verticale du VIH par la monothérapie névirapine, l étude de facteurs cliniques, tels les coinfections VIH, VHB, VHC, toxoplasmose, pouvant influencer la transmission verticale du VIH, l étude de quelques anomalies biologiques liées à l infection à VIH, notamment l évolution des protéines sériques, et l identification des mutations des gènes gag et pol (résistance aux antirétroviraux) du VIH-1 ont été les principaux sujets d investigation de ce travail de recherche effectué au Centre Médical Saint Camille (CMSC) de Ouagadougou, Burkina Faso et à l Université de Rome II «Tor Vergata» (Italie). Les différentes méthodes et techniques d investigations biologiques on permis de noter les résultats suivants : - un fort taux de prévalence VIH (11,23%) au CMSC, du fait de sa forte fréquentation ; - la réduction de la transmission verticale mère-enfant (10,36%) grâce au programme PTME; - une fréquence assez significative d infections à VHB (9,8%), VHC (5,4%) et toxoplasmose (25,3%) au sein de la population féminine en consultation prénatale au CMSC ; - une hyperprotidémie, hypergammaglobulinémie et hypoalbuminémie chez les personnes infectées par le VIH/SIDA ; - la prédominance de formes recombinantes du VIH-1 à Ouagadougou : 18/20 formes recombinantes (CRF06_cpx 9/20 (45%), CRF02_AG 9/20 (45%), CRF09_cpx 1/20 (5%)) à travers le séquençage du gène gag et 26/29, après le séquençage du gène pol (CRF06_cpx 16/29 (55%), CRF02_AG 9/29 (31%), CRF09_cpx 1/29 (3%)) ; - la présence de mutations mineures sur la protéase chez les patients sous HAART, M36I, et L63P et K103N sur la reverse transcriptase chez les enfants ayant pris la névirapine. Ces résultats montrent la faisabilité de la prévention de la transmission verticale du VIH, par la névirapine. L apparition des mutations préconise une réadaptation du protocole thérapeutique comme le suggère l OMS. L influence des co-infections VHB, VHC et toxoplasmose dans la transmission verticale n a pas été démontrée. Les analyses phylogénétiques confirment la prédominance des formes recombinantes dans l infection à VIH à Ouagadougou, notamment CRF06_cpx. Le gène gag (matrice et capside) présente un bon profil pour le développement d un vaccin pédiatrique vu la conservation de ses principales régions. La présence de mutations induisant des résistances aux antirétroviraux nécessite un génotypage du gène pol du VIH-1 avant la mise sous thérapie antirétrovirale. Mots clés : VIH-1 ; Génotype; Gag; Transmission verticale ; Co-infection VHB, VHC, Toxoplasmose; ARV; Résistance aux ARV; Burkina Faso.

4 Table des matières Liste des figures iv Liste des tableaux vii Abréviation des acides aminés viii Dédicace. ix Remerciements. x INTRODUCTION 1 I REVUE BIBLIOGRAPHIQUE 6 1 LE VIH/SIDA Les Rétrovirus Historique des Rétrovirus Caractéristiques des Rétrovirus Classification des Rétrovirus Le Virus de l Immunodéficience Humaine de type 1 (VIH-1) La particule virale Le provirus Le cycle viral Le rôle pathogène duvih Transmission duvih Le SIDA Réponse immunitaire Electrophorèse des protéines sériques L albumine L alpha-globuline La bêta-globuline La gamma-globuline Co-infection : toxoplasmose, VHB, VHC et prévention de la transmission mère-enfant du VIH-1 (PTME) La toxoplasmose Le virus de l hépatite B Le virus de l hépatite C Prévention de la transmission mère-enfant du VIH/SIDA 28 2 LES GENES GAG ET POL DU VIH Le gène gag Matrice (MA) Capside (CA) Nucléocapside (p7) p6 35 i

5 2.2 Le gène pol Protéase (PR) Reverse transcriptase (RT) Intégrase (IN) Mutations et polymorphismes Définitions Polymorphismes génétiques du VIH Résistance aux antirétroviraux CONTEXTE D ETUDE Le Burkina Faso VIH/SIDA au Burkina Faso Riposte face au VIH/SIDA et thérapie antirétrovirale Cadre d étude Centre Médical Saint Camille de Ouagadougou (CMSC) Laboratoire de virologie expérimentale de l Université de Rome II «Tor Vergata» II MATERIELS ET METHODES 55 4 MATERIELS Ethique Protocole de recherche Centres de recherche Sélection des échantillons 57 5 METHODES Prélèvement et conservation des échantillons Electrophorèse des protéines sériques Numération des lymphocytes T Dépistage sérologique du VIH, VHB, VHC et de la toxoplasmose VIH VHB, VHC Toxoplasmose RT/PCR qualitative, charge virale et séquençage des gènes Gag et Pol du VIH Préparation et extraction de l ARN viral Synthèse de l ADN et amplification Purification et analyse des produits de PCR Réaction de séquençage Analyse des données Analyses phylogénétiques Détermination des mutations Analyses statistiques 67 III RESULTATS ET DISCUSSION 68 6 RESULTATS Analyses des protéines sériques Co-infections toxoplasmose, VIH, VHB, VHC Transmission verticale du VIH Le gène pol ii

6 6.4.1 Caractéristiques biologique et clinique des patients Analyses phylogénétiques Mutations du gène pol Le gène gag Caractéristiques biologique et clinique des patients Analyses phylogénétiques Mutations des gènes la matrice p17 et de la capside p DISCUSSION Impact du VIH/SIDA au Burkina Faso Prévalence du VIH/SIDA au Burkina Faso Thérapie antirétrovirale Evolution des protéines sériques Co-infections VIH, VHB, VH, toxoplasmose PTME Séquençage du VIH-1, analyses phylogénétiques et résistance aux antirétroviraux Séquençage du VIH Analyses phylogénétiques Mutations et résistance aux antirétroviraux. 100 IV CONCLUSION 103 CONCLUSION ET PERSPECTIVES 104 REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 107 ANNEXES 126 A Nadembega WMC, Nikiema JB, Simpore J and Bere AP. Etude comparative des protéines sériques des personnes VIH positives et négatives en consultation au Centre Médical Saint Camille de Ouagadougou, Burkina Faso (in press CAMES) B Nadembega WM, Giannella S, Simpore J, Ceccherini-Silberstein F, Petra G, Bertoli A, Pignatelli S, Bellochi MC, Nikiema JB, Cappelli G, Bere A, Colizzi V, Perno CP and Musumeci S. Characterization of drug resistance mutations in HIV-1 isolates from non-haart and HAART treated patients in Burkina Faso (in press, Journal of Medical C Virology). Simpore J, Pietra V, Savadogo A, Pignatelli S, Niliema JB Nadembega WMC, Yara J, Zoungrana N, Bakouan D, Colizzi V, Castelli F and Musumeci S, Reduction of mother-to-child transmission of HIV at Saint Camille Medical Center in Burkina Faso. Journal of Medical Virology 78(2): D Simpore J, Savadogo A, Ilboudo D, Nadembega MC, Esposito M, Yara J, Pignatelli S, Pietra V and Musumeci S, Toxoplasma gondii, HCV and HBV seroprevalence co-infection among HIV-positive and negative women en Burkina Faso. Journal of Medical Virology 78(8): iii

7 Liste des figures 1.1 Particules du VIH-1, vues en cryomicroscopie électronique Représentation schématique de la particule virale du VIH Représentation schématique de l extrémité 5 non codante de l ARN du VIH-1 : A, structure primaire; B, structure secondaire Représentation schématique du provirus du VIH-1 et des différentes espèces d ARNm produits Cycle reproductif du VIH Transcription du VIH Evolution dans le temps de l infection à VIH Représentation schématique du virus de l hépatite B Représentation schématique du virus de l hépatite C Micrographies cryoélectronique et représentation schématique des particules du VIH-1 et du gène gag Séquence nucléotidique de la matrice du VIH-1 (HXB2) Structures tridimensionnelles du monomère et du trimère de la matrice du VIH-1 vues par crystallographie aux rayons X Modèle de liaison de la matrice du VIH-1 à la membrane plasmique Séquence nucléotidique de la capside du VIH-1 (HXB2) Modèle structural de la capside du VIH-1 basé sur les structures cristallines des domaines NTD et CTD..) Séquence nucléotidique de la protéase du VIH-1 (HXB2) Représentation schématique de la protéase du VIH Formules chimiques de six inhibiteurs de la protéase du VIH Séquence nucléotidique de la reverse transcriptase du VIH-1 (HXB2) Structure tridimensionnelle de la reverse transcriptase active p66 indiquant le site de liaison des NNRTIs Formules chimiques de huit inhibiteurs, analogues nucléosidiques et nucléotidique de la reverse transcriptase du VIH iv

8 2.13 Formules chimiques de trois inhibiteurs, analogues non 42 nucléosidiques de la reverse transcriptase du VIH Arbre phylogénétique des virus de l immunodéficience humaine et simienne construit à partir des séquences totales des différents génomes Arbre phylogénétique des souches du VIH Organisation génomique de quelques "circulating recombinant forms" CRFs Répartition géographique de quelques souches du VIH-1 à travers le monde Représentation de la protéase du VIH-1 indiquant la liaison de l inhibiteur (jaune) au site catalytique (bleu). Les chiffres indiquent les différentes positions de mutations induisant des résistances aux inhibiteurs de la protéase Mutations de la protéase associées à des résistances aux inhibiteurs de la protéase du VIH Représentation de la reverse transcriptase du VIH-1 indiquant la liaison de l inhibiteur non nucléosidique dans la poche hydrophobe. En chiffre les mutations associées aux résistances aux inhibiteurs non nucléosidiques Mutations de la reverse transcriptase associées à des résistances aux inhibiteurs, analogues non nucléosidiques de la reverse transcriptase du VIH Représentation de la reverse transcriptase du VIH-1 indiquant la liaison de l inhibiteur nucléosidique au site catalytique. En chiffre, les positions des différentes mutations induisant des résistances aux inhibiteurs analogues nucléosidiques et nucléotidique de la reverse transcriptase Mutations de la reverse transcriptase associées à des résistances aux aux inhibiteurs analogues nucléosidiques et nucléotidique de la reverse transcriptase du VIH Burkina-Faso Primers de séquençage de ViroSeq TM Distribution des γ-globulines chez les personnes infectées par le VIH-1 et non infectées Arbre phylogénétique construit à partir des séquences de la RT des échantillons et de séquences de référence Arbre phylogénétique construit à partir des séquences de Pol des échantillons et de souches de référence Arbre phylogénétique de la région p24 de 20 échantillons v

9 7.1 Séroprévalence du VIH de 1996 à 2004 dans les sites sentinelles du Burkina Faso Prévalence du VIH chez les femmes enceintes en Afrique de l Ouest Profil électrophorétique d une personne saine Profil électrophorétique d une personne infectée par le VIH au stade A Profil électrophorétique d une personne infectée par le VIH au stade B.. 93 vi

10 Liste des tableaux 6.1 Résultats de l électrophorèse des protéines sériques chez des personnes vivant avec le VIH-1 et chez des personnes non infectées Prévalence de la toxoplasmose,de l hépatite B et de l hépatite C chez des femmes séropositives et séronégatives en visite prénatale au CMSC Résultat du dépistage sérologique VIH chez des femmes en visite prénatale au CMSC Prévalence du VIH en fonction de l âge au CMSC Dépistage sérologique du VIH-1 par RT/PCR des enfants nés de mères séropositives en fonction de l alimentation infantile Mortalité infantile en fonction de la sérologie VIH-1 et de l alimentation infantile Caractéristiques biologique et clinique des patients (pol) Sous-type du VIH-1 et principales mutations affectant la protéase et la reverse transcriptase, chez les patients ayant pris la névirapine dans le cadre de la PTME Autres mutations sur la protéase et la reverse transcriptase chez les patients ayant pris la névirapine dans le cadre de la PTME Sous-types et principales mutations de la protéase et de la reverse transcriptase chez des patients naïfs de tout traitement antiretroviral Autres mutations sur la protéase et la reverse transcriptase chez les patients naïfs de tout traitement antiretroviral Sous-types et principales mutations sur la protéase et la reverse transcriptase chez les patients sous HAART Autres mutations sur la protéase et la reverse transcriptase chez les patients sous HAART Récapitulatif des principales mutations identifiés sur la protéase et la reverse transcriptase Caractéristiques biologique et clinique des patients (gag) Mutations du domaine basique de la matrice du VIH-1 (17-31) Mutations de la région comprise entre les acides aminés 84 et 95 intervenant dans la production des particules virales.. 85 vii

11 Abréviation des acides aminés A (Ala) R (Arg) D (Asp) N (Asn) C (Cys) E (Glu) Q (Gln) G (Gly) H (His) I (Ile) L (Leu) K (Lys) M (Met) F (Phe) P (Pro) S (Ser) T (Thr) W (Trp) Y (Tyr) V (Val) Alanine Arginine Acide aspartique Asparagine Cystéine Acide glutamique Glutamine Glycine Histidine Isoleucine Leucine Lysine Méthionine Phénylalanine Proline Sérine Thréonine Tryptophane Tyrosine Valine viii

12 DEDICACE A toutes les personnes infectées par le VIH/SIDA «Un quart de siècle après le début de l épidémie, la riposte mondiale au SIDA se trouve à un tournant. Pour la toute première fois, la communauté internationale a les moyens de commencer à inverser le cours de l épidémie. Mais le succès exigera une volonté sans précédent de la part de tous les acteurs de la riposte mondiale, afin qu ils réalisent leur potentiel, adoptent de nouveaux moyens de collaborer et poursuivent la lutte sur le long terme». Koffi Annan, Secrétraire Général de l ONU, ix

13 REMERCIEMENTS Ce travail a été réalisé grâce à la collaboration entre l Université de Ouagadougou, à travers son département de Biochimie-Microbiologie de l Unité de Formation et de Recherche en Science de la Vie et de la Terre (UFR/SVT) et le Centre Médical Saint Camille de Ouagadougou. Il a été réalisé au laboratoire d immunologie et de biologie moléculaire du Centre Médical Saint Camille et celui de virologie expérimentale de l Université Rome II "Tor Vergata" (Italie). Qu il me soit permis de remercier le Professeur Alfred S. TRAORE, Directeur du Centre de Recherche en Sciences Biologiques, Alimentaire et Nutritionnelle (CRSBAN), responsable de la formation doctorale en Sciences Biologiques Appliquées, du département de Biochimie-Microbiologie de l Université de Ouagadougou. Je remercie très sincèrement le Professeur Augustin P. BERE, enseignant de Biologie Moléculaire et directeur de cette thèse pour sa disponibilité et sa rigueur dans l interprétation des résultats et la réalisation de ce document. Je suis très heureuse d exprimer toute ma profonde gratitude au Père Jacques SIMPORE, co-directeur de thèse, professeur à l Université de Rome II «Tor Vergata» (Italie), chargé de cours à l Université de Ouagadougou et directeur du laboratoire biomédical et de recherche biomoléculaire de Saint Camille à Ouagadougou. Il a guidé mes premiers pas dans la recherche scientifique depuis mon DEA à l Université de Ouagadougou. De plus, il a permis la réalisation pratique de cette étude dans son laboratoire d immunologie et de biologie moléculaire et à travers l octroi de bourses de stages dans des laboratoires italiens à Rome. Sans lui, ce travail n aurait pu voir le jour. Qu il en soit grandement remercié. Aux membres du jury qui me font l honneur d évaluer ce travail, je leur dis un grand merci. Je remercie le Professeur Vittorio COLIZZI, responsable du Master en Transfert de Biotechnologies et du projet "Families First". Il a bien voulu accepter mon inscription au master en Transfert de Biotechnologies de l Université de Rome II "Tor Vergata". Toute ma reconnaissance au Professeur Carlo Federico PERNO, responsable du laboratoire de virologie expérimentale de l Université de Rome "Tor Vergata" qui x

14 m a accueilli dans son laboratoire durant mon séjour à Rome. Un grand merci également à toute l équipe du dit laboratoire : Ada BERTOLI et Sara GIANNELLA, pour la pratique, Francesca CECCHIRINI-SILSBERTEIN et Maria BELOCCHI pour l analyse, l interprétation des résultats, et aussi Valentina SVICHER, Maria SANTORO, Mario SANTORO, Merci aux enseignants du département de Biochimie-Microbiologie de l UFR/SVT en particulier, le Professeur Aboubacar S. OUATTARA, les docteurs Cheick T OUATTARA et Nicolas BARRO pour les différents conseils prodigués dans la réalisation de ce document. Je remercie la Délégation Camillienne à Ouagadougou, les médecins du Centre Médical Saint Camille de Ouagadougou, Père Salvatore PIGNATELLI, Dr. Virginio PIETRA, Dr. Dabogo SIA, le personnel du laboratoire médical, en particulier M. Emmanuel BOUDA et Mme Angèle SANFO, M. Robert BAKAMBA, Mme Justine YARA pour leur amitié et leur disponibilité et aussi Mme OUOBA pour la collecte des informations. Un coucou de remerciement aux collègues de l Université de Ouagadougou : Constance NANA et Ali SAVADOGO, Euloge LAMIEN, Damintoti KAROU, Idrissa SAMANDOULGOU, André Lin OUEDRAOGO, Yaya BAYANE pour leur soutien moral. Toutes ces personnes qui de près ou de loin nous ont apporté un soutient inestimable, Natacha, Christiane, Béatrice, Bertrand, Lucien... Qu elles soient toutes remerciées pour leurs différentes contributions. Merci à la famille KONFE, pour les encouragements durant toutes ces années de travaux. Mes parents, mes frères, mes soeurs, pour leur soutien moral sans faille. Merci d avoir cru en moi, et avec moi. Ousmane KONFE, pour toutes ces années de soutient et de travail. Cette thèse est également le fruit de tes différents efforts et sacrifices. Lauren KONFE, ma fille, qui a accepté malgré elle, toutes ces absences pour la préparation de cette thèse. xi

15 INTRODUCTION Un mal qui répand la terreur... (La Fontaine dans les animaux malades de la peste). Ainsi pourrait-on qualifier le Syndrome d'immunodéficience Acquise (SIDA) apparu dès le début des années Ce syndrome dont la principale caractéristique est la désorganisation du système immunitaire, induit une vulnérabilité aux infections les plus bénignes. Initialement qualifié de maladie des "4H" (Homosexuels, Hémophiles, Héroïmanes, Haïtiens), le SIDA s'est vite révélé être une maladie sans barrières ni frontières. Provoqué par le Virus de l'immunodéfience Humaine, VIH, dont la transmission se fait par le sang et les relations sexuelles, le SIDA est présent sur tous les continents, et aujourd'hui on estime à 38,6 millions (33,4 46,0) le nombre de personnes porteuses du virus dans le monde (ONUSIDA, 2006). Repartition mondiale de l infection à VIH (ONUSIDA, 2006) 1

16 L Afrique Sub-Saharienne qui abrite près de 10% de la population mondiale est la partie du monde la plus touchée par cette maladie avec 24,5 millions (21,6 27,4) de personnes infectées soit, près de 64% de l'effectif total. Toujours dans cette partie du monde, et parmi la population adulte de plus de 15 ans, 2,7 millions (2,3 3,1) de nouvelles infections ont été enregistrées au cours de l'année 2005, et 2,0 millions (1,7 2,3) de décès constatés chez les adultes et les enfants de moins de 15 ans (ONUSIDA, 2006). Dans de nombreux pays africains, le SIDA a atteint le stade d'épidémie et est devenu un problème de santé publique aux multiples conséquences socio-économiques : frein au développement, aggravation de la pauvreté, réduction démographique, diminution de l'espérance de vie. L'épidémie du VIH/SIDA en Afrique Sub-Saharienne présente en outre un caractère féminin et juvénile. Les prédispositions physiologiques (plus de surfaces exposées lors des rapports sexuels, plus de risques d'hémorragies liées aux déchirures), les pesanteurs sociales, le désir de maternité sont des facteurs qui expliquent la vulnérabilité des femmes africaines face à l'infection à VIH/SIDA. Ces femmes infectées par le VIH représentent 13,2 millions (11,4 15,1) soit un taux de prévalence de 59% parmi la population adulte vivant avec le VIH (ONUSIDA, 2006). La frange d'âge de 15 à 24 ans est la plus touchée (50%) par les nouvelles infections enregistrées (ONUSIDA, 2004). La rapidité et l'expansion de cette épidémie en Afrique Sub- Saharienne s expliqueraient surtout par les relations sexuelles non protégées. Des pratiques inappropriées et non stériles dans des centres de formation sanitaire auraient également contribuer à l expansion de l épidémie (Gisselquist et al., 2002). Les ressources mises en place depuis la découverte du virus: mobilisation des scientifiques, des communautés sociales, des gouvernements, des organisations non gouvernementales, des associations, n'ont pas pu enrayer totalement la maladie. Le SIDA est à la fois une urgence et un problème de développement à long terme. Le Burkina Faso, depuis la reconnaissance officielle de la maladie en 1986, a initié avec l'appui de partenaires internationaux et nationaux, une croisade contre cette épidémie. Les principaux axes sont la sensibilisation des populations, mais aussi l'amélioration de l'accessibilité des traitements par les personnes infectées en subventionnant les prix des antirétroviraux. La lutte contre le VIH/SIDA sur le plan scientifique passe par la connaissance parfaite des souches virales circulant dans le pays et l évolution de l infection à VIH/SIDA chez les personnes infectées notamment, en vue de réaliser une thérapie appropriée. 2

17 Hypothèses et objectifs La transmission du VIH de la mère enceinte à son enfant, est à l'origine de la majorité des infections à VIH chez les enfants de moins de 15 ans. Deux millions d enfants (1,5-3,0) vivent avec le VIH et sur 10 enfants de moins de 15 ans infectés, 9 vivent en Afrique subsaharienne (ONUSIDA, 2006). La transmission du VIH de la mère à l enfant, peut se faire durant la grossesse (in utero), à l'accouchement ou par l'allaitement. Ce risque de transmission dépend de plusieurs facteurs dont les infections du liquide amniotique, les infections vaginales et mammaires (Casalini et al., 2001), les infections aux virus des hépatites B, C, au virus de l herpes 8 (HHV8), à Plasmodium falciparum, aux infections sexuellement transmissibles (IST), les facteurs immuno-viraux (charge virale de la mère, taux de CD4+ au moment de l accouchement) et aussi de facteurs obstétricaux (rupture précoce du placenta) (Rouzioux et al., 2002). La mise en place de protocole thérapeutique visant à réduire la transmission verticale a été adopté et son efficacité reste à prouver dans le contexte africain et dans notre pays en particulier. De plus, connaître la prévalence des infections (VHB, VHC, toxoplasmose) susceptibles de favoriser la transmission verticale est un atout majeur supplémentaire dans la lutte contre le VIH/SIDA. Comme toute maladie inflammatoire, l infection à VIH/SIDA provoque une activation du système immunitaire se traduisant entre autre, par la production d anticorps. L hypergammaglobulinémie détectée précocement chez les patients séropositifs traduit l hyperactivation du système immunitaire pour enrayer la maladie et peut constituer un marqueur biologique de suspicion de SIDA et donc de surveillance, et indicateur de l évolution de la maladie. La complexité du virus, est une entrave à la mise au point d'un vaccin efficace pour lutter contre l'immunodéficience qu'il provoque. Le VIH-1 se présente comme une particule constituée de quinze protéines et deux brins d'arn portant l'information génétique (Frankel et Young, 1998). Ces protéines sont à divers degré les cibles des solutions potentielles de la lutte thérapeutique contre le VIH-1. Les protéines de la matrice et de la capside, issues du gène gag, sont fréquemment utilisées dans les recherches vaccinales contre le VIH, car elles font partie des principaux antigènes du virus. Le développement d'un vaccin pédiatrique anti-vih, initié par le projet "Family first Africa" et financé par l'unesco et d'autres partenaires dont le gouvernement Italien, est basé sur l'utilisation d'un cocktail de peptides synthétiques et recombinants venant notamment du 3

18 gène gag (Amicosante et al., 2002). Les pays Africains identifiés pour abriter les premiers essais du vaccin pédiatrique anti-vih, Burkina Faso, Cameroun et Côte d'ivoire, bénéficient déjà de programmes de prévention de la transmission verticale mère-enfants. Ces pays comme tant d'autres en développpement, préconisent l'allaitement maternel exclusif pour l'alimentation des nouveaux-nés. Ce vaccin, vise à protéger les enfants africains nés de mères séropositives d'une éventuelle contamination lors de l'allaitement maternel. Identifiés par la technique immunogénétique reverse, les peptides doivent être sélectionnés en fonction de la variabilité génétique du VIH-1. La maîtrise parfaite de la séquence du gène gag du VIH-1, des domaines importants, des régions hyperconservées à celles variables, des mutations aux polymorphismes permettra de sélectionner les meilleurs épitopes, en fonction du background génétique et du système «Human Leucocyte Antigen» (HLA) (Carrington et O Brien, 2003 ; Stephen, 2004), devant être reconnus par les souches virales circulant dans ces pays en général, et au Burkina Faso en particulier. La protéase et la reverse transcriptase, protéines enzymatiques codées par le gène pol du VIH, sont les cibles principales des traitements antirétroviraux disponibles. Ces traitements dont l'efficacité n'est plus à prouver (Palella et al., 1998) ont permis de prolonger l'espérance de vie des personnes infectées, mais aussi de réduire considérablement le taux de transmission verticale du virus de la mère à l'enfant. Une inefficacité de ces traitements a été constaté dans environ 5 à 27% des cas (WHO/HIV, 2003), chez des patients naïfs de tout traitement antirétroviral, dans les pays où les antirétroviraux sont disponibles depuis plusieurs années. Cela a permis d'identifier des mutations sur les gènes de la protéase et de la reverse transcriptase induisant par conséquent des résistances aux molécules antirétrovirales (Shafer et al., 2000). Plusieurs études menées à partir des différents sous-types du VIH-1, ont prouvé que ces résistances sont fonctions des types du virus mais aussi de leur environnement. L'identification des régimes thérapeutiques adéquats, minimisant au maximum l'apparition des résistances aux molécules antirétrovirales est à rechercher à travers le criblage moléculaire du gène pol du VIH-1. L objectif principal de cette étude est de déterminer le taux de la transmission verticale mère-enfant à l issu d un protocol thérapeutique et d identifier les principales mutations des gènes gag et pol du VIH-1. 4

19 Pour ce faire, plusieurs objectifs spécifiques ont été définis : - Réduire la transmission verticale du VIH-1 par la prise de la névirapine ; - Déterminer la prévalence des co-infections VIH/VHB/VHC/toxoplasmose ; - Etudier l évolution des protéines sériques chez les personnes infectées par le VIH-1 ; - Déterminer l épidémiologie moléculaire du VIH-1 à Ouagadougou ; - Identifier les régions conservées du gène gag du VIH-1 ; - Déterminer les mutations du gène pol du VIH-1, susceptible d induire des résistances aux antirétroviraux. 5

20 Première partie REVUE BIBLIOGRAPHIQUE 6