revue générale Menace liée au virus influenza A/H5N1 et mise en

abc
revue générale
Ann Biol Clin 2007 ; 65 (2) : 125-33
Menace liée au virus influenza A/H5N1
et mise en place de la prévention face
à un risque de pandémie de grippe
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Influenza A/H5N1 virus outbreaks
and prepardness to avert flu pandemic
A. Haque1
B. Lucas2
D. Hober2
1
Chercheur au CNRS,
Dartmouth medical school,
One Medical Center Drive,
Rubin Bldg., Lebanon,
NH 03756, États-Unis
<[email protected]>
2
Service de virologie/Upres EA3610,
Faculté de médecine, Université Lille 2,
CHRU Lille, France
Résumé. Cette revue insiste sur la nécessité de mieux connaître la biologie du
virus influenza A/H5N1, un candidat potentiel pour la prochaine épidémie à
influenza. Des connaissances approfondies du mode d’infection, des mécanismes de la pathogenèse et de la réponse immunitaire aideront à mettre en oeuvre
une stratégie de contrôle efficace et pratique contre ce virus de la grippe. Nous
discutons les limitations des vaccins actuellement disponibles et proposons de
nouvelles approches pour fabriquer de meilleurs vaccins contre le virus
influenza A/H5N1. Ils incluent le système de culture cellulaire, la génétique
inverse, le développement d’adjuvant. Notre revue fait ressortir le concept de
vaccin thérapeutique (anti-maladie), dont le but est de diminuer « l’orage cytokinique » observé dans le syndrome de détresse respiratoire aiguë et/ou
d’hémophagocytose.
Mots clés : virus influenza A/H5N1, pandémie, pathogenèse, réponse de
l’hôte, amélioration des vaccins
Abstract. This review emphasizes the need to improve the knowledge of the
biology of H5N1 virus, a candidate for causing the next influenza pandemic.
In-depth knowledge of mode of infection, mechanisms of pathogenesis and
immune response will help in devising an efficient and practical control strategy against this flu virus. We have discussed limitations of currently available
vaccines and proposed novel approaches for making better vaccines against
H5N1 influenza virus. They include cell-culture system, reverse genetics, adjuvant development. Our review has also underscored the concept of therapeutic
vaccine (anti-disease vaccine), which is aimed at diminishing ’cytokine storm’
seen in acute respiratory distress syndrome and/or hemophagocytosis.
doi: 10.1684/abc.2007.0042
Article reçu le 15 juin 2006,
accepté le 27 décembre 2006
Key words: influenza A/H5N1 virus, pandemic, pathogenesis, hosts’ response,
improved vaccination
Le virus aviaire influenza A/H5N1 hautement pathogène
est responsable d’épidémies dans les élevages en masse de
volailles dans le Sud-Est asiatique. Jusqu’à récemment,
les oiseaux sauvages et les volailles étaient les cibles privilégiées de ce virus, mais il infecte maintenant les chats, les
cochons, les humains et d’autres mammifères pour lesquels l’issue est souvent fatale. Au cours de ces derniers
Tirés à part : A. Haque
Ann Biol Clin, vol. 65, n° 2, mars-avril 2007
mois le virus A/H5N1 s’est propagé à une vitesse alarmante en Europe, en Afrique et dans certaines régions
d’Asie où l’infection n’avait pas été signalée auparavant.
Plus il se dissémine, plus une mutation de ce virus vers
une forme transmissible entre individus est à craindre car
une pandémie pourrait alors voir le jour, risquant de provoquer le décès de millions de personnes et paralysant
l’économie pendant des mois. En date du 13 novembre
2006, 258 cas d’infection humaine, confirmée en labora125
revue générale
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toire, ont été rapportés par l’Organisation mondiale de la
santé, parmi lesquels 59 % ont été mortels chez des personnes âgées de 10 à 39 ans (www.who.int/crs/disease/
avian_influenza/en rubrique du 13 novembre 2006). Nous
sommes maintenant face au risque de la première pandémie à influenza de ce siècle à cause de l’émergence des
virus influenza A/H5N1 hautement pathogènes.
Mode de propagation du virus
de la grippe aviaire influenza A/H5N1
et voie d’infection
Le virus influenza A/H5N1 s’est propagé de l’Asie vers la
Russie et l’Europe. Le Nigeria a été le premier pays en
Afrique à décrire l’émergence de ce virus hautement
pathogène.
La question du rôle des oiseaux sauvages s’est posée à la
suite de la rapide propagation du virus influenza A/H5N1
en Russie, en Europe puis en Afrique, de l’automne 2005
au printemps 2006. Le rôle de ces oiseaux fait l’objet de
débats scientifiques contradictoires. Certains chercheurs
ont exprimé leur scepticisme devant le fait que les oiseaux
migrateurs puissent jouer un rôle majeur dans la propagation du virus influenza A/H5N1, donnant comme argument que les oiseaux infectés mouraient, ce qui limitait
leur capacité à voyager très loin [1]. De nouvelles découvertes suggèrent que ce n’est pas toujours le cas. Le virus
influenza A/H5N1 hautement pathogène a aussi été identifié chez des canards migrateurs apparemment en bonne
santé [2]. Des prélèvements ont été effectués sur 1 092
canards capturés et 3,1 % d’entre eux possédaient des
anticorps contre l’isolat de virus influenza A/H5N1 hautement pathogène, indiquant qu’ils avaient été infectés. Le
virus influenza A/H5N1 hautement pathogène a été isolé
chez un petit nombre d’oiseaux aquatiques en Chine et en
Russie. Les auteurs concluent que les oiseaux sauvages
peuvent disséminer le virus sur des distances de migration
étendues [2].
Il est nécessaire de disposer de données solides associées à
une analyse génétique car la contrebande et les importations de volailles infectées peuvent contribuer à introduire
le virus influenza A/H5N1 hautement pathogène dans de
nouveaux endroits.
Il est maintenant reconnu qu’une fois l’infection à H5N1
établie, les volailles constituent la principale voie de transmission (figure 1). Cette conclusion offre l’espoir que le
cycle de transmission puisse être interrompu si le virus est
éradiqué de l’élevage. Les oiseaux aquatiques représentent
aussi une réelle menace. Ils constituent un réservoir naturel pour le virus influenza A et comme ils sont infectés par
une variété de types antigéniques, ils peuvent être à l’origine de nouvelles combinaisons des gènes HA (hémagglu126
tinine) et NA (neuraminidase) (figure 2) susceptibles de
créer une cassure antigénique (antigenic shift) défiant
alors notre expérience immunologique collective.
Le virus de la grippe infecte principalement les voies respiratoires par lesquelles il se transmet entre individus. Il
existe des données montrant la réplication extrarespiratoire du virus influenza A/H5N1 chez l’homme. En
effet, le virus influenza A/H5N1 a été isolé du surnageant
de culture de lignées cellulaires inoculées avec le liquide
cérébral d’un patient dont le diagnostic clinique était une
encéphalite aiguë [4]. Il a été isolé de la même façon à
partir d’un écouvillon rectal de ce même patient qui présentait une diarrhée, suggérant que la transmission par des
selles infectées pourrait se produire chez l’homme [3].
Rimmelzwaan et al. [3] ont infecté expérimentalement
des chats par le virus influenza A/H5N1 et ont recherché
sa présence dans différents tissus par immunohistochimie
en utilisant un anticorps monoclonal dirigé contre sa
nucléoprotéine. Ils ont ainsi démontré qu’il y a une libéra-
Oiseaux
sauvages
Élevage de
volailles
H5N1
Élevage de
volailles en Asie
du Sud-Est
Humains,
cochons
Oiseaux migrateurs
Afrique
Europe
Volailles
domestiques
Canards,
cygnes,
chats
Humains
Figure 1. Dissémination du virus influenza A/H5N1 de la grippe.
Ann Biol Clin, vol. 65, n° 2, mars-avril 2007
Prévention et grippe aviaire
Stratégies potentielles de contrôle
Les mesures préalables à prendre pour éviter le départ
d’une pandémie de grippe humaine reposent sur : 1) la
détection rapide du virus influenza A/H5N1 chez les
volailles, suivie du sacrifice des animaux contaminés,
limitant ainsi la dissémination ultérieure de l’infection ; 2)
la mise en quarantaine ; 3) l’intervention avec des médicaments antiviraux ; 4) la production de vaccins efficaces
dans les délais les plus brefs à partir du moment où la
souche H5N1 responsable de la pandémie est identifiée.
Une vigilance accrue devra être observée vis-à-vis des
animaux en élevage intensif pour lesquels la promiscuité
et l’environnement parfois surpeuplé stressent leur système immunitaire, les rendant ainsi plus susceptibles aux
maladies infectieuses. De plus, une campagne d’éducation
menée à l’échelle mondiale portant sur l’épidémiologie de
la grippe et les bénéfices des mesures de bio-sécurité
devrait être entreprise. En effet, l’application de mesures
strictes de bio-sécurité devrait aider à tenir le virus en
dehors des élevages destinés au commerce.
Il a été montré que des médicaments antiviraux tels que
l’oseltamivir et le zanamivir réduisaient la sévérité et la
durée de la grippe saisonnière s’ils sont administrés dans
les 24 à 48 heures qui suivent les premiers symptômes.
Cependant, leur efficacité dans le traitement d’une pandémie potentielle à influenza est incertaine. Des cas de résistance à l’oseltamivir, le médicament le plus efficace, ont
été rapportés pour le virus influenza A/H5N1 isolé d’individus infectés [5]. Il est raisonnable de penser que, comme
pour la grippe classique, le traitement précoce par l’oseltamivir des humains infectés par le virus influenza A/H5N1
sera plus efficace que le traitement retardé.
L’efficacité des traitements antiviraux et l’apparition de
résistances à ces médicaments doivent être prises en
compte. Un point crucial à propos des médicaments
concerne la capacité de stockage et la rapidité de distribution dans les régions où commence la transmission interhumaine. En absence de capacités réactionnelles et logistiques appropriées, la transmission de la nouvelle grippe
sera difficile à enrayer.
Ann Biol Clin, vol. 65, n° 2, mars-avril 2007
Physiopathologie de l’infection
à influenza A/H5N1
La sévérité de la maladie causée par la grippe à influenza
A/H5N1 chez l’homme reste inexpliquée. Cela est dû au
fait que, souvent, le matériel disponible n’est pas représentatif, car il représente seulement le stade final du processus et est habituellement modifié par le traitement et/ou
les surinfections secondaires. De plus, pour des raisons
culturelles et éthiques, la disponibilité du matériel post
mortem nécessaire aux études est limitée.
La forte virulence observée lors de l’épidémie de 1997
suggère que l’infection par le virus influenza A/H5N1
pourrait impliquer de nouveaux mécanismes de pathogenèse qui n’ont pas encore été observés avec les souches
connues de la grippe humaine. Une proportion considéra-
Complexe transcriptase-réplicase
ARN
Nucléoprotéines
Protéine M1
Enveloppe
Protéine M2
Neuraminidase
Hémagglutinine
Illustration X. Dufour
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tion extra-respiratoire extensive du virus influenza
A/H5N1 impliquant différentes sortes de tissus dont ceux
des systèmes nerveux, cardiovasculaire, urinaire, digestif,
lymphoïde et endocrine (figure 3). L’expression des antigènes viraux dans ces tissus était associée à une nécrose
importante et à une inflammation 7 jours après l’inoculation [4].
Le fait d’avoir découvert ce virus dans des voies d’excrétion est particulièrement surprenant et appelle à être vigilant sur la biosécurité entourant les cas humains.
Figure 2. Structure du virus A/H5N1 de la grippe (d’après
Goffard A, et al. Ann Biol Clin 2006 ; 64 : 195-208).
Infection
expérimentale
Étude des mécanismes de pathogenèse
et de la réponse immune
Chez le chat
Infection respiratoire et
extra-respiratoire
Inflammation et nécrose
importante
Chez la souris
Lésion inflammatoire au niveau
du tissu respiratoire
Production réduite de TGF-β
après infection par des souches
hautement pathogènes
Figure 3. Exploration de la physiopathologie de l’infection.
127
revue générale
Tableau 1. Protection et risques liés aux vaccins contre le virus influenza A/H5N1.
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Type de vaccin
Réponse générée
Risque possible
Prototype obtenu par génétique inverse
Anticorps
(prédictive d’une protection)
Sélection d’une souche pathogène par glissement
antigénique (implication des gènes HA et NA)
Vivants atténués
Anticorps
Réponse cellulaire mal connue
Sélection d’une souche pathogène par glissement
antigénique (implication des gènes HA et NA)
Inactivés + adjuvants
TCD8 (CTL)
Efficace, mémoire immunologique
de longue durée
Système de culture cellulaire : vecteur adénovirus
codant pour les gènes de protéines de surface
(HA, NA) ou...
Anticorps
Réponse cellulaire
Concept de vaccin anti-maladie
Inhibition de « l’orage cytokines » (production
exagérée de cytokines pro-inflammatoires)
ble de patients infectés par le virus influenza A/H5N1
développait un syndrome de détresse respiratoire aigu
(SDRA) et/ou une hémophagocytose, qui sont probablement liés à une surproduction de cytokines proinflammatoires [6]. Cette production exagérée de cytokines pro-inflammatoires est appelée « orage de cytokines ».
En accord avec cette idée, des macrophages dérivés de
monocytes humains ont été incubés avec des souches de
virus influenza A/H5N1 isolées d’individus infectés. Une
forte induction de cytokines, telles que le TNF-apha, a été
observée en comparaison avec l’induction provoquée par
des sous-types de virus influenza A humains stables
comme le virus A/H1N1 [7]. De plus, chez les individus
infectés par le virus influenza A/H5N1, et plus particulièrement chez ceux qui sont décédés, une augmentation
notable du taux de chémokines et de cytokines a été
observé et est corrélée avec une réplication virale élevée et
disséminée [8].
Améliorer le vaccin
contre le virus de la grippe H5N1
Vaccins vivants atténués et vaccins inactivés
Au cas où une souche pandémique apparaîtrait de façon
inattendue, la vaccination est probablement la seule approche pratique pour limiter l’impact de l’infection au niveau
de la santé publique. Cependant, l’efficacité des vaccins
disponibles actuellement est difficile à évaluer et rien ne
prouve qu’ils seront protecteurs contre la forme pandémique du virus de la grippe A/H5N1 (tableau 1).
Des auteurs s’interrogent sur le bien-fondé d’utiliser les
vaccins actuellement disponibles pour lutter contre l’épidémie aviaire à virus A/H5N1, avant que les mesures de
128
Immunité préexistante contre le vecteur
sécurité n’aient été énergiquement prises, car l’immunisation induite par ces vaccins pourrait causer plus de tort que
de bienfaits. Après quelques hésitations, plusieurs pays
d’Europe et d’Asie ont prévu de vacciner les volailles (et
peut-être les chats dans un futur proche) ou le font déjà.
Les animaux de basse-cour vaccinés peuvent survivre à la
maladie mais deviennent porteurs du virus, continuant
ainsi à disséminer le virus parmi les oiseaux non infectés
ou parmi les humains en contact avec les volailles. La
présence de porteurs sains demandera une surveillance
rigoureuse de l’infection potentielle des volailles et des
mammifères. Une grande préoccupation voit alors le jour :
les volailles ou les chats deviennent, après vaccination,
des porteurs asymptomatiques qui peuvent facilement
continuer à répandre le virus de la grippe influenza
A/H5N1.
Un rapport très troublant mentionne que le virus de la
grippe A/H5N1 a été découvert chez des cochons indonésiens n’ayant aucun signe de maladie [9, 10]. Ce scénario
de transmission par des porteurs sains risque de faire peser
une lourde charge sur les pays en voie de développement
dont l’infrastructure de santé publique est rudimentaire.
Une autre préoccupation liée à la vaccination tient au fait
qu’elle est susceptible de générer chez les mammifères
une réponse immune qui pourrait exercer une pression de
sélection sur le génome du virus influenza A/H5N1,
entraînant l’émergence de souches mutées potentiellement
pathogènes. En effet, la pression de sélection peut favoriser les souches humaines du virus influenza A/H5N1 dont
les glissements et les cassures antigéniques (antigenic
drift and shift) impliquent les deux glycoprotéines de
surface HA et NA. Les souches du virus de la grippe
A/H5N1 échappent ainsi à la réponse immunitaire de
l’hôte consécutive à une infection antérieure ou à une
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Prévention et grippe aviaire
vaccination. Si une souche mutée acquiert la capacité de
se transmettre d’humain à humain, alors la vaccination
pourrait favoriser l’évolution du virus de la grippe
A/H5N1 vers la forme pandémique.
La cassure antigénique (antigenic shift) a été à l’origine
de deux pandémies majeures de grippe A au cours du
siècle dernier, à savoir l’épidémie de H2N2 en 1957 et
celle de H3N2 de 1968 [10]. Le fait de ne pas connaître la
nature du variant génétique qui assurera la transmission du
virus entre individus compromet nos capacités à formuler
à l’avance un vaccin.
Les variants hautement pathogènes du virus influenza
A/H5N1 sont capables de tuer des œufs embryonnés. Pour
réduire la virulence des souches vaccinales, il est préférable d’utiliser des protéines du virus mutant, telles que H5
dépourvu de site de clivage polybasique, afin que ces souches puissent être propagées dans des œufs pour produire
le vaccin [10]. Des particules virales dépourvues du gène
de la protéine d’exportation nucléaire NS2 [11] ou défectives pour la protéine M2 (figure 2) ont été utilisées comme
vaccins dans des modèles animaux [12, 13]. Cependant,
on ne sait pas si ces vaccins défectifs fonctionneront chez
les humains.
Il est probable que les vaccins inactivés auront plusieurs
avantages par rapport aux vaccins vivants. Il s’agit de la
sécurité de la vaccination chez les hôtes immunodéprimés,
de la facilité à préparer des antigènes recombinants, du
fait qu’il n’est pas nécessaire de maintenir une chaîne du
froid pour la stabilité du vaccin et du temps de préparation
plus rapide comparé à celui nécessaire pour l’atténuation
et la propagation du virus vivant. Diverses approches vaccinales utilisant le virus inactivé ont été utilisées dans le
but d’élargir la protection immunitaire et testées sur des
modèles animaux de la grippe, principalement des rongeurs, des furets et des primates [10].
Grâce à la technique de génétique inverse, un prototype du
virus influenza A/H5N1 a été fabriqué dans le cadre du
développement d’un vaccin inactivé constitué de l’HA du
virus. Des adultes sains volontaires ont reçu deux doses
intramusculaires de ce vaccin produit par Sanofi-Pasteur.
Il induisait une réponse anticorps, ce qui prédispose à une
protection, mais seulement avec des doses élevées
(90 lg/dose) [14].
Un autre essai a été réalisé avec 300 participants sains
âgés de 18 à 40 ans qui ont reçu un vaccin similaire avec
et sans adjuvant (hydroxyde d’aluminium) [15]. L’adjuvant n’améliorait ni l’immunogénicité, ni le pourcentage
de séroconversion pour les faibles doses.
Par ailleurs, un essai clinique de phase I a été réalisé en
vaccinant des volontaires avec le virus influenza A/H5N1
entier inactivé, en présence d’hydroxyde d’aluminium
comme adjuvant [16]. Une réponse anticorps a été obtenue
après la première injection quelle que soit la dose utilisée,
Ann Biol Clin, vol. 65, n° 2, mars-avril 2007
mais la plus forte réponse était obtenue avec la concentration d’antigène la plus élevée (10 lg/dose).
Les vaccins inactivés nécessitent d’être présentés au système immunitaire de l’hôte avec un adjuvant approprié.
Mais les adjuvants actuellement acceptés pour l’usage
humain (alum ou MF-59) ont une immunogénicité généralement plus faible que celle obtenue avec des vaccins atténués vivants [10]. Récemment, un adjuvant constitué par
la partie non toxique de l’entérotoxine d’Escherichia coli
en combinaison avec un biovecteur a été évalué en utilisant comme vaccin l’HA et la NA de virus influenza A
autre que H5N1 [17]. La voie d’administration intranasale
a été testée dans cet essai.
Aussi, la recherche doit-elle être poursuivie pour trouver
des adjuvants non toxiques tels que les ligands des TLR
(Toll-like récepteurs) et les agonistes capables d’activer
efficacement les cellules dendritiques pour la présentation
des antigènes viraux aux cellules T CD4+ et CD8+. L’utilisation de cytokines telles que l’IL-12 ou l’IL-18 pourrait
augmenter l’immunogénicité des vaccins anti-viraux. Il a
été montré que des vaccins recombinants dirigés contre la
diphtérie aviaire, qui co-exprime l’HA du virus influenza
A/H5N1 et l’IL-18 du poulet, induit une protection complète chez les poulets vaccinés [18].
Ainsi, il est nécessaire de développer une recherche fondamentale solide pour trouver comment augmenter
l’immunogénicité des vaccins. Par exemple, l’amélioration de l’efficacité de la présentation de l’antigène ou
l’adoption d’une voie d’injection mieux appropriée permettrait d’utiliser une quantité moindre d’antigène.
Un vaccin inactivé qui induirait non seulement des
niveaux élevés d’anticorps neutralisants contre les protéines de surface, mais aussi une réponse cellulaire T CD8+
contre des antigènes conservés de protéines virales internes, pourrait fournir une meilleure protection lors d’une
épidémie ou d’une pandémie. Dans le cas d’une infection
intracellulaire à influenza A, l’élimination des cellules
infectées est réalisée principalement par les cellules T
CD8+ effectrices (CTL) [19]. Tout vaccin qui induira et
dirigera ces CTL vers le site de l’infection et qui génèrera
une mémoire à long terme sera plus efficace pour monter
une protection contre une forme pandémique d’infection à
virus influenza A/H5N1.
À long terme, il faudra relever des défis plus complexes.
Une des directions à explorer est le développement de
vaccins qui assureraient une protection contre les différentes souches susceptibles d’apparaître après glissement
antigénique (antigene drift). Un vaccin constitué du
domaine extra-cellulaire de la protéine M2, qui est hautement conservée parmi les influenza A, a été couplée à la
protéine du core de l’hépatite B et testée avec succès chez
la souris [20].
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revue générale
La diversité antigénique des virus circulant dans le SudEst de l’Asie et le Sud de la Chine plaide en faveur du
développement de vaccins capables de protéger contre un
grand nombre de souches du virus influenza A/H5N1
endémique ou pandémique [2]. Ce type de vaccin est
appelé cross-réactif.
Grâce aux techniques offertes par la biologie moléculaire,
il est envisageable de construire une souche vaccinale non
virulente qui exprimerait plusieurs variants antigéniques
ou déterminants, générant de ce fait une réponse immunitaire élargie. Sera-t-il possible de développer chez
l’homme des vaccins cross-réactifs induisant des réponses
immunitaires cellulaires capables de persister ?
L’étude des mécanismes de la mémoire immunologique
chez l’homme s’avère essentielle pour comprendre la
maladie provoquée par le virus de la grippe et pour améliorer la construction de vaccins contre un virus en perpétuel changement. De même, il est important de développer
des adjuvants plus efficaces que ceux actuellement utilisés, induisant des réponses immunes croisées plus larges
[21].
L’association des connaissances des virologues et des
immunologistes devrait avoir un effet synergique susceptible d’aboutir à de nouvelles avancées dans la prise en
charge médicale de l’infection à virus influenza A/H5N1
et dans l’approche vaccinale de la maladie [22].
Développement de vaccins produits
sur cultures cellulaires
La plupart des vaccins anti-grippaux utilisés aux ÉtatsUnis et en Europe sont fabriqués à partir de virus cultivé
sur des œufs et inactivé avec du formaldéhyde [23].
Récemment, il a été montré qu’un vaccin humain basé sur
le vecteur adénoviral exprimant l’hémagglutinine de soustype 5 du virus de la grippe protégeait, en absence d’adjuvant, des souris contre le virus influenza A/H5N1 isolé
chez des humains [24, 25]. Ceci représente un progrès
important dans la préparation de vaccins reposant sur la
culture cellulaire et possède des avantages significatifs en
éliminant l’utilisation d’un grand nombre d’œufs
embryonnés. En cas de pandémie, il faudrait 4 milliards
d’œufs embryonnés pour produire suffisamment de vaccins pour les 1,2 milliard de personnes à risque dans le
monde. Cependant, la génération de réponses immunitaires contre un gène étranger d’intérêt pourrait potentiellement être un problème si le système immunitaire est capable de monter à l’avance une réponse vis-à-vis des
adénovirus humains. L’administration du vaccin par voie
nasale pourrait résoudre ce problème puisqu’il semble n’y
avoir aucune immunité pré-existante dans les voies respiratoires supérieures. D’ailleurs, une solide réponse cellulaire T CD8+ serait probablement flexible et capable de
combattre une infection provoquée par le virus influenza
130
A/H5N1. Les gènes de protéines hautement conservées
telles que les nucléoprotéines ou les protéines de matrice
pourraient être inclus dans des vaccins fondés sur le vecteur adénoviral, puisque les réponses immunitaires contre
ces antigènes viraux de la grippe sont protectrices dans les
modèles animaux [20, 26].
De futures stratégies vaccinales prenant en compte
l’induction de réponses cellulaires T, tels les lymphocytes
T cytotoxiques, pourraient fournir une meilleure protection que celle offerte par les vaccins actuels, qui reposent
seulement ou principalement sur la neutralisation du virus
par les anticorps.
Vaccins thérapeutiques (anti-maladie)
De plus en plus de preuves issues des modèles animaux et
des humains suggèrent que certains médiateurs inflammatoires pourraient conduire vers la maladie. Si cela est vrai,
il pourrait y avoir des retombées majeures pour le développement de nouvelles thérapeutiques. Une observation
importante a été faite : l’augmentation des taux de chémokines et de cytokines était corrélée à une réplication virale
élevée et disséminée chez des individus infectés par H5N1
et décédés de l’infection [8]. D’autre part, le virus
influenza A/H5N1 semble relativement résistant aux effets
inhibiteurs des cytokines antivirales de l’hôte telles que
les interférons [27].
L’étude des mécanismes de pathogenèse et les réponses
immunologiques chez l’homme ou chez d’autres hôtes
mammifères, suite à l’infection par le virus influenza
A/H5N1 pourraient contribuer à identifier des cibles pour
une intervention thérapeutique.
Des études récentes ont montré que la variation du gène
non-structural (NS) de la souche Hong Kong H5N1/97
avait un impact sur la production de cytokines, provoquant
un déséquilibre de la balance entre cytokines proinflammatoires et anti-inflammatoires (IL-10) en faveur
des premières [28].
Des souris infectées avec une souche de virus influenza
A/H5N1 hautement pathogène, A/HK/156/97, isolée de
poulets malades et d’un enfant malade à Hong Kong, ont
une capacité réduite à activer le TGFb en comparaison
avec des souris infectées par des virus moins virulents tels
que A/Env/HK437/99. Les faibles taux de TGFb dans le
sérum de souris infectées par A/HK/156/97 pourraient
permettre au virus de se répliquer et de se disséminer de
façon non contrôlée dans le tractus respiratoire des souris.
La capacité réduite de l’hôte à activer le TGFb provoquerait une inflammation plus grande au niveau du site
d’infection et serait à l’origine de la sévérité de la maladie
(figure 3).
L’ensemble de ces découvertes indique que les conditions
pathologiques observées dans la grippe A/H5N1 sont
associées à une synthèse de cytokines pro-inflammoires.
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Prévention et grippe aviaire
Si tel est le cas, ces découvertes sont consistantes avec la
possible induction de la réponse immunitaire innée, chez
les humains ou les animaux infectés par le virus influenza
A/H5N1.
Il est envisageable de produire des vaccins contre le virus de
la grippe à partir d’un virus influenza A/H5N1 portant des
modifications au niveau de sites spécifiques du génome (par
exemple le gène codant pour NS1), qui serait ainsi atténué
par rapport à la production de cytokines néfastes, tout en
restant hautement immunogénique.
Par ailleurs, un vaccin thérapeutique contre la grippe
humaine reposant sur un vecteur de réplication adénoviral
incompétent devrait coexprimer des gènes de cytokines
anti-inflammatoires, permettant d’inhiber l’inflammation
au site de l’infection, protégeant ainsi le patient contre la
forme sévère de la maladie.
Le fait que le système immunitaire des humains et celui
des animaux soient différents et que la corrélation entre
les deux n’ait pas été prouvée, constitue un défi pour
fabriquer un vaccin et établir des critères d’efficacité chez
l’homme. L’immunogénicité des vaccins candidats H5 est
déterminée par le test d’inhibition de l’hémagglutination
(IH) ou par le test de séroneutralisation pour détecter des
anticorps contre l’hémagglutine (HA) aviaire. Or, on sait
que le test IH n’est pas sensible pour détecter les anticorps
anti-HA aviaire, et qu’il n’existe pas de corrélation clinique reconnue entre la protection immune et la présence
d’anticorps neutralisants [29].
Il apparaît clairement que des études supplémentaires sont
nécessaires pour établir des tests hautement reproductibles
permettant de mesurer l’immunogénicité d’un candidat
vaccin et pour déterminer une corrélation adéquate avec la
protection immunitaire. La sécurité et l’immunogénicité
des vaccins avec adjuvants ou à nouvelles formulations
doivent être testées de façon critique et toute approbation
de mise sur le marché ne doit pas compromettre la santé
des futurs receveurs.
Complexité de l’interaction hôte-virus
Peu d’études ont été réalisées pour expliquer la biologie du
virus influenza A/H5N1. Une analyse détaillée du virus est
cruciale afin de comprendre sa portée potentielle et sa variabilité. La variabilité est à l’origine de la forte réplication du
virus et des taux de mutations observés qui sont alors modelés par la recombinaison et le réassortiment des gènes. La
dynamique de l’évolution et de l’épidémiologie du virus
influenza A/H5N1 est la raison clé pour laquelle nous
devons rester sur nos gardes en nous attaquant à ce virus.
Des chercheurs travaillant sur le virus sont perplexes et se
demandent pourquoi il subit de nombreux changements
génétiques quand il passe de continent en continent, alors
Ann Biol Clin, vol. 65, n° 2, mars-avril 2007
qu’il semble être un virus génétiquement gelé dans sa
progression vers l’Ouest et le Sud. Une explication pourrait être que le virus infecte seulement quelques espèces
d’oiseaux sauvages, réduisant de ce fait ses chances
d’évolution. D’ailleurs, le passage entre les espèces ne
favorise pas nécessairement l’augmentation de la virulence chez le nouvel hôte.
Les dynamiques de l’évolution et de l’épidémiologie de
l’infection à virus influenza A classique sont les principales
raisons qui justifient de reconsidérer la formulation d’un vaccin anti-grippal chaque année. La priorité sera de développer
un vaccin efficace contre la forme pandémique du virus.
Le virus influenza A/H5N1 qui infecte actuellement les
volailles, les chats, les cochons et autres mammifères a été
séquencé. Aucun des variants du sous-type A/H5N1 n’a
acquis, pour l’instant, la capacité de transmission entre
humains. Il semble que tous les individus infectés avaient
été en contact étroit avec des volailles fortement infectées
et/ou avaient manipulé des volailles mortes infectées. Ces
données indiquent qu’une forte exposition au virus est
nécessaire pour que celui-ci parvienne à infecter l’être
humain. De plus, le virus A/H5N1 reconnaît l’acide sialique alpha 2,3-Gal présent à la surface des cellules alvéolaires dans la région inférieure du tractus respiratoire chez
l’humain, ce qui limite les risques de transmission intensive par les éternuements et la toux [30].
Récemment, il a été constaté que la maladie provoquée
chez l’homme par le virus de la grippe A/H5N1 semblait
être moins sévère en Turquie que dans l’est de l’Asie. Le
taux de mortalité était d’environ 25 %, soit la moitié par
rapport aux cas précédemment décrits, et il y a eu cinq cas
bénins ou complètement asymptomatiques. Il n’est pas
exclu que des cas bénins se produisent fréquemment mais
ne soient pas enregistrés. La présence du virus influenza
A/H5N1 chez les cochons a été observée en Indonésie.
Est-ce un portage sain transitoire ou bien le signe du développement d’un certain degré d’immunité vis-à-vis du
virus, empêchant ainsi sa réplication et causant une infection bénigne chez des mammifères naturellement infectés ? Une surveillance reposant sur la recherche d’anticorps et d’autres paramètres immunologiques chez les
individus vivant dans les régions où le virus influenza
A/H5N1 circule depuis quelques années pourrait révéler
des surprises en ce qui concerne leur immunité acquise
vis-à-vis de ce virus.
Il est important de noter que les cas d’infection à virus
A/H5N1, déclarés aussi bien en Asie du Sud-Est qu’en
Turquie, n’ont pas donné lieu à une infection étendue.
À l’heure actuelle, rien ne permet de savoir si une pandémie à virus A/H5N1 (au cas où elle se produirait)
aurait la même sévérité que celle provoquée par le virus
A/H1N1 en 1918.
131
revue générale
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Vers une victoire dans la lutte contre
le virus influenza A/H5N1
Se préparer face à la menace d’une pandémie de grippe
humaine relève du défi. La priorité pour la santé humaine
est une réaction rapide qui doit œuvrer à étouffer la pandémie naissante en identifiant les premiers signes de transmission entre humains, en intervenant grâce au stock de
médicaments antiviraux et par des mesures de mise en
quarantaine. Dès que la forme pandémique de la souche
influenza A/H5N1 sera identifiée, il faudra en un minimum de temps combiner toutes nos ressources humaines,
techniques et économiques, pour produire des vaccins
efficaces contre le virus émergent.
Il semble clair que le meilleur moyen d’éviter l’apparition
de la maladie chez l’homme passe par le contrôle de
l’infection chez les animaux. La vulnérabilité devant la
maladie induite par le virus influenza A/H5N1 est une
menace universelle. Une coopération renforcée entre les
gouvernements et les agences de santé publique sera un
point crucial. Le partage des données épidémiologiques et
le déploiement de contre-mesures dans les régions géographiques à risque seront aussi d’une grande importance. Il
en va de même pour la recherche biomédicale fondamentale qui doit nous aider dans l’effort de préparation contre
la pandémie en apportant une meilleure compréhension
des mécanismes de pathogenèse du virus, en développant
la recherche de nouveaux antiviraux et en améliorant la
rapidité du diagnostic.
Pour découvrir la stratégie la plus efficace permettant de
contrôler le virus influenza A/H5N1 par immunointervention, il est vital de savoir comment, dans l’infection naturelle, le virus interagit avec l’hôte.
Un but majeur de la santé publique est de concevoir de
meilleurs vaccins contre les virus influenza A/H5N1 en
utilisant de nouvelles approches incluant le système de
culture cellulaire, la génétique inverse et le développement d’adjuvants. Une nouvelle approche consiste à développer un vaccin contre la maladie dont le but est d’inhiber « l’orage de cytokines » à l’origine du syndrome de
déficience respiratoire aiguë et/ou d’hémophagocytose.
Une vaste étude de la vaccination anti-grippale devra être
conduite par des partenaires universitaires, gouvernementaux et industriels. Le marché représenté par l’extension
de la vaccination anti-grippale annuelle pourra inciter les
fabricants de vaccins à augmenter et stabiliser leur capacité de production.
Conclusion
L’amélioration de stratégies vaccinales contre l’infection
à virus influenza A/H5N1 qui nous menace ou contre
132
d’autres pandémies futures de grippe A devra utiliser une
quantité moindre d’antigène induisant néanmoins une
immunité humorale et à médiation cellulaire efficaces.
Dans le cas où la transmission interhumaine de la grippe
aviaire A/H5N1 aurait effectivement lieu, nous ne savons
pas si elle générera une grippe pandémique ou endémique.
Il est clair que nous devons être sur nos gardes. Cependant, la crainte d’une pandémie ne doit pas empêcher le
débat scientifique à propos de l’évolution des virus de la
grippe ou de l’impact de l’infection à virus influenza
A/H5N1 sur la santé humaine.
Si la pandémie se déclare, la production rapide de doses
vaccinales et leur distribution à environ 1,2 milliard de
personnes susceptibles d’être à risque à travers le monde,
représentera un défi monumental. Nous avons besoin d’un
plan opérationnel détaillé sur les moyens les plus appropriés pour traverser une pandémie virale d’une durée de
douze à vingt-quatre mois.
Par ailleurs, le risque de dissémination du virus responsable de la pandémie continuera à persister si la maladie
n’est contrôlée que dans certaines zones géographiques. Il
n’existe pas de barrière, en ce qui concerne la pandémie
grippale, entre les pays industrialisés et les pays en voie de
développement. La mise en place à grande échelle d’une
stratégie pour éviter la dissémination du virus, initiée par
l’Organisation mondiale de la santé, par l’Organisation
des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture ou
par d’autres gouvernements de pays industrialisés coûtera
des milliards de dollars. Il sera demandé aux pays en voie
de développement de participer à cette stratégie, ce qui
aura comme conséquence d’alourdir leur système de santé
publique déjà fragile.
Initier une telle stratégie contre la grippe aviaire est une
approche essentielle. Une préparation à une pandémie de
grippe correctement menée pourrait améliorer indirectement le système de santé publique dans les pays en voie de
développement, fondement d’une lutte plus efficace contre
les maladies infectieuses graves telles que la tuberculose,
le paludisme et l’infection à VIH.
Références
1. Normile D. Avian Influenza. Are wild birds to blame ? Science 2005 ;
310 : 426-8.
2. Chen H, Smith GJ, Li KS, et al. Establishment of multiple sublineages
of H5N1 influenza virus in Asia : implications for pandemic control.
Proc Natl Acad Sci USA 2006 ; 103 : 2845-50.
3. de Jong MD, Bach VC, Phan TQ, et al. Fatal avian influenza A
(H5N1) in a child presenting with diarrhea followed by coma. N Engl J
Med 2005 ; 352 : 686-91.
4. Rimmelzwaan GF, van Riel D, Baars M, et al. Influenza A virus
(H5N1) infection in cats causes systemic disease with potential novel
routes of virus spread within and between hosts. Am J Pathol 2006 ;
168 : 176-83.
Ann Biol Clin, vol. 65, n° 2, mars-avril 2007
Prévention et grippe aviaire
5. Le QM, Kiso M, Someya K, et al. Avian flu : isolation of drugresistant H5N1 virus. Nature 2005 ; 437 : 1108.
6. Osterholm MT. Preparing for the next pandemic. N Engl J Med 2005 ;
352 : 1839-42.
7. Cheung CY, Poon LL, Lau AS, et al. Induction of proinflammatory
cytokines in human macrophages by influenza A (H5N1) viruses : a
mechanism for the unusual severity of human disease ? Lancet 2002 ;
360 : 1831-7.
Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 78.47.27.170 le 08/02/2017.
8. de Jong MD, Simmons CP, Thanh TT, et al. Fatal outcome of human
influenza A (H5N1) is associated with high viral load and hypercytokinemia. Nat Med 2006 ; 12 : 1203-7.
9. Cyranoski D. Bird flu spreads among Java’s pigs. Nature 2005 ; 435 :
390-1.
10. Lewis DB. Avian flu to human influenza. Annu Rev Med 2006 ; 57 :
139-54.
11. Watanabe T, Watanabe S, Neumann G, Kida H, Kawaoka Y. Immunogenicity and protective efficacy of replication-incompetent influenza
virus-like particles. J Virol 2002 ; 76 : 767-73.
12. Galarza JM, Latham T, Cupo A. Virus-like particle (VLP) vaccine
conferred complete protection against a lethal influenza virus challenge.
Virol Immunol 2005 ; 18 : 244-51.
13. Watanabe T, Watanabe S, Kida H, Kawaoka Y. Influenza A virus
with defective M2 ion channel activity as a live vaccine. Virology 2002 ;
299 : 266-70.
14. Fauci AS. Emerging and re-emerging infectious diseases : influenza
as a prototype of the host-pathogen balancing act. Cell 2006 ; 124 :
665-70.
15. Bresson JL, Perronne C, Launay O, et al. Safety and immunogenicity of an inactived split-virion influenza A/Vietnam/1194/2004 (H5N1)
vaccine : phase 1 randomised trial. Lancet 2006 ; 367 : 1657-64.
16. Lin J, Zhang J, Dong X, et al. Safety and immunogenicity of an inactivated adjuvanted whole-virion influenza A (H5N1) vaccine : a phase I
randomised controlled trial. Lancet 2006 ; 368 : 991-7.
17. Stephenson I, Zambon MC, Rudin A, et al. Phase I evaluation of
intranasal trivalent inactivated influenza vaccine with nontoxigenic
Escherichia coli enterotoxin and novel biovector as mucosal adjuvants,
using adult volunteers. J Virol 2006 ; 80 : 4962-70.
Ann Biol Clin, vol. 65, n° 2, mars-avril 2007
18. Mingxiao M, Ningyi J, Zhenguo W, et al. Construction and immunogenicity of recombinant fowlpox vaccines coexpressing HA of AIV
H5N1 and chicken IL18. Vaccine 2006 ; 24 : 4304-11.
19. Turner SJ, Kedzierska K, La Gruta NL, Webby R, Doherty PC. Characterization of CD8+ T cell repertoire diversity and persistence in the
influenza A virus model of localized, transient infection. Semin Immunol
2004 ; 16 : 179-84.
20. Neirynck S, Deroo T, Saelens X, Vanlandschoot P, Jou WM, Fiers W.
A universal influenza A vaccine based on the extracellular domain of the
M2 protein. Nat Med 1999 ; 5 : 1157-63.
21. Stephenson I, Bugarini R, Nicholson KG, et al. Cross-reactivity to
highly pathogenic avian influenza H5N1 viruses after vaccination with
nonadjuvanted and MF59-adjuvanted influenza A/Duck/Singapore/97
(H5N3) vaccine : a potential priming strategy. J Infect Dis 2005 ; 191 :
1210-5.
22. Nabel GJ. Genetic, cellular and immune approaches to disease therapy : past and future. Nat Med 2004 ; 10 : 135-41.
23. Palese P. Making better influenza virus vaccines ? Emerg Infect Dis
2006 ; 12 : 61-5.
24. Hoelscher MA, Garg S, Bangari DS, et al. Development of
adenoviral-vector-based pandemic influenza vaccine against antigenically distinct human H5N1 strains in mice. Lancet 2006 ; 367 : 475-81.
25. Gao W, Soloff AC, Lu X, et al. Protection of mice and poultry from
lethal H5N1 avian influenza virus through adenovirus-based immunization. J Virol 2006 ; 80 : 1959-64.
26. Epstein SL, Kong WP, Misplon JA, et al. Protection against multiple
influenza A subtypes by vaccination with highly conserved nucleoprotein. Vaccine 2005 ; 23 : 5404-10.
27. Seo SH, Hoffmann E, Webster RG. Lethal H5N1 influenza viruses
escape host antiviral cytokine responses. Nat Med 2002 ; 8 : 950-4.
28. Lipatov AS, Andreansky S, Webby RJ, et al. Pathogenesis of Hong
Kong H5N1 influenza virus NS gene reassortants in mice : the role of
cytokines and B- and T-cell responses. J Gen Virol 2005 ; 86 : 1121-30.
29. Stephenson I, Nicholson KG, Wood JM, Zambon MC, Katz JM.
Confronting the avian influenza threat : vaccine development for a potential pandemic. Lancet 2004 ; 4 : 499-509.
30. Shinya K, Ebina M, Yamada S, Ono M, Kasai N, Kawaoka Y. Avian
flu : Influenza virus receptor in human airways. Nature 2006 ; 440 :
435-6.
133