ARTICLE
Auteur(s) : P. Clertant*, F. Cuzin*
* Unité 470 de l'Inserm, Université de Nice, 06108 Nice
Cedex 2
Il était classiquement admis que le virus SV40, bien connu pour
transformer in vitro les fibroblastes murins et pour induire
des tumeurs quand on l'injecte à des rongeurs nouveau-nés, n'avait
pas d'implication notable dans l'apparition de cancers chez l'homme
[1]. Cela pour plusieurs raisons. D'abord, le SV40 était
considéré comme spécifique du singe. Il se multiplie de façon
lytique dans des cultures cellulaires de Singe vert mais, in
vitro, les cellules humaines se sont toujours révélées (sauf
exception, comme nous le verrons) non-permissives ou, au mieux,
« semi-permissives » à son infection (c'est-à-dire qu'une
cellule sur 100 ou sur 1 000 est infectée de façon notable).
Ensuite, parce que l'expression de l'antigène grand T, l'oncogène
viral qui suffit à transformer en cellules tumorigènes les
fibroblastes embryonnaires de rongeurs, et en particulier à les
immortaliser en culture, s'est révélée incapable de permettre aux
cellules humaines normales de surmonter l'étape de sénescence qui
survient au bout d'un nombre limité de générations cellulaires
in vitro. De plus, une « expérience » involontaire
effectuée sur un échantillon considérable de la population des
États-Unis semblait décisive. De 1955 à 1963, près de
100 millions d'Américains ont été vaccinés contre la
poliomyélite avec le vaccin vivant atténué Sabin, préparé sur des
cultures cellulaires de macaque rhésus. Ignoré dans un premier
temps en raison de l'absence d'effet cytopathique dans ces
cultures, le SV40 fut identifié comme un contaminant de ces
préparations vaccinales au début des années 1960. Celles-ci se
révélaient en effet capables d'infecter et de lyser des cellules de
rein d'une autre espèce de primate, le singe vert. Explication
retenue : le macaque étant « peu permissif » du
SV40, les cellules de cette espèce étaient infectées de façon
« latente » – des termes à définir plus
précisément (cf. infra). Le SV40 était présent dans
tous les lots de vaccin Sabin, à des titres variables, mais souvent
très élevés, et leur emploi fut arrêté en 1963. Durant les
35 ans qui ont suivi, les relevés épidémiologiques effectués
aux États-Unis n'ont cependant jamais révélé d'incidence notable de
cette vaccination sur la fréquence d'apparition de la plupart des
cancers par comparaison avec des populations témoins [2]. Enfin,
les analyses de tumeurs humaines variées, effectuées dans de
nombreux laboratoires pour y détecter l'intégration de génomes
viraux dans l'ADN tumoral, se révélaient régulièrement
négatives.
Ces considérations valaient pour d'autres polyomavirus, JCV et
BKV, très proches du SV40, également oncogènes chez l'animal et
connus de longue date pour infecter la population humaine de façon
ubiquiste (trois quarts de séropositivité). Ces virus persistent de
façon latente chez les individus infectés. On peut en particulier
les détecter dans les urines de patients immunodéficients, sans
doute à partir de foyers infectieux rénaux, mais sans atteinte
visible. La seule pathologie connue pour être associée à
l'infection par l'un de ces virus (JCV) est une affection
neurologique rare, la leuco-encéphalopathie multifocale progressive
(LEMP). Les quelques rapports sur la présence d'ADN-JCV dans des
tumeurs du système nerveux étaient, jusqu'à très récemment, sujets
à controverse.
Un certain nombre d'observations effectuées depuis l'avènement des
techniques d'amplification génique (PCR) et de séquençage
moléculaire, élargissant et précisant les études épidémiologiques,
suggèrent maintenant le contraire. Ces virus, y compris le SV40, se
propageraient de façon endémique dans la population humaine par des
voies encore inconnues et pourraient être impliqués dans
l'étiologie de certaines tumeurs. Un premier point sur ces
questions a fait l'objet d'une conférence de consensus tenue en
avril 2001 à Chicago [3]. On peut résumer brièvement ses
conclusions : dans un cas au moins, celui du mésothéliome
pleural, cancer qui est classiquement associé à l'amiante, le
SV40 apparaît comme l'un des agents à l'origine du
développement de la tumeur. Par ailleurs, de façon statistiquement
convaincante, on a trouvé le génome viral dans aux moins trois
autres types de tumeurs humaines : ostéosarcomes, tumeurs du
cerveau et, plus récemment, lymphomes non hodgkiniens [4, 5]. On
l'a en particulier détecté chez des patients nés longtemps après
1963, qui n'ont donc jamais été en contact avec le vaccin Sabin
[4], et il y est souvent présent sous une forme
« archétypale », moins évoluée que le virus prototype qui
est un variant de laboratoire sélectionné au cours des multiples
passages sur les cultures cellulaires de macaque rhésus.
Les quatre types de tumeurs humaines dans lesquelles on retrouve
le SV40 sont précisément celles qui sont induites chez le hamster
par inoculation néonatale du virus [6]. La détection de séquences
virales dans ces types de tumeurs humaines, qui a été pendant
plusieurs années un sujet de controverse, ne semble plus faire de
doute aujourd'hui, en particulier grâce à l'emploi d'amorces
discriminantes, permettant d'amplifier et de séquencer des zones du
génome viral bien distinctes des régions homologues des virus
humains JCV et BKV. Le cas le mieux documenté à ce jour, celui du
mésothéliome pleural [3], satisfait à presque tous les critères de
Koch pour identifier un agent infectieux. L'origine du virus semble
bien être la vaccination Sabin, car aux États-Unis, l'ADN viral est
détecté dans près de 50 % des mésothéliomes, mais il est
absent de ceux étudiés en Turquie ou en Finlande. D'ailleurs la
fréquence des mésothéliomes aux États-Unis a très nettement
progressé depuis les années 1950, où il était quasi-inexistant.
L'étude par PCR in situ de biopsies [7] a démontré que la
présence du génome viral se limitait à la seule zone tumorale et
qu'il était absent des tissus sains environnants. Par ailleurs, on
sait que, dans les cellules tumorales, l'antigène T du virus est
exprimé et qu'il y exerce sans aucun doute ses fonctions oncogènes,
car il lie et vraisemblablement inactive les suppresseurs de
tumeurs p53 et pRb [8, 9]. Un rôle déterminant de l'oncogène viral
dans l'oncogenèse pleurale est suggéré par une expérience
démonstrative, bien que limitée à un modèle cellulaire en culture.
L'expression d'un ARN anti-sens qui abolit l'expression de
l'oncogène viral arrête la prolifération de cellules établies à
partir d'un mésothéliome pleural et une partie d'entre elles entre
en apoptose. Ce résultat est celui attendu d'une restauration des
fonctions de p53 et pRb [10].
L'infection par SV40 des cellules mésothéliales normales
humaines est par ailleurs différente de ce qui se passe avec des
fibroblastes de la même origine. Par rapport à ceux-ci, les
cellules mésothéliales sont transformées in vitro par le
virus avec une efficacité 100 fois plus forte [11]. Il est à
noter que l'amiante, autre agent causal bien connu des cancers de
la plèvre, sert de cofacteur lors de la transformation par des
mutants viraux défectifs, qui en son absence, seraient non
transformants. Cette hypersensibilité de la cellule mésothéliale
s'explique par un état infecté particulier. Classiquement,
l'infection de la plupart des cellules humaines en culture, les
fibroblastes en particulier, est peu efficace. Quelle que soit la
dose de virus administrée, un très faible pourcentage des cellules
manifeste des signes d'infection, d'abord en exprimant les
protéines précoces du virus, puis en répliquant activement le
génome viral, induisant un effet cytopathique bien visible après
quelques jours, manifesté par la vacuolisation, la lyse des
cellules infectées et la production de particules virales, ce qui
définit l'état dit « semi-permissif » des cellules
humaines. Les cellules de singe vert, dites
« permissives », sont en totalité infectées, puis lysées,
avec une production massive de virus au bout de quelques jours. Il
existe en fait un troisième type d'infection, qui se caractérise
par un état porteur (carrier state) des cellules infectées,
du type de celui mis en évidence à l'origine dans les cellules de
singe rhésus. C'est en particulier le cas des cellules normales du
mésothélium pleural humain [11, 12]. En culture, la quasi-totalité
d'entre elles exprime un haut niveau de protéines virales (antigène
T). La réplication de l'ADN viral est cependant très limitée et,
sur le long terme, les cultures produisent de manière continue des
doses faibles de virus infectieux. Autrement dit, le
SV40 pourrait persister de manière latente chez l'homme (comme
les virus JCV et BKV) et l'un des organes candidats à cet état
porteur serait la plèvre. Ce point fondamental reste néanmoins à
vérifier, car nos données se limitent actuellement à l'étude de
l'infection in vitro de cellules mésothéliales normales
humaines. Cependant, dans ces cellules, le SV40 produit toute
une série d'effets qu'on peut relier à l'émergence ultérieure de
l'état tumoral. Outre les dérégulations du cycle cellulaire et de
l'entrée en apotose, via l'inactivation des voies p53 et Rb,
l'infection déclenche l'expression de la télomérase, nécessaire à
l'immortalisation des cellules tumorales [13]. Par ailleurs, elle
induit à long terme une méthylation progressive au niveau du
promoteur d'un gène suppresseur de tumeur, RSSF1A, de façon à
éteindre son expression au bout d'environ 50 passages en
culture des cellules infectées [14], ce qui peut rendre compte du
long délai nécessaire à l'émergence du phénotype tumoral. Enfin,
l'infection induit la production d'au moins un facteur de
croissance [12]. Les cellules provenant d'effusions pleurales de
patients atteints de mésothéliomes prolifèrent de manière active.
Elles produisent antigène T et particules virales infectieuses et
induisent en co-culture des changements morphologiques sur des
cellules non infectées, grâce à un signal transduit via le
récepteur de l'hepatocyte growth factor, le proto-oncogène
Met. En d'autres termes, l'infection par SV40 des cellules
pleurales y induit une boucle autocrine mettant en jeu HGF et Met,
qui paraît résulter de l'inactivation par l'antigène T du
suppresseur de tumeur Rb. Un effet paracrine intervient-il pour
modifier aussi le comportement des cellules non infectées ?
Les données expérimentales et cliniques ne permettent pas de le
savoir pour l'instant, mais des expériences de co-culture entre
cellules pleurales infectées et cellules de souris non permissives
le suggèrent.
Ces résultats amènent deux questions. Peut-on mettre au point
une thérapie antitumorale grâce à un vaccin anti-SV40 ? c'est
sans doute une stratégie à envisager pour prévenir certains types
spécifiques de cancer, en particulier le mésothéliome. Néanmoins,
rappelons que les anticorps neutralisants présents dans le sérum
des rongeurs inoculés par les virus polyome ou SV40 et porteurs de
tumeurs viro-induites n'empêchent aucunement le développement de
celles-ci. Il faudra donc que le vaccin en question permette de
« monter » une réponse cytotoxique efficace, auquel cas
des expériences déjà anciennes effectuées sur un modèle animal avec
un virus apparenté suggèrent un emploi possible de telles
vaccinations, même à titre curatif [15]. Cependant, les épitopes
devront être définis soigneusement pour couvrir toute la gamme des
variants viraux déjà identifiés et éviter les réactions croisées
avec les endémiques JCV et BKV.
La deuxième question, plus inquiétante, concerne l'origine du
virus présent désormais dans la population humaine et son mode de
propagation. A-t-il été introduit par la vaccination ? La
comparaison des différentes séquences virales détectées aujourd'hui
avec celles des contaminants du vaccin Sabin permet de le penser.
Cependant, on doit désormais s'interroger sur la présence du virus
chez des individus trop jeunes pour avoir été en contact avec le
vaccin en question. Et, de façon plus générale, il est nécessaire
de s'intéresser à la propagation et à la transmission du virus à
l'intérieur des populations de divers pays (et bien sûr en premier
lieu les États-Unis). La prévalence des anticorps dirigés contre
les antigènes de SV40 est de plus de 10 % chez les individus
témoins sains étudiés aux États-Unis (plus de 5 % chez les
enfants de moins de 12 ans), un taux qui double en cas
d'immunosuppression [16, 17]. Cela suggère une large dissémination
virale dans la population. La comparaison avec le comportement des
polyomavirus endémiques de l'homme, JC et BK, peut bien sûr nous
fournir des renseignements sur les modes de transmission possibles
au sein de la population humaine. Même pour ceux-ci
malheureusement, rien de précis n'est vraiment connu, à part des
données épidémiologiques qui semblent indiquer une transmission
précoce du virus au sein de la sphère familiale ou par la voie
materno-fœtale [18]. On sait par ailleurs que ces deux virus ont
des tropismes particuliers, pour le tissu nerveux (JCV) et le rein
(BKV, JCV), dictés par leur contrôle transcriptionnel. Ce n'est pas
le cas du SV40, beaucoup plus ubiquiste, et cela peut limiter la
validité des comparaisons. En tout état de cause, il convient donc
de « revisiter » en détail l'épidémiologie de ces trois
virus (si tant est qu'elle ait été « visitée »...) et les
caractéristiques de leurs infections chez l'homme. Comment
s'effectue la primo-infection ? Quels sont les tissus
cibles ? Existe-il des organes ou tissus réservoirs où
l'infection se maintiendrait de façon latente, comme cela semble
être le cas de la muqueuse du côlon pour le virus JCV [19] ?
En d'autres termes, à quoi correspond l'état latent du virus, et
comment se produit sa réactivation au niveau des tumeurs ?
Enfin, ce que l'on apprend actuellement sur la biologie du
mésothéliome peut-il être étendu aux autres types de tumeurs liés
au SV40 ? Sur ce dernier point, on peut craindre que non, car,
depuis peu, un cancer associé au virus JC, le médulloblastome, est
également connu et, dans ce dernier cas, l'expression d'une
protéine virale distincte de l'antigène T, l'agnoprotéine,
retrouvée dans plus de 50 % des tumeurs et absente du tissu
sain environnant, pourrait être déterminante dans l'oncogenèse [20,
21].
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