Un virus est un agent infectieux nécessitant un hôte, souvent une cellule, dont il utilise le métabolisme et les constituants pour se répliquer. Le nom virus a été emprunté au XVIe siècle. La science des virus est la virologie, et ses experts sont des virologues ou virologistes. On considère de plus en plus les virus comme faisant partie des acaryotes. Ils changent de forme durant leur cycle, passant par deux stades : une forme extracellulaire qui est une unité matérielle indépendante dite virion, quand il y a une capside ou, pour quelques formes, viroïde. Ils sont alors des objets particulaires, infectieux, constitués au minimum d’un acide nucléique, souvent englobé dans une capside de protéines ; une forme intracellulaire où le virus intégré sous forme dormante, ou détournant activement la machinerie cellulaire au profit de sa réplication. Sous la forme intracellulaire à l’intérieur de la cellule hôte, les virus sont des éléments génétiques qui peuvent se répliquer en parasitant tout ou partie du métabolisme de la cellule hôte, que ce soit intégré à un chromosome du génome hôte. On parle alors de provirus.   

Qu’est-ce qu’un virion ? 

C’est une particule virale simple à complexe avec au moins une couche protéique externe appelée capside contenant le génome viral, éventuellement accompagné d’enzymes et d’ARN divers. Le génome viral peut être sous la forme d’un ARN ou d’un ADN. Il peut être simple ou double-brins. Dans le cas des girus, il peut aussi y avoir des ARNt et quelques autres types d’ARN. 

C’est quoi réellement une capside ? 

La capside est une couche protéique isolant l’acide nucléique de l’environnement, ou former un ensemble complexe à pistons comme chez les phages. Le contenu de la capside peut être riche, presque autant qu’une cellule comme chez Pandoravirus.

Catégorie des acaryotes 

Un acaryote ou acaryocyte est une particule ou une cellule dépourvue de noyau, d’organites et de métabolisme. Elles peuvent cependant posséder une information génétique, sous forme d’ADN ou ARN et des transcriptases inverses permettant d’infecter une cellule. Un acaryote ou acaryocyte est donc une particule ou une cellule dépourvue de noyau, d’organites et de métabolisme. Elles peuvent cependant posséder une information génétique, sous forme d’ADN ou ARN et des transcriptases inverses permettant d’infecter une cellule. Le type le plus commun d’acaryote est le globule rouge des mammifères. Les virus sont généralement aussi considérés comme étant des acaryotes. Ce terme ne s’applique pas aux organismes vivants, capables de se reproduire sans nécessiter un organisme hôte : un organisme unicellulaire sans noyau est dit procaryote, par opposition aux eucaryotes, organismes uni- ou pluricellulaires caractérisés notamment par la présence d’un noyau.

La multiplication des virus

La multiplication rapide des virus, à l’aide de l’organisme infecté, est l’une des stratégies de survie les plus efficaces parmi les espèces. Un éternuement prosaïque transporte 40 000 gouttes de sécrétion à une vitesse qui peut atteindre 300 km par heure. En fonction de l’inclinaison du jet par rapport au sol, le jet se déplace sur 10 mètres. Si vous avez un rhume, chaque gouttelette contiendra 200 millions d’unités du virus. Si un nez imprudent est atteint sur le chemin de l’un d’eux, les virus vont pénétrer et se multiplier à l’intérieur des cellules de la muqueuse nasale, libérant des billions de copies d’eux-mêmes qui vont infecter en chaîne les cellules du voisinage. Le virus est un parasite intracellulaire obligatoire. Cela signifie qu’il doit impérativement « entrer » dans une cellule pour se multiplier. Lorsqu’on parle du virus qui  entre dans la cellule, on dit en fait, qu’il introduit son génome, son « plan d’existence » dans la cellule….. Sur la base de ce plan, ce sont les fonctions cellulaires qui vont produire de nouveaux virus. Pour un virus qui entre dans la cellule, des milliers en sortent. Voilà le principe de multiplication. La multiplication se passe en plusieurs temps. D’abord, le virus ou la particule virale s’attache à la cellule à infecter. Cet attachement se fait par liaison d’un composant cellulaire récepteur avec une protéine virale  reconnue par ce récepteur. La liaison est spécifique. Elle détermine en grande partie quel type de cellules le virus va infecter. Ensuite, le génome est ensuite introduit dans la cellule selon divers mécanismes en fonction des types de virus. Puis, le génome viral est maintenant décodé et son information génétique conduit à la synthèse massive des divers composants viraux qui sont appelés protéines virales, y compris une reproduction intensive de ce même génome viral. Cette production se fait par de multiples copies du génome original. C’est la réplication. Sachant que les copies ainsi produites vont, elles-mêmes, être copiées entraînant une augmentation explosive du nombre de génomes viraux dans la cellule. Enfin, ces composants viraux, qui sont génomes et protéines virales, se reconnaissent et s’assemblent en de nouvelles particules virales qui sont produites par la cellule, soit qu’elles sont éjectées par la cellule ou qu’elles sont libérées lorsque la cellule explose des suites de l’infection. Plusieurs points peuvent être précisés. Primo,si ces étapes de multiplication sont prises en charge principalement par les fonctions de la cellule, certains virus mettent également à contribution quelques activités virales . Celles -ci sont peu nombreuses car le génome des virus contient souvent juste assez d’information pour produire les composants des particules virales. L’infection représente une appropriation par le virus de fonctions normalement dévouées au fonctionnement de la cellule. La cellule peut ainsi souffrir de ce détournement de fonctions et risque de mourir après avoir produit les particules virales. De ce fait, la cellule infectée met en place rapidement un système de détection de l’infection et de défense dont le but est de neutraliser la multiplication du virus. On parle ici de système de défense « innée » qui se met en place quelques heures seulement après l’infection. Devant ce système de défense, le virus va à son tour développer des stratégies pour le rendre inopérant ou y échapper.

L’homme et les virus 

Si vous étiez l’un des virus du rhume, seriez-vous capable de concevoir une stratégie de survie plus intelligente ? Cette stratégie n’est pas la seule que les virus ont trouvé pour survivre dans le corps humain. Dans la phase aiguë, l’herpès simple provoque de petites cloques sur les lèvres, les parties génitales ou la peau. Une fois que le système immunitaire est capable de le contenir, les lésions guérissent, mais le virus persiste à jamais, se cachant à l’intérieur de structures dans les nerfs périphériques, tapies dans des conditions propices à une contre-attaque. Il en va de même pour le virus de la varicelle acquis dans l’enfance, qui survit dans le corps pendant des décennies, pour émerger sous la forme d’un herpès zoster à 70 ans. On recense jusqu’à présent, 129 espèces de virus impliqués dans des maladies humaines. Le rhume, la grippe, la varicelle, la rougeole, la mononucléose infectieuse sont des exemples de pathologies humaines relativement courantes d’origine virale. On connaît d’autres exemples plus nocifs comme le SIDA, certains coronavirus, la grippe aviaire, la variole, ou la maladie à virus Ebola, fièvre hémorragique causées par le virus Ebola. Il y a aussi ceux qui attendent encore qu’une faiblesse du système immunitaire se manifeste. C’est le cas du virus qui provoque le sarcome de Kaposi chez les personnes atteintes du sida, et de ceux qui sont associés à plusieurs types de cancer.

Lorsqu’un virus envahit l’organisme humain, il a trois destinations :

1) Elle provoquera une infection si grave qu’elle entraînera la mort de l’hôte. Tuer la poule des œufs d’or n’est pas une bonne idée : les morts ne se promènent pas en répandant des virus. C’est le cas d’Ebola ou du virus de la grippe espagnole. Le virus Ebola est l’agent infectieux qui provoque, chez l’humain et les autres primates, des fièvres souvent hémorragiques à l’origine d’épidémies historiques notables par leur ampleur et leur sévérité. La transmission entre humains a lieu avant tout par contact direct avec des fluides corporels. Il s’agit d’un virus à ARN monocaténaire de polarité négative et à génome non segmenté. Il présente l’apparence filamenteuse caractéristique des filovirus, une famille à laquelle appartiennent également le virus Marburg, le virus de Lloviu et le virus Měnglà. Autrefois appelé virus Ebola Zaïre, le virus Ebola appartient au genre Ebolavirus et représente le seul virus de l’espèce Ebolavirus Zaïre. Le génome du virus Ebola, long d’environ 19 kilobases, comporte sept gènes qui codent sept protéines structurelles et deux protéines sécrétées supplémentaires par un phénomène de polymerase stuttering : nucléoprotéine de la capside NP, le cofacteur de la polymérase virale VP35, la protéine de matrice majeure VP40, les glycoprotéines GP, sGP et ssGP issues du gène GP, la nucléoprotéine mineure VP30, la protéine de matrice VP24 et l’ARN polymérase ARN-dépendante L5. Compte tenu de son danger biologique, ce virus ne doit être manipulé qu’au sein de laboratoires P4 ou BSL-46,7, lesquels sont conçus pour prévenir les risques de contamination par accident ou du fait d’actes de malveillance (bioterrorisme). La maladie qu’il engendre, pour laquelle il n’existe pas jusqu’ici de traitement homologué, présente un taux de létalité allant de 25 % à 90 % chez l’humain ; l’épidémie qui a sévi en Afrique de l’Ouest, et affichait ainsi une létalité de 39,5 % , avec 11 323 morts sur 28 646 cas recensés. Après un test efficace lors d’une épidémie en Guinée, un premier vaccin a été annoncé à la fin de 2016 et utilisé pour une campagne vaccinale en Afrique de l’Ouest ainsi qu’en République démocratique du Congo.

2) L’organisme déclenche une réponse immunitaire très efficace, qui est capable de l’éliminer définitivement. C’est ce qui se passe avec les virus du rhume, de la grippe ou de l’hépatite A. Anciennement connue sous le nom d’hépatite infectieuse, l’hépatite A est une hépatite virale. C’est une maladie infectieuse aiguë du foie causée par le virus de l’hépatite A à transmission le plus souvent oro-fécale par des aliments ou de l’eau contaminés. Chaque année, environ 10 millions de personnes sont infectées par le virus dans le monde. Le temps qui s’écoule entre l’infection et l’apparition des symptômes appelée période d’incubation est de deux à six semaines et la durée moyenne d’incubation est de 28 jours. Le virus de l’hépatite A est un picornavirus. Il s’agit d’un virus à ARN sans enveloppe et entouré d’une capside protéique. Il existe un seul sérotype du virus. Le virus se propage par voie oro-fécale et les infections se produisent souvent dans des circonstances de mauvaises conditions d’hygiène et de surpopulation. L’hépatite A peut être transmise par voie parentérale, mais très rarement par le sang et les produits sanguins. Les foyers de toxi-infection alimentaires ne sont pas rares et l’ingestion de fruits de mer ayant séjourné dans une eau polluée est associée à un risque élevé d’infection. Il n’existe pas de traitement spécifique de l’hépatite A. Il est conseillé aux patients de se reposer, d’éviter les aliments gras et l’alcool (qui peuvent être mal tolérés pendant quelques mois au cours de la phase de convalescence et provoquer des rechutes mineures), d’avoir une alimentation équilibrée, et de bien s’hydrater. Environ 15 % des personnes chez qui on a diagnostiqué une hépatite A présentent un ou plusieurs symptômes de rechute pendant une période de 24 mois après avoir contracté la maladie.

3) Le virus et l’hôte coexistent pacifiquement pendant de longues périodes dans un processus de symbiose. Sous certaines conditions, l’ADN viral peut être incorporé dans les gènes portés par les spermatozoïdes et les ovules, pour être transmis aux nouvelles générations. Une fois qu’ils ont envahi un organisme, ils se multiplient à la plus grande vitesse que l’environnement leur permet. Avant que leurs défenses immunitaires ne puissent les détruire, ils pensent déjà à s’attaquer à un autre hôte. Si l’on considère que le sens de la vie est éternel, qu’il grandit et se multiplie, les virus sont imbattables. Incapables de se reproduire par eux-mêmes, faute d’organites spécialisés, ils sont capables de s’approprier les machines responsables de la division cellulaire de tout être vivant, pour faire des copies pirates de leur matériel génétique. Ils peuvent infecter les bactéries, les champignons, toutes les plantes et tous les animaux. Pour avoir une idée de l’ubiquité, dans un litre d’eau de mer, il y a environ 10 milliards de bactéries et 100 milliards de virus. La multiplication rapide et le mécanisme que les virus utilisent pour incorporer leurs gènes à ceux des cellules infectées modifient le génome cellulaire, tandis que le génome viral subit des mutations qui feront l’objet d’une sélection naturelle – un mécanisme qui élimine les formes de vie les moins adaptées. Ce processus est connu sous le nom de coévolution. 

Mutation 

Lorsque les virus développent des mutations favorables à la survie de l’hôte, ils se chargent de les disséminer à d’autres membres de la même espèce. C’est ce qui se produit lorsqu’une souche de bactérie acquiert une résistance à la pénicilline : en peu de temps, cette capacité sera transmise à d’autres de l’espèce. Des billions de virus vivent dans le corps humain. Le corps humain contient plus de virus que de bactéries et plus de bactéries que de cellules. On les trouve dans la peau, les intestins, les poumons, la bouche et même dans le sang. Leurs gènes sont présents non seulement dans nos cellules, mais aussi à l’intérieur des bactéries qui vivent en symbiose. Une fois qu’ils ont envahi un organisme, ils se multiplient à la plus grande vitesse que l’environnement leur permet. Avant que leurs défenses immunitaires ne puissent les détruire, ils pensent déjà à s’attaquer à un autre hôte. Dans ce va-et-vient sans fin, la composition du viroma des êtres vivants présente des caractéristiques personnalisées. 

Les vaccins antiviraux 

Les vaccins contre l’hépatite A contiennent des virus de l’hépatite A inactivés et induisent une immunité active contre l’infection par le virus de l’hépatite A. Les vaccins contre l’hépatite A sont très efficaces et généralement bien tolérés. En France, plusieurs vaccins contre l’hépatite A sont commercialisés. Il existe des vaccins monovalents et des vaccins combinés. Pour les vaccins monovalents, le schéma vaccinal habituel comprend 1 dose suivie d’un rappel à administrer de préférence de 6 à 12 mois après la première injection. Cependant, cette deuxième dose peut éventuellement être administrée de façon plus tardive : jusqu’à 36 mois ou 5 ans après la première dose selon le vaccin. Les données disponibles suggèrent que les anticorps anti-VHA persistent plusieurs années après la seconde dose. Pour certains vaccins, il est précisé dans le résumé des caractéristiques du produit qu’il n’est pas justifié d’administrer de nouvelles doses de vaccin aux sujets ayant reçu deux doses de vaccin. L’efficacité d’un certain nombre de vaccins antiviraux a été largement démontrée au point que des programmes de vaccination ont permis l’éradication mondiale de la variole et la disparition quasi complète de la polio. Il est nécessaire de souligner d’entrée le fait que, malheureusement, il ne suffit pas que des vaccins efficaces soient disponibles, il faut aussi que les états puissent les acheter et les réseaux de santé publique des différents pays les utiliser. Nombreux vaccins tels que ceux contre la rougeole ou l’Hépatite B sont actuellement disponibles et efficaces ; leur coût  et les problèmes de stabilité en limitent leur emploi. Les récents progrès en immunologie et en biologie autorisent des approches différentes des approches classiques et laissent espérer des mises au point de vaccins plus sûrs et moins onéreux. Le but de la vaccination est de conférer à l’organisme une réponse immunitaire définitivement protectrice contre une infection virale, grâce à l’introduction d’une préparation antigénique vaccinale. Cette réponse immunitaire sera proche de celle qui s’établit au cours de chacune des infections virales. Certaines infections virales induisent des réponses immunitaires fortes capables d’éradiquer l’infection de l’organisme, avec le développement de la réponse cellulaire spécifique impliquant les lymphocytes T auxiliaires CD4+ indispensables à l’activation des lymphocytes B. Les lymphocyes T cytotoxiques spécifiques jouent un rôle important dans l’élimination des cellules infectées, et autant avec le développement de la réponse humorale : production d’anticorps par les lymphocytes B. Nombreuses infections virales induisent la production d’anticorps neutralisants capables de bloquer l’infection de nouvelles cellules. Les vacccins tués ou inactivés sont constitués de virus complets ayant perdu leur pouvoir pathogène. Ce sont leurs constituants antigéniques qui sont immunogènes. Le pouvoir infectieux a été détruit par la chaleur, ou par les rayons ultra-violets, ou par le formol ou des agents chimiques tels que la beta-propionolactone.

Les exemples sont les vaccins contre la grippe, la polio, la rage ou l’hépatite A déjà suscité. Ils s’administrent sous forme d’injections, induisent principalement une réponse immunitaire humorale ou anticorps. Il est nécessaire de répéter les injections pour produire une bonne stimulation antigénique. Ce sont des antigènes inertes. Ils sont dépourvus de pouvoir infectieux et ont l’avantage de pouvoir s’administrer aux femmes enceintes, aux sujets immunodéprimés. Ils sont assez stables et peu sensibles à la chaîne du froid.  Les vaccins atténués vivants sont constitués de virus vivants, infectieux qui ont perdu leur pouvoir pathogène. Ils induisent une véritable infection et non la maladie. Leur production se fait sur cultures cellulaires par passages successifs, permettant la sélection de mutants non pathogènes. Les exemples sont : le vaccin polio buvable et les vaccins contre la rougeole, la rubéole et les oreillons. Ces vaccins réalisent une véritable infection de l’organisme. L’inoculum est réduit. C’est l’organisme qui produira une masse antigénique suffisante pour induire des réponses immunitaires de type humoral et de type cellulaire, similaires à celles observées au cours de véritables infections. Ces virus atténués n’induisent pas de symptomatologie clinique. La protection obtenue est généralement excellente et plus forte que celle obtenue avec des vaccins tués. Ils ont l’inconvénient d’être fragiles et sont difficiles à conserver. Il existe des contre-indications : femmes enceintes et sujets immunodéprimés. Le risque potentiel de retour à la pathogénicité doit être mentionné, mais ce risque est sans doute variable selon les virus. Quelque soit le type de vaccins vivants ou tués, ils ont tous un risque de sensibilisation suivant le type cellulaire sur lequel ils ont été cultivés. De plus le problème de la diversité génétique des virus rend difficile le suivi de certains vaccins.