r Avec la collaboration A8d ORGANONTEKNIKA
Mod~rateur : G. PINON (Le Havre)
Int@r@tde l'@tudede la charge virale dans l'instauration et la surveillance des traitements anti-VIH ' F. DENIS, S. ROGEZ, J.-Ph. ROGEZ et T. NICOT '~'
Durant de nombreuses ann~es, le suivi des patients infect~s par les virus du sida a repos~ essentiellement sur la surveillance du taux de lymphocytes CD4 et, pour les param~tres purement virologiques, sur la recherche et le dosage de l'antig~ne p24 (Ag p24) et des anticorps anti-p24 (Ac p24). Malheureusement, le taux des CD4 est un t~moin indirect de l'infection et leur chute est le signe tardif d'une destruction substantielle des cellules immunes (9). Par ailleurs, le nombre de CD4 conna~t une variabilit~ individuelle spontan~e non n~gligeable et un taux de variabilit~ dynamique faible (2 log). Les marqueurs viraux "anciens" avaient un int~r~t limit~, FAg p24 circulant du fait qu'il n'~tait d~tectable que chez un faible pourcentage de patients, m~me s'il ~tait recherch~ apr~s rupture des complexes immuns ~ le titrage des Ac p24 d~cro~t certes avec l'~volution vers le sida, mais chez certains patients, notamment appartenant & certaines races, des titres ~lev~s voire tr~s ~lev~s sont retrouv~s & un stade terminal de la maladie. Ainsi, si l'on excepte ]a culture, la recherche de l'Ag p24 est Iongtemps rest~e, malgr~ ses imperfections, le seul param~tre virologique direct utilis~ en routine pour suivre l'~volution de la maladie et les traitements, cet antigone ~tant d~tectable Iors de la primo-infection, disparaissant, puis ~tant & nouveau d~cel~ un stade avanc~ de la maladie. Une meilleure comprehension de la dynamique de l'infection et de la r~plication virale tout au long de la maladie et une ~volution des tests qualitatifs et quantitatifs estimant tout d'abord le nombre des virus cultivables, puis le nombre de copies d'ADN proviral et d'ARN dans les tissus lympho'l'des et circulants ont compl~tement boulevers~ la connaissance dynamique de l'infection et permis de mettre & la dispostion des cliniciens des tests directs fiables et sensibles, pr~dictifs de l'~volution et permettant d'appr~cier rapidement l'efficacit~ des th~rapeutiques. La d~termination et le suivi de la "charge virale" sont apparus passionnants dans les premiers travaux des pr~curseurs d~s 1982 (8, 11), mais sont apparus comme ~tant quasi indispensables pour le suivi des patients en 1996, parce que des ~tudes clinico-biologiques apportaient la preuve de l'int~r~t de ce param~tre viral et aussi parce que les tests virologiques standardis~s ~taient commercialis~s et r~alisables par des laboratoires sp~ciaFIGURE 1 Representation sch~matique de l'histoire naturelle de I'infection par le VIH
d'apr~s Saag (17)
Mois
~
Symptomes
Revue frangaise des laboratoires, avri11997, N ° 292
lis~s ou techniquement comp~tents. Nous tenterons de faire une synth~se concernant l'apport de la connaissance de cette charge virale au cours de l'infection & VIH.
I. Dynamique de la r~plication et de la "charge virale" au cours de l'infection ~ VIH (f~gure I) PrOs d'une semaine apr~s la contamination, on peut d~tecter de 100 & 10 000 particules infectieuses par ml de plasma ou par million de cellules mononucl~es p~riph~riques (9). Apr~s le pic observ~ au moment de la primo-infection (titre qui approche celui retrouv~ au stade de sida), en un & deux mois le titre diminue, se situant souvent au niveau de la limite de d~tection par culture. Cette phase correspond & ]a latence clinique qui suit la primo-infection avec vir~mie plasmatique faible ou ind~tectable (comme l'antig~n~mie p24) alors que les anticorps circulants anti-VIH ont un titre ~lev~. Durant cette p~riode asymptomatique, le taux d'ARN du VIH est tr~s ~lev~ dans le tissu lympho'1'de, tout particuli~rement dans la r~gion p~rifolliculaire des centres germinaux, les virus et peut-~tre des immuncomplexes semblant "trapp~s" dans les tissus lympho'ides (9). Darts le sang p~riph~rique, un tiers des lymphocytes CD4 contient de I'ADN proviral (avec certainement des g~nomes d~fectifs) et seulement 0 , 1 % & 1 % d'entre eux expriment de I'ARN du VIH. La demivie des lymphocytes CD4 est de 1,6 jour (16) et 90 % de la production virale est obtenue par des cellules r~cemment infect~es (50 % par des cellules infect~es depuis moins de 24 h). Alors qu'au moment de la primo-infection le taux d'ARN plasmatique est de 105 & 107 copies/ml, celui-ci tombe en 8 12 semaines d'un facteur 100 environ ; 6 & 12 mois apr~s la s~roconversion, ]e niveau plasmatique s'installe entre 102 et 106 copies/ml. Le pronostic sera li~ & ce niveau, il en sera reparl~. Apr~s des mois, des ann~es d'~tat cliniquement stable, la charge virale plasmatique s'~l~ve & nouveau, les niveaux ~tant interm~diaires pour les stades CDC II et III, tr~s ~lev~s au stade avanc~ de la maladie (compris le plus sou~)ent entre 105 et 107 copies/ml), mais souvent & un niveau un peu inf~rieur celui atteint Iors de la primo-infection. Au total, depuis la primo-infection jusqu'au stade terminal, il existe une r~plication virale permanente au niveau des tissus lympho'l'des, d~tectable & des niveaux divers dans le plasma. La production virale est ~norme (109 ~ 10 I° nouveaux virus produits chaque jour), la demi-vie du virus dans le plasma est seulement de 6 heures et on estime que le renouvellement viral quotidien est de 90 %. A titre indicatif, pour I'HBV, la demi-vie est de 24 heures et le renouvellement de 50 % (9, 17). L'analyse et ]a surveillance de cette dynamique virale sont r~ellement possibles gr&ce au d~veloppement de techniques quantitatives qui apportent des ~]~ments essentiels d'ordre pronostic et de suivi th~rapeutique.
Ann~ec
Symptomes
* Service de bact~riologie-virologie-hygi~ne C.H.U. - H6pital D u p u y t r e n 2, av. Martin-Luther-King 87042 LIMOGES CEDEX 53
2. Les outils de quantification virale VIH Sch~matiquement, les charges virales cellulaires ou plasmatiques peuvent ~tre ~valu~es par des techniques de cultures cellulaires ou plasmatiques en dilutions successives, ainsi que par des techniques de biologie mol~culaire. 1. Quantification
au niveau
cellulaire
(1, 2)
La d~termination de la vir~mie cellulaire est du domaine r~serv~ de certains laboratoires de recherche en raison des difficult~s de r~alisation (personnel qualifi~, unit~ haute s~curit~...), des d~lais n~cessaires (14-21 jours), de la s~lection possible de certaines souches, sans compter le co£~t. Les titres viraux sont exprim~s soit en TCID50 par million de cellules, soit en nombre d'unit~s infectieuses (NUI) par million de cellules. L'~valuation de la charge virale cellulaire consiste ~ d~terminer le nombre de cellules mononucl~es porteuses de I'ADN proviral rapport~ & un million de cellules. La PCR in situ permet d'identifier et de quantifier les cellules porteuses de I'ADN viral, la quantification des ARN vir~ux intracellulaires est ~galement possible par RT-PCR.
2. Quantification plasmatique (2, 4, 15) La charge virale plasmatique peut ~tre ~valu~e par culture virale, mais en pratique, le plus souvent, elle est ~tudi~e en mesurant la production plasmatique de prot~ines virales, tel l'Ag p24, ou de g~nomes viraux (ARN). - Vir~mie
plasmatique
Selon la technique consensus de I'ANRS, on inocule dans des plaques de 24 puits, des dilutions croissantes du plasma frais ~tudier (ou ~ventuellement congel~ & - 8 0 °C), sur des cellules mononucl~es de donneurs non infect~s par le VIH, cellules pr~alablement stimul~es par de la phytoh~magglutinine. On recherche ensuite l'Ag p24 dans le surnageant au 21" jour. Les r~sultats sont exprim~s en TCID50/ml ou en NUI/ml de plasma. On consid~re que la variabilit~ dans la mesure est de l'ordre de 1 log. - Antig~n~mie
p24
Elle est mesurable par techniques immunoenzymatiques, la comparaison avec une gamme standard permettant de quantifier le r~sultat en pg/ml. On peut mesurer l'antig~n~mie fibre, mais il est preferable de quantifier apr~s dissociation des complexes immuns. La premiere positivit~ de l'Ag p24 pour un patient donn~ doit ~tre confirm~e par neutralisation avec un s~rum sp~cifique. Les limites de ce marqueur ont d~j& ~t~ ~voqu~es ant~rieurement. - ARN
viral
On cherche & quantifier le g~nome viral avec des outils de biologie mol~culaire en caract~risant des s~quences g~nomiques et non des virus viables comme dans les ~tudes de vir~mie plasmatique par culture ; on peut donc num~rer des g~nomes de virus infectieux et non infectieux. On quantifie I'ARN viral plasmatique sur sang veineux pr~lev~ sur anticoagulant (h~parine, EDTA ou citrate selon le test utilis~). La quantification peut se faire selon diff~rentes approches. Plut6t que de d~te.rminer la dilution limite amplifiable & partir du produit extrait, on pr~f~re coamplifier un ou des ~talons internes, ajout~s en quantit~ connue, et suivant l'int~gralit~ de la manipulation. Cette technique prend en compte le rendement r~el d'une amplification pour chaque ~chantillon et permet donc de d~celer l'existence d'~ventuels inhibiteurs d'amplification. II existe diff~rentes trousses exp~rimentales, d~velopp~es & titre de recherche ou de prototypes pr~alables & une production industrielle. Nous ne citerons que les trois trousses actuellement a g r ~ e s par la Food and drug administration des USA et par l'Agence franqaise du m~dicament. Certaines trousses amplifient I'ARN g~nomique utilisant le principe de la polymerase chain reaction (PCR), (Amplicor HIV-1 Monitor, Roche), ou amplifiant directement I'ARN & l'aide d'une ARN polym~rase, technique dite nucleic acid sequenced basal amplification (NASBA QR System, Organon Teknika). Ces deux tests travaillent sur la r~gion gag du g~nome viral. La trousse Amplicor Roche repose sur le principe de la RT-PCR classique qui n~cessite une ~tape initiale de transcription inverse de I'ARN en ADN compl~mentaire suivie de l'amplification de cet ADN & l'aide de I'ADN polym~rase thermostable. L'amplification comporte 54
25 cycles et il existe un contr6le interne. Le seuil de sensibilit~ moyen est de 200 copies d'ARN par ml de plasma (100 1 000 copies selon l'~chantillon) ; la lin~arit~ est de 200 1 million de copies par ml de plasma. La trousse NASBA Organon permet une amplification isotherme utilisant trois enzymes : transcriptase inverse, RNAse H, et ARN polym~rase, la premiere amorce utilis~e comportant son extr~mit~ un promoteur de la T7 polym~rase. On incorpore trois standards internes de concentrations diff~rentes ; les ARN amplifies (ARN sauvage et ARN des calibrateurs) sont r~v~l~s chacun par une sonde sp~cifique marquee au ruthenium. Le seuil de d~tection est de 400 copies d'ARN viral/ml de plasma. Une autre approche repose sur l'hybridation mol~culaire telle la technique dite de I'ADN branch~ (Quantiplex HIV RNA, Chiron) (19). Sch~matiquement, I'ADN branch~ utilise une amplification du signal obtenu par hybridation mol~culaire, sans amplification g~nique. Les sondes de capture s'hybrident & des s~quences de la r~gion pol, minimisant les variations intersouches, puis la r~v~lation s'effectue, apr~s hybridation ~ de nouvelles sondes, & l'aide d'un pr~amplificateur et d'un amplificateur. II n'existe pas de contr61e interne de la r~action. Le seuil de la trousse actuelle est de l'ordre de 10 000 Eq-copies/ml de plasma et on annonce une trousse de deuxi~me g~n~ration (Quantiplex bDNA 2.0) qui aurait un seuil de 500 Eq-copies/ml. Selon SAAG et al. (17), malgr~ des differences importantes entre les trois approches m~thodologiques, les r~sultats sont assez ~troitement corr~l~s (R # 0,90) et les variabilit~s intraessais seraient assez faibles (approximativement de 0,12 & 0,2 log) pour chacune des trois trousses, mais pour d'autres, ces chiffres seraient optimistes. Dans notre experience avec le NASBA, la variabilit~ inter-essai se situe entre 15 et 20 %. Le coefficient de variation inter-essai serait de 12-22 % pour le Quantiplex, de 9-45 % pour l'Amplicor. II existe des exigences diff~rentes entre les trousses ; pour le Quantiplex l'obtention du plasma est conseill~e sur EDTA, pour Amplicor il faut ~viter de pr~lever sur h~parine, pour ]e NASBA la nature de l'anticoagulant est sans importance. Les d~lais de transport acceptables sont inf~rieurs & 6 heures pour I'ADN branch,, & 3 heures pour l'Amplicor et & 2 heures pour le N~8SBA~ Les temperatures de stockage sont homog~nes : pour tous. En revanche, les prises d'essai varient beaucoup : deux fois 1 ml pour I'ADN branch,, 200 I~I pour l'Ampllcor et de 1 ml pour le NASBA (ou 100 pl pour les ~chantillons positifs, le seuil ~tant alors de 4 000 copies/ml). A noter que ces trousses ne revendiquent pas l'amplification du groupe O. Les performances vis-&-vis des diff~rents sous-types (A-E) varient selon les trousses. II semble que si les diff~rents sous-types n'affectent pas la quantification par la technique du bDNA, il existe en revanche une grande disparit~ des r~sultats selon les sous-types notamment en RT-PCR. Des ~valuations portant sur l'influence des sous-types sur la quantification se poursuivent ; les sous-types A ou G en particulier sont souvent mal ou pas amplifies par les trousses NASBA et Amplicor qui ont initialement ~t~ mises au point pour reconna~tre le soustype B dominant en Europe et en Am~rique du Nord. Rappelons que la qualit~ des r~sultats est li~e au respect des recommandations et des bonnes pratiques pour toutes les ~tapes allant de l'extraction & l'amplification, & la r~v~lation, sans compter les conditions de pr~l~vement, d'acheminement et de stockage des ~chantillons. Par ailleurs, il faut souligner que la charge virale appr~ci~e par la quantification de I'ARN plasmatique : - est diff~rente de la quantit~ de virus cultivable ; le ratio TCID/ARN est de 1 / 1 0 0 & 1 / 1 0 000. II existe en effet une importante variabilit~ des souches (g~n~tique, ph~notypique...) ainsi que des souches d~fectives, - n'est pas corr~l~e avec I'ADN proviral, - est une mesure de production virale, - est plus stable pour les patients cliniquement stables. D'une semaine & l'autre et d'un mois & l'autre, la variabilit~ bioIogique est de l'ordre de 0,3 log. Quelle que soit la technique utilis~e, en tenant compte de cette variabilit~ biologique et de la variabilit~ intra-essai qui est globalement de 0,2 log, on consid~re qu'une variation entre deux mesures pour un m~me patient est significative si elle est sup~rieure & 0,5 log. La charge virale est stable durant la grossesse et le post-partum. Revue fran~aise des laboratoires, avri11997, N ° 292
FIGURE 2 Representation sch~matique de la charge virale VIHol (en nombre de copies d'ARN/ml) et du taux de lymphocytes CD4 en fonction des diff~rentes ~volutions cliniques
selon HAVLIR (9) Taux de CD4 (cellules/mm ~)
Charge virale ARN VIH (copies/ml) Sy[m...~5mes
S~/~6mes,,~÷ Progresseur rapide
100
0
800
t 105
~--
6OO
H ......
ARN . . . .
400
CD4
200
lO"
Ii
-
0
[~ Progresseur interm~diaire ~_~SymptSmes ,, Sympt6mes
1000 800
10 s
600
I!
104
400 102
200
I! ,
0 10(10
Non progresseur au long court
,-'",
\
\ \
10 s
I 600
104
400 102
' '
1
2
~
I I ' ' '2
'
4
Mois apr~s l'infection
,'
6
'
8
'
~0
10
Ann~es apr~s l'infection
l~tant donn~ les seuils de d~tection des diff~rentes techniques, une charge virale plasmatique non d~tectable ne signe pas un niveau z~ro de r~plication virale. De plus, ces mesures n'explorent pas la charge cellulaire pas plus que les sites r~servoirs de virus.
3. Int~r@tde la mesure de la charge virale plasmatique
conversion et pronostic (tableau I). Cette ~tude montre que la proportion de sujets ayant ~volu~ vers le sida dans un d~lai de 5 ans est de : - 8 % pour un nombre de copie inf~rieur & 4 350 par ml (soit un log de 3,6), - 28 % pour une charge entre 4 350 et 13 000 copies/ml (3,6 < log < 4,1), - 49 % si elle se situe entre 13 000 et 36 000 copies/ml (4,1 < log < 4,6), et 62 % au-del&... Par consequent, la connaissance de la charge virale apr~s s~roconversion est essentielle pour pr~dire la progression de la maladie. En dehors de la p~riode de la primo-infection, il est int~ressant d'~tudier la charge Iors du plateau de stabilisation qui survient 12 & 24 mois apr~s la primo-infection. L'~tude des courbes de survie de Kaplan-Meier en fonction de la charge Iors du plateau montre que la dur~e moyenne de survie n'est que de 2,5 ans pour un nombre de copies sup~rieur & 28 700 copies/ml (log > 4,4) alors que chez les patients dont les charges ~taient inf~rieures ~ 4 000 copies/ml (log < 3,6) le taux de survie ~tait sup~rieur & 60 % apr~s 10 ans. La charge virale est plus predictive de l'~volution que le taux de CD4 puisque sur deux populations ayant un taux de CD4 de 780 par mm 3, le taux de survie & 10 ans est de 70 % pour les charges faibles (< 104 copies/ml) et de 25 % pour les charges fortes (> 104 copies/ml). A partir des ~tudes dynamiques charge virale - taux de CD4 ~volution clinique, il est possible de proposer des profils sch~matiques dans diff~rentes situations : progression rapide, progression interm~diaire et non progression & long terme selon HAVLIR (9) (figure 2). La charge virale maternelle est ~galement predictive de la transmission m~re-enfant du VIH. On savait d~j& que parmi les facteurs favorisant ceUe-ci, on retrouvait l'~tat clinique avanc~, un taux de CD4 bas, une antig~n~mie p 2 4 positive chez la m~re. L'~tude de la charge virale s'imposait donc. Parmi les travaux pr~sent~s au dernier congr~s international sur le sida de Vancouver, deux travaux m~ritent d'etre cites. L'~tude de THEA (18) r~alis~e avec le NASBA a montr~ que le nombre moyen de copies d'ARN plasmatique par ml est de 15 300 (soit un log de 4,2) chez les m~res transmetteuses contre 7 200 (log de 3,8) chez les non transmetteuses (p = 0,04). Le travail de BURNS (6), r~alis~ avec le Monitor, a analys~ la transmission en fonction du nombre de copies : TABLEAU 1 l~volution clinique e n fonction de la charge virale mesur~e au m o m e n t d e la s~roconversion et ~ 6 m o i s
selon l'~tude de MELLORS (12)
Ce nouvel outil a un grand int~r@t pronostic (7) et th~rapeutique. La mesure de la charge virale para~t int~ressante pour pr~voir l'~volution de la maladie et ~galement pour appr~cier le risque de transmission (notamment m~re-enfant).
< 5 000
0
5 0 0 0 - 10 000
-
5%
-
33%
-
33 %
65 %
80 %
>10000-<35000
4. Charge virale et progressionde la maladie L'~volution de ]a maladie VIH appara~t assez ~troitement corr~l~e avec la charge virale, la charge plasmatique progressant alors que le patient ~volue entre la fin du stade asymptomatique et le stade sida. De re@me, le taux de vir~mie plasmatique est un marqueur pr~visionnel d'~volution de la maladie. Mais il faut souligner que charge virale et numeration des CD4 sont des marqueurs ind~pendants, l'~volution de la charge ~tant en g~n~ral plus rapide que celle des CD4. On sait qu'entre la contamination et le d~veloppement d'un sida, le d~lai moyen est de 8 & 10 ans dans nos pays, mais qu'environ 20 % des sujets contamin~s progressent vers le sida en moins de 5 ans et qu'& l'inverse 5 % demeurent asymptomatiques apr~s 10 ans et 2 % apr~s 1'2-15 ans apr~s leur s~roconversion (14). Or, une ~tude r~alis~e & Pittsburgh par MELLORS et al. (12) a ~tabli une correlation claire entre charge virale en fin de s~roRevue frangaise des laboratoires, avril 1997, N ° 292
> 35 000
0
35 %
-
FIGURE 3 Fr~quence de l'anfig~n~mie p 2 4 en fonction de la charge virale
"• ~3 ~ ~ ~ ". ~~ •-~ ~ "~ ~Oc"
100 9O 80 70 60 50
E .-~
30
~'~ ~ ~3
20 10
~
31,03%
53,84%
5,88%
12,50%
o -<4
4-4,9
~5
Charge virale (log/ml)
55
< 1 000 copies/ml (log < 3) : 0 %, entre 1 000 et 9 999 (3 < log < 4) : 13,5 %, de 10 000 & 99 999 (4 < log < 5) : 33,3 %, > 100 000 (log > 5) : ~galement 33,3 % de transmission. Dans l'essai ACTG 176, on a montr~ (13) que pour les enfants n~s de mbres ayant une charge > 5 000 copies/ml (log > 3,7), le taux de transmission ~tait de 36 % dans le groupe placebo contre 7,5 % dans le groupe AZT. On volt donc qu'en terme de progression de la maladie et de transmission verticale, la charge virale a une valeur indiscutable, ce marqueur ~tant plus sensible que l'antig~n~mie p24 selon des donn~es personnelles (figure 3).
FIGURE 5 Exemples personnels d'6volutions de la charge virale et du taux de CD4 sous traitement anti-r6troviral CD4/mm3
ARN VIH plasrnatiqu (10g)
t" ' OOl AZT
J 300 CD4
.~00
charge v[rale
5. Charge virale et suivi th6rapeutique
100 50
Le niveau de la charge virale constitue un ~l~ment important pour la mise en route d'une thbrapeutique pr~coce chez un patient asymptomatique (3) (voire ~ventuellement au, moment de la primo-infection). II n'existe pas &'ce jour de consensus (13), mais selon SAAG et al. (17), l'instauration d'un traitement est & envisager si la charge est sup~rieure & 30 000-50 000 copies ARN/ml (log de 4,5-4,7) ind~pendamment du taux des CD4, mais aussi Iorsque la charge est moindre (> & 5 000-10 000 copies, log > 3,7-4) et que les patients pr~sentent une ~volution du nombre de CD4 e t / o u un ~tat clinique sugg~rant une progression. Ces chiffres pourraient ~tre revus ~ la baisse prochainement selon les r~sultats des travaux en cours. La surveillance de la charge virale plasmatique est actuellement pleinement justifi~e aprbs mise sous traitement. Le suivi de l'~volution de la charge virale permet d'~valuer de mani~re fiable et rapide l'effet du traitement antiviral beaucoup plus rapidement que le taux de CD4 dont les fluctuations sont chronologiquement d~call~es. Le suivi des charges virales chez des patients mis sous AZT en monoth6rapie montre plusieurs phases (figure 4) : une r~duction initiale rapide (de - 0,46 log) qui est suvie au bout de quelques semaines d'une augmentation mod~r~e tout d'abord, ind~pendante de l'~mergence de mutants r~sistants puis li~e l'apparition de tels mutants. L'arr@t du traitement est suivi d'une ~l~vation importante de la charge jusqu'& un niveau voisin de la
i d6c
d'apr~s SAAG (17) d)
a
qq
•
• d~~p
qq
,U%,
120
96
jui196
12chappement ~ un traitement ARN VIH plasmat[qu (log)
CD4/mrna
:]
AZT
• 800
6
400
5 .I-o
CD4
4
- 200
3
-
(>
~
charge virale
i
i
Jan 96
avr
100 5O
+
96
jui196
Exerrrple de changement.de+treri~ement ARN VIH plasmatiqu~ 0og)
OD4/mm3 DDI
6
j DDG
~
r
./
FIGURE 4 Comparaison de l'efficacit6 (estim6e par le taux de C D 4 et la charge virale) de 3 traitements de l'infection ~ V I H
mars
95
I
o....~.~..-
,.
~
chaNe
--~
8OO
virale
5
4OO
4
200
3
100
q
CD4
80
d6c 95
f6v 96
50
av 96
Exemple de traitement inefficace
:1 40 0
0 .iI__
10-1
i#
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~t j
I
~I•
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__ . i I . __ .,41__ ,,," I I ' ' - - I - - - . .
__ . i 1 II
° - -'~""
ll-lif"
charge virale initiale. Quelques exemples personnels correspondant & diverses ~volutions sous traitement illustrent l%volution de la charge et des CD4 (figure 5). Les traitements associant bi- ou tri-th~rapies permettent de r~duire les charges virales de mani~re plus marquee pendant une plus Iongue dur~e : - 0,8 & - 1,5 log le plus souvent pour les bi-th~rapies, et souvent > - 2,5 log pour les tri-th~rapies surtout si elles comportent une antiprot~ase. Cela appara~t aussi dans les r~sultats de l'~tude ACTG 174 figurant dans le
tableau II. i
0
4
8
12
16
20
24
Temps de traitement (semaines) Variation de la charge virale d'ARN VIH (copies/ml) ( . )
Variation du taux de CD4 (cellules/mm 3) (I~)
Zidovudine seule : Zidovudine et Lamivudine : - - Zidovudine, Lamivudine et Indinavir : . . . . . .
56
TABLEAU II R6sultats virologiques de I'ACTG 174, les r6sultats 6tant exprim6s en log 10
Charge virale (CV) minimale Baisse maximale de la CV Baisse de la CV &80 semaines
4,38
4,18
4,17
- 0,4 - 0,2
- 1,4 - 0,6
- 1,0
-0,9
Revue frangaise des laboratoires, avril 1997, N ° 292
FIGURE 6
Representation sch~matique de diff~rentes strategies anti-r~trovirales possibles pour augmenter la suppression de la r~plication virale d'apr~s HAVLIR (9) "-ARN VIH plasmatique
3) Maintien d'une inhibition de la r~plication virale : I - anti-r~troviraux plus efficaces I - taux d'anti-r&troviraux
ARN VIH total plasmatique
\\
\\
\\ kk \\
~
ARN VIH sauvage plasmatique
....
ARN VIH mutant plasmatique
I plus ~lev~s . I - associati . . . . '.an,~-r~troviraLix
Rota, ans,'op arition de virus r~sistant : , - associations d'anti-ratrovira~Jx
I nou o ant, retro ,ro .........
~ /f.
On continuera tr&s probablement & surveiller les patients simultan&ment & l'aide du taux de CD4 et de la charge virale. II est premature de dire ou d'~crire que parce que l'on ne d~tecte plus d'ARN plasmatique, on a arr~t& la r~plication du virus, d'une part parce que les seuils sont encore trop ~leves et devraient &tre abaisses pour suivre les nouvelles therapeutiques, et d'autre part parce que les sites de replication non p~riph&riques jouent un r61e primordial dans la dynamique du virus... Comme l'a ~crit HO (10), ~ la charge virale represente la vitesse du train, le nombre de cellules CD4 marque la distance du lieu de la catastrophe. On sait aujourd'hui ralentir le train, mais il nous reste d~couvrir le moyen de l'arr@ter et de lui faire faire machine arri&re ~.
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~- chang~ment d'a.ti-~t~o~ira~x/('" BIBLIOGRAPHIE ,~"/~) Augmentation de l'amplitude ~'~,.,~.._.......~-" dela r~duction de la charge : _. •" [ - anti r~troviraux plus efficaces ."-~ ' ~ - - - - . L _ - associations d'anti-r&troviraux
Temps de traitement
La surveillance de cohortes appari~es sur le plan clinique et du taux de CD4 ne suffit plus pour juger des traitements. La charge virale doit obligatoirement entrer dans les protocoles. Ces moyens de surveillance ont permis de montrer le gain apport& par des tri-th~rapies, les associations visant & obtenir des synergies et ~ diminuer l'apparition de mutants r&sistants. Les associations permettent d'ac'cro~tre la chute initiale (jusqu'& 3 log) et quand il y a remont~e de la charge, d'obtenir un plateau & un niveau inf&rieur & celui du taux pr&th~rapeutique. L'evolution de la charge sous traitement permet de juger rapidement de la reussite ou de l'echec de celui-ci, d'analyser les causes de l'~chec (figure 6), et permet d'envisager une modification therapeutique. L& encore, il n'y a pas de consensus mais on peut considerer que les r~sultats sont favorables si I'ARN est ind&tectable ou s'il est inf&rieur & 5 000 copies/ml. L'exigence minimale est une decroissance d'au moins 0,5 log, mais des chutes initiales de plus de 2 log et un plateau ~ plus d ' l log en-dessous du niveau de depart ne sont pas exceptionnels avec les combinaisons actuelles. L'&chec est probable Iorsque apr&s traitement la charge virale revient au niveau pr&th&rapeutique ou & 0,3 ~ 0,5 log en-dessous de celui-ci. La question du rythme de surveillance de la charge virale n'est pas non plus absolument tranch&e ; SAAG et al. (17) proposent d'~tablir le niveau de d@art ~ l'aide de deux mesures distantes de 1 ~ 2 semaines, la surveillance chez les patients non trait~s &tant dictee par le rythme de suivi des CD4. Un contr61e s'impose 3 ~ 4 semaines apr&s mise sous traitement puis & un rythme ~ definir (tousles 3-4 mois) qui doit s'acc~l~rer si le patient devient symptomatique. Les recommandations frangaises de janvier 1996 (5) proposent pour le suivi des patients trait&s par antiviraux, au plus 4 mesures de charge virale par an. La premiere charge ~tant r&alisle Iors de l'initiation du traitement avec un contr61e ~ 3 mois pour appr&cier l'efficacit& de celui-ci. Par ailleurs, meme si les diff~rentes trousses donnent des resultats proches, il est tr&s important d'effectuer un suivi des patients & l'aide de la meme trousse de d&termination de la charge virale.
Conclusion On dispose desormais d'un parametre direct, "la charge virale", tr&s precieux permettant de mieux predire la progression de la maladie, et d'appr&cier pr~coc&ment le succ&s ou l'&chec d'une th&rapeutique. Aussi les patients qui ont une charge > & 100 000 copies d'ARN/ml (soit un log de 5) dans~ les 6 mois de la seroconversion ont 10 fois plus de "chance" d'~voluer vers un stade de sida dans les 5 ans que les seropositifs qui ont moins de 100 000 copies. Mais il ne faut pas perdre de vue que cet outil est perfectible en terme de standardisation et d'automatisation. Revue fran~aise des laboratoires, avri11997, N ° 292
1. BELEC L. - Techniques virologiques et pratiques cliniques dans le domaine du sida. Bristol Myers Squibb Ed., Paris, 1995. 2. BELEC L., SI MOHAMED A. - Charge virale circulante au cours de l'infection d VIH-I : m~thodes d'~valuation, application clinique et th~rapeutique. Spectra Bio, 1996 (in press). 3. BRUN-VEZINET F. - Int~r~t de la mesure de la charge virale. Viral, 1996, I I : 26-28. 4. BRUN-VEZINET F., DORMONT J. - Mesure de la charge virale dans le suivi des patients atteints par le VIII. M~thodes et indications. M~decine/Sciences Flammarion Ed., Paris, 1996. 5. BRUN-VEZINET F., DORMONT J. - Modalit~s de prescription de la mesure de la charge virale (ARN-VIH plasmatique) chez les personnes atteintes par le VIH et ses consg~quences en mati@re de suivi et de la strat~gie th~rapeutique. Minist~re du travail et des Affaires sociales, Direction des h6pitaux, Janvier 1996. 6. BURNS D.N., L A N D E S M A N S., RUBINSTEIN A., W A T E R S D., WILLOUGHBY A., GOEDERT J.J. - HIV-RNA levels during pregnancy and vertical transmission of HIV-1. XI International conference on AIDS, Vancouver, 1996, Abstract Tu.C.345, p247. 7. BURSAUX E. - La mesure de la charge virale en VIH-I permet d'affiner le pronostic de la maladie. M~decine/Sciences, 1995, 1 2 : 978-979. 8. COOMBS R.W., COLLIER A.C., A L L A I N J.P., NIKORA B., LEUTHER M.D., GJERSET G.F. et al. - Plasma viremia in human immunodeficiency virus infection. N. Engl. d. Med., 1989, 3 2 1 : 1626-1631. 9. HAVLIR D.V., RICHMAN D.D. - Viral dynamics of HIV : implications for drug development and therapeutic strategies. Ann. Int. Med., 1996, 1 2 4 : 984-994. 10. HO D.D. - Viral counts in HIV infection. Science, 1996, 2 7 2 : 1124-1125. 11. HO D.D., MOUDGIL T., A L A M M. - Quantitation of human immunodeficiency virus type I in the blood of infected persons. N. Engl. J. IVied., 1989, 3 2 1 : 1621-1625. 12. MELLORS J.W., RINALDO C.R., GUPTA P., WHITE R.M., TODD J.A., KINGSLEY L.A. - Prognosis in HIV-1 infection predicted by the quantity of virus in plasma. Science, 1996, 2 7 2 : 11671170. 13. MIAILHES P. - Charge virale : l'av~nement des traitements individualis~s ? Lettre Infectiol., 1996, 1 0 : 292~296. 14. MUNOZ A., K I R B Y A.J., HE Y.D., MARGOLICK 3.B., VISSCHER B.R., RINALDO C.R. et al. - Long term survivors with HIV1 infection : incubation period and longitudinal patterns of CD4 lymphocytes. J. AIDS, 1995, 8 : 496-505. 15. NICOT T., ROGEZ S., DENIS F. - Application en virologie humaine des diff~rentes techniques de biologie mol~culaire (hybridation, amplification g~nique). Spectra Biol., 1995, 6 : 33-51. 16. PERELSON A.S., N E U M A N N A.U., MARKOWITZ M., LEONARD J.M., HO D.D. - HIV-1 dynamics in vivo : virion clearance rate, infected cell life-span, and viral generation time. Science, 1996, 2 7 1 : 1582-1586. 17. SAAG M.S., HOLODNIY M., KURITZKES D.R., O'BRIEN W.A., COOMBS R., POSCHER M.E. et al. - HIV viral load markers in clinical practice. Nature Med., 1996, 2 : 625-629. 18. THEA D.M., STEKETEE R., BORNSHLEGEL K., PLINER V., B R O X N T, the N Y C perinatal HIV transmission collaborative study - The effect of maternal viral load on the risk ofperinatal transmission of HIV-1. XI International conference on AIDS, Vancouver, 1996, Abstract Tu.C.344, p247. 19. TODD J., YEGHIAZARIAN T., H O 0 B., DETMER J., KULBERG J., WHITE R. et al. - Quantification of HIV plasma RNA by branched DNA and reverse transcription coupled polymerase chain reaction assay methods : a critical evaluation of accuracy and reproductibility. Serodiagn. Immunother. Infect. Dis., 1994, 6 : 2 3 3 - 2 3 9 . 57