LES INTERFRONS

I - DFINITION

Les interfrons (IFN) constituent un ensemble de protines dfinies par leur proprit de confrer aux cellules un tat de rsistance une infection virale. Ces molcules font partie des moyens de dfense antivirale, non spcifiques, mis en uvre rapidement par lorganisme. Dcouverts en 1957 par Isaacs et Lindenmann, les interfrons sont maintenant classs en trois types: alpha, bta et gamma. Leurs gnes ont t clons et exprims maintenant dans des bactries ou des levures.

Les interfrons alpha constituent un groupe de molcules pour lesquelles 18 allles au moins ont t dnombrs ; cependant, plus de 23 espces molculaires diffrentes ont t identifies par des anticorps monoclonaux et aussi selon leurs caractristiques physicochimiques, leur poids molculaire variant de 17 000 20 500.

L'interfron bta est proche des interfrons alpha puisqu'il possde 25 % d'homologie avec eux dans sa squence peptidique. Son gne est localis sur le chromosome 9, comme pour les interfrons alpha.

L'interfron gamma apparat nettement diffrent des deux classes prcdentes: de poids molculaire 17 500, son gne a t localis sur le chromosome 12.

II - SYNTHSE DES INTERFRONS

Les synthses des interfrons sont normalement rprimes dans les cellules et sont induites selon des processus diffrents.

Les interfrons alpha humains sont produits par diffrentes souspopulations lymphocytaires dont l'activation varie selon le type de virus. Ainsi, le virus herps simplex induit l'interfron alpha dans une population lymphocytaire non T, non B, portant les antignes HLA DR. Les interfrons alpha peuvent tre produits aussi par les monocytes, en prsence de certains inducteurs viraux, tels les paramyxovirus Les lymphocytes B synthtisent de l'interfron alpha aprs infection par le virus EBV. Une faible quantit d'interfron alpha peut tre produite aussi par les fibroblastes.

La synthse de l'interfron bta est induite dans les cellules fibroblastiques, pithliales ou endothliales; cette induction ncessite la prsence de RNA bicatnaire viral, donc la pntration dans la cellule de virus infectieux ou de virus inactivs mais ayant gard la capacit de synthtiser un RNA bicatnaire; les RNA bicatnaires synthtiques tel le poly IC sont aussi des inducteurs d'interfrons bta.

L'interfron gamma est produit par les lymphocytes T activs soit par l'interleukine 2, soit par des antignes de diffrentes natures la condition que les lymphocytes T aient t sensibilits auparavant ces antignes.

( Aussi, linterfron peut tre obtenu par dautre processus:Dans un premier temps, linterfron a t produit a partir de cultures leucocytaires humaines induites par des paramyxovirus. Le rendement tant trop faible, la substance tait alors extrmement coteuse , et les essais thrapeutiques limits.A partir de 1980 et grce aux travaux de Weissmann Zurich, le clonage de linterfron a dbut et aboutit, non seulement a une meilleure caractrisation des diffrents interfrons (, ( et mais galement une production spcifique.Les diffrentes tapes du clonage sont les suivantes:_ obtention de lARNm de lIFN ( (par example) partir dune cellule induite;

_ transcription de lARNm IFN ( en ADN bicatnaire in vitro grce une transcriptase reverse emprunte un rtrovirus;

_ introduction de lADN IFN ( dans un plasmide de rsistance aux antibiotiques;

_ expression du plasmide dans une bactrie avec transcription de lADN IFN ( en ARNm IFN ( et traduction de lARNm IFN ( en IFN (.Linterfron dit recombinant ainsi obtenu est maintenant utilis en thrapeutique.

III - INTERFRONS ET MALADIES INFECTIEUSES

Chez le sujet sain, les interfrons alpha et gamma ne sont dtectables ni dans le sang, ni dans le LCR. Les interfrons alpha sont essentiellement induits chez l'homme par l'infection virale. L'infection bactrienne n'entrane gnralement pas chez l'homme d'interfronmie alpha mme si certaines bactries peuvent tre inductrices d'interfron alpha in vitro de fortes concentrations, dans les cellules mononucles sanguines. A l'oppos, l'interfron gamma peut tre dcel dans des prlvements pratiqus au cours de maladies aussi bien virales, bactriennes, que parasitaires.

Au cours des infections aigu, l'interfronmie est toujours prcoce, contemporaine des premiers signes d'inflammation, de courte dure entre 3 7 jours selon les virus. Les taux d'interfron, circulant varient de 4 1000 units par millilitre de srum selon le type de virus et le moment du prlvement par rapport la date du dbut des signes cliniques.

Au cours des infections persistantes, l'existence d'une interfronmie est variable selon le virus. Elle est absente dans l'hpatite chronique active virus B, prsente dans des infections virales associes un dficit immunitaire: infection VIH, rubole congnitale. Il s'agit d'une secrtion d'interfron circulant prolonge, d'une dure de plusieurs mois. Dans ces infections, l'interfron alpha apparat tre diffrent des alphas connus par sa sensibilit aux pH acides.

Une interfronmie de mme type existe dans certaines affections autoimmunes, telles le lupus, la sclrodermie, la polyarthrite rhumatode, au cours des pousses de ces maladies, sans qu'un virus n'ait t impliqu jusqu' maintenant dans ces pathologies.

Dans les encphalites virales et les mningites aseptiques, l'apparition d'une synthse de l'interfron alpha dans le liquide cphalorachidien suggre fortement une rplication virale intrathcale. Une synthse d'interfron gamma dans le LCR est aussi prsente au cours des encphalites et des mningites virales. Les IFN alpha et gamma ne sont habituellement pas retrouvs dans les liquides cphalorachidiens au cours des encphalopathies post-infectieuses.

IV - ACTION DES INTERFRONS

IV.1. MCANISME DE L'ACTIVIT ANTIVIRALE

Les interfrons, in vitro, ne peuvent protger de l'infection virale que les cellules de l'espce dont ils proviennent; mais les exceptions existent: par exemple, l'interfron alpha humain exerce un effet antiviral sur les cellules de bovids.

Leur spectre d'activit antivirale s'tend tous les virus indpendemment de leur acide nuclique RNA ou DNA; cependant, le cycle de rplication de certains virus, tels le virus de l'hpatite C et le virus de la varicelle, sont plus facilement bloqus que d'autres dans les cellules traites par les interfrons.

L'interfron est incapable d'inactiver directement ou de neutraliser les particules virales. Il agit sur le cycle de rplication virale par l'intermdiaire de la cellule. Les interfrons alpha et bta reconnaissent des rcepteurs membranaires spcifiques, diffrents de ceux de l'interfron gamma. Cette intraction IFN-rcepteurs aboutit l'induction ou la stimulation de l'expression de plusieurs gnes, dont celui d'une protine kinase de poids molculaire 67000, d'une 2-5 oligo-adnylate synthtase, ceux des antignes HLA classe I et II, et ceux d'autres protines dont le rle n'est pas connu.

La protine kinase 67000 et la 2-5 A synthtase sont actives en prsence d'ATP et d'ARN bicatnaires (apportes le plus souvent par le virus infectant la cellule). La protine kinase phosphoryle la sousunit alpha du facteur d'initiation de la synthse des protines qui devient inactif. La 2-5 A synthtase produit un 2-5 poly-A qui active une RNAse cellulaire devenant capable de dgrader les RNA messagers viraux.

Les activits de ces deux enzymes aboutissent donc une inhibition de la formation des virus.

IV.2. AUTRES EFFETS BIOLOGIQUES DES INTERFRONS

effet sur la mitose des cellules normales et tumorales. Ils ralentissent la vitesse de croissance des cellules, peut-tre par l'inhibition de l'expression de diffrents oncognes;

effet sur la rponse immunitaire : L'effet le plus important que l'on observe chez l'animal et chez l'homme est une stimulation de la synthse des antignes HLA de classe I et principalement de classe II dans des cellules qui spontanment n'expriment pas ces antignes. Il a t rapport galement une augmentation de l'activit cytotoxique mdiation cellulaire, principalement l'activit cytotoxique naturelle des cellules NK, mais aussi celles des lymphocytes T cytotoxiques et celle des macrophages; V - UTILISATION DE L'INTERFRON EN THRAPEUTIQUE THRAPEUTIQUE ANTIVIRALE

Des essais cliniques dmontrent l'efficacit de l'interfron dans le traitement du zona et de la varicelle chez l'imunodprim, et de l'hpatite C. Des effets positifs ont t obtenus dans la prvention de la rage en association la vaccination et aux gammaglobulines. Pour d'autres affections, la chimiothrapie associe l'IFN donne de meilleurs rsultats, telles les infections herptiques, et l'hpatite chronique active due au virus B.

THRAPEUTIQUE ANTITUMORALE

Les essais cliniques ont montr que l'IFN ( est efficace faible dose sur les leucmies tricholeucocytes, les leucmies mylodes chroniques et dans 30% des cas de sarcome de kaposi. D'autres indications tumorales restent prciser avec ou sans association la chimiothrapie.

Les interfrons se sont montrs galement actifs dans le traitement de papillomes laryngs de l'enfant et dans celui des condylomes gnitaux.( Dune autre manire, il faut prciser que les premiers essais thrapeutiques ont t raliss avec de linterfron obtenu partir de cultures leucocytaires humaines et donc non clon; actuellement on utilise des interfrons recombinants (notamment de linterfron recombinant).On a montr une efficacit de linterfron sur la kratite herptique (voie locale), sur lhpatite B (par voie intramusculaire) le rsultat enregistr tant cependant transitoire dans ce dernier cas. Les rsultats concernant le traitement de la pneumonie CMV ont t totalement contradictoires et linterfron nest plus utilis dans cette indication ; linfection VIH-1 est, dans certains protocoles, traite par linterfron associ des analogues de nuclosides. Laspect le plus important lheure actuelle est le traitement de lhpatite C chronique.En ce qui concerne loncologie, des essais thrapeutiques ont t raliss sur des mylomes, lymphomes, mlanomes, cancers du col de lutrus, cancers du sein, leucmies aigus, cancers du rein, papillomes laryngs, ostosarcomes, sarcome de Kaposi... Actuellement, les indications ainsi que les essais thrapeutiques les plus pertinents concernent : la leucmie tricholeucytes, le papillome laryng, le cancer du rein, le sarcome de Kaposi.

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