L'étude de la structure génétique du VIH permet de comprendre la complexité de ce virus, certaines de ses manifestations cliniques et biologiques, et d'envisager des stratégies pour la recherche thérapeutique.

  Le VIH1 appartient à la famille des rétrovirus caractérisée par la possibilité paradoxale, quand il infecte une cellule, de transcrire sa molécule d'ARN (génome du virus) en une molécule d'ADN virale à partir de l'ADN de la cellule infectée grâce à une enzyme (reverse transcriptase). Rappelons que l'ensemble des autres cellules vivantes ne peuvent transmettre leur code génétique qu'en transcrivant ce code dans le sens ADN vers ARN (puis formation de protéines).

  Deux autres caractéristiques du VIH sont communes aux lentivirus : elles permettent d'expliquer la défaillance de la réponse immunitaire de l'hôte infecté par le VIH.

  D'une part, la latence : l'ADN viral constitué s'intègre ensuite par l'une de ses extrémités (LTR) dans l'ADN de la cellule infectée. Ce provirus se comporte alors comme un des gènes de la cellule infectée. Il peut rester silencieux : il est alors transmis aux cellules descendantes à chaque mitose ; mais les gènes du VIH sont temporairement endormis, lui conférant une invisibilité antigénique : c'est la latence. L'utilisation de la mesure de la charge virale a pu cependant montrer qu'un degré variable de multiplication virale existait déjà au cours de cette période et, donc, il s'agit plus d'une latence clinique que biologique. Il peut aussi s'exprimer : l'information génétique est alors transmise en ARN messager, puis en protéines virales.

  D'autre part, la variabilité génétique : elle existe d'un patient à un autre, et même chez un même patient, à des époques différentes. Elle concerne certains gènes : env, et surtout nef ; tat et rev ont une variabilité intermédiaire. Cette variabilité explique les propriétés de certaines souches de VIH (par exemple les souches à tropisme macrophagique). Cette propriété explique la possibilité d'apparition de résistances à certains traitements qui seraient moins fréquentes dans le cadre de polythérapie, puisque les chances que le VIH trouve la combinaison de mutation seraient moindres.

  La recherche d'une réponse contre les parties constantes de la structure génétique du VIH constitue la base des travaux de recherche pour la mise au point d'un vaccin. Cependant, les ac dirigés contre la boucle V3 de la gp 110 peuvent neutraliser en culture une souche de VIH, mais ils peuvent aussi stimuler une autre souche dont la boucle ne diffère que d'un acide aminé.

Le VIH possède 3 gènes rétro-viraux codant pour différentes protéines virales :

• gag (groupe antigène) code pour des protéines internes ("core") : p50 et p40 qui se cliveront en p13, p18 et p 24.
• pol (polymérase) code pour des enzymes nécessaires à sa réplication : notamment p68 (reverse transcriptase) et p34 (intégrase).
• env (enveloppe) code pour des glycoprotéines (gp 110 et gp 41 issues de gp 160). La gp 110 est une partie de l'enveloppe responsable de l'interaction avec la membrane de la cellule cible au niveau du récepteur CD4, permettant la pénétration du virus. Une autre propriété de l'enveloppe (gp 41) est de pouvoir induire la fusion cellulaire (syncitium) qui est un des éléments cytopathogènes du VIH.

  Contrairement aux autres rétrovirus, le VIH possède d'autres gènes intervenant dans sa réplication ; cette complexité qui lui est caractéristique explique probablement son haut pouvoir pathogène. Il y a des gènes régulateurs : tat (favorise l'augmentation du niveau de la synthèse des protéines virales), rev (favorise l'augmentation des ARN messagers correspondant aux protéines de gag, pol et env). Il y a aussi d'autres gènes, comme vif, qui permet d'augmenter l'infectiosité, nef (rôle mal connu), vpu, vpr (vpx pour VIH2).

  Le tropisme particulier du VIH est une autre de ses caractéristiques importantes. Le lymphocyte T et les cellules macrophages-monocytes sont les principales cibles du VIH. Rappelons qu'il s'agit précisément des cellules disséminées dans la plupart des organes, permettant à l'organisme sain de reconnaître les antigènes étrangers et de déclencher une réponse immunitaire physiologique. Dans l'infection à VIH, le macrophage joue un rôle de réservoir avec la possibilité de transmission directe intercellulaire du virus aux lymphocytes T lors de la présentation de l'antigène. Le tropisme macrophagique permet d'expliquer le neurotropisme du VIH, la présence du virus dans les structures nerveuses des patients asymptomatiques, et la fréquence des symptômes neurologiques et psychiatriques non causés par une affection opportuniste.

  D'autres cellules ont été reconnues aussi comme des cibles du VIH : précurseurs médullaires (CD34), certains lymphocytes B, les cellules intestinales. L'infection des cellules de l'endothélium vasculaire s'accompagne d'une production d'interleukine 6.

  L'infection de certaines de ces cellules se fait par l'intermédiaire du récepteur CD4 (liaison avec la gp110 du VIH). D'autres récepteurs seraient aussi mis en jeu : certains, comme les canaux ioniques, expliqueraient la formation de syncitium in vitro, et le fait quÕin vivo des cellules ne possédant pas le récepteur CD4 puissent être infectées aussi (cellules nerveuses non macrophagiques).

  Le récepteur macrophagique CCR-5, de découverte récente (1996), interviendrait dans la transmission sexuelle du VIH et au début de l'infection à VIH. Au début, l'infection se ferait par l'intermédiaire de souches virales à tropisme macrophagiques (Non Syncytium Inducing) ; et ce n'est qu'ultérieurement qu'interviendraient des souches (Syncytium Inducing) qui auraient acquis la capacité d'utiliser un autre co-récepteur (fusine) pour infecter les lymphocytes. Le récepteur CCR-5 n'est pas fonctionnel chez certaines personnes en raison d'une mutation génétique : une mutation d'un des deux gènes diminuerait de 50% le risque de contracter une infection par le VIH. Donc, des recherches sont en cours afin de mettre au point des inhibiteurs de ce récepteur qui pourraient être des traitements à utiliser au début de l'infection. Ce qu'il faut savoir aussi, c'est que ce récepteur est aussi celui de trois chimiokines (Rantes, MIP1 alpha, MIP1 bêta) qui inhibent la réplication du VIH. Donc, une autre voie de traitement consisterait à bloquer ce récepteur par des chimiokines.