Virus

Virus, infectious agent of small size and simple composition that can multiply only in living cells of animals, plants, or bacteria. The name is from a Latin word meaning « slimy liquid » or « poison. »

Les premières indications de la nature biologique des virus proviennent d’études menées en 1892 par le scientifique russe Dmitry I. Ivanovsky et en 1898 par le scientifique néerlandais Martinus W. Beijerinck. Beijerinck a d’abord supposé que le virus étudié était un nouveau type d’agent infectieux, qu’il a appelé contagium vivum fluidum, ce qui signifie qu’il s’agissait d’un organisme vivant et reproducteur différent des autres organismes. Ces deux chercheurs ont découvert qu’une maladie des plants de tabac pouvait être transmise par un agent, appelé plus tard virus de la mosaïque du tabac, passant à travers un filtre minuscule qui ne permettait pas le passage des bactéries. Ce virus et ceux isolés par la suite ne se développaient pas sur un milieu artificiel et n’étaient pas visibles au microscope optique. Dans des études indépendantes menées en 1915 par le chercheur britannique Frederick W. Twort et en 1917 par le scientifique franco-canadien Félix H. d’Hérelle, des lésions dans des cultures de bactéries ont été découvertes et attribuées à un agent appelé bactériophage (« mangeur de bactéries »), désormais connu comme étant des virus qui infectent spécifiquement les bactéries.

La nature unique de ces agents a nécessité le développement de nouvelles méthodes et de modèles alternatifs pour les étudier et les classer. L’étude des virus confinés exclusivement ou largement à l’homme posait cependant le redoutable problème de trouver un hôte animal sensible. En 1933, les chercheurs britanniques Wilson Smith, Christopher H. Andrewes et Patrick P. Laidlaw ont réussi à transmettre la grippe à des furets, et le virus de la grippe a ensuite été adapté aux souris. En 1941, le scientifique américain George K. Hirst a découvert que le virus de la grippe cultivé dans les tissus de l’embryon de poulet pouvait être détecté par sa capacité à agglutiner (rassembler) les globules rouges.

Une avancée significative a été réalisée par les scientifiques américains John Enders, Thomas Weller et Frederick Robbins, qui ont mis au point en 1949 la technique de culture des cellules sur des surfaces en verre ; les cellules pouvaient alors être infectées par les virus responsables de la polio (poliovirus) et d’autres maladies. (Jusqu’à cette époque, le poliovirus ne pouvait être cultivé que dans le cerveau des chimpanzés ou la moelle épinière des singes). La culture de cellules sur des surfaces en verre a permis d’identifier les maladies causées par des virus grâce à leurs effets sur les cellules (effet cytopathogène) et à la présence d’anticorps contre eux dans le sang. La culture cellulaire a ensuite conduit au développement et à la production de vaccins (préparations utilisées pour susciter l’immunité contre une maladie), comme le vaccin contre le poliovirus.

Les scientifiques ont rapidement été en mesure de détecter le nombre de virus bactériens dans un récipient de culture en mesurant leur capacité à briser (lyser) les bactéries contiguës dans une zone de bactéries (pelouse) recouverte d’une substance gélatineuse inerte appelée agar-action virale qui se traduit par un dégagement, ou « plaque ». Le scientifique américain Renato Dulbecco a appliqué cette technique en 1952 pour mesurer le nombre de virus animaux capables de produire des plaques dans des couches de cellules animales contiguës recouvertes de gélose. Dans les années 1940, le développement du microscope électronique a permis de voir pour la première fois des particules virales individuelles, ce qui a conduit à la classification des virus et donné un aperçu de leur structure.

Les progrès qui ont été réalisés en chimie, en physique et en biologie moléculaire depuis les années 1960 ont révolutionné l’étude des virus. Par exemple, l’électrophorèse sur des substrats de gel a permis de mieux comprendre la composition en protéines et en acides nucléiques des virus. Des procédures immunologiques plus sophistiquées, notamment l’utilisation d’anticorps monoclonaux dirigés contre des sites antigéniques spécifiques sur les protéines, ont permis de mieux comprendre la structure et la fonction des protéines virales. Les progrès réalisés dans la physique des cristaux pouvant être étudiés par diffraction des rayons X ont fourni la haute résolution nécessaire à la découverte de la structure de base des virus minuscules. Les applications des nouvelles connaissances sur la biologie cellulaire et la biochimie ont permis de déterminer comment les virus utilisent leurs cellules hôtes pour synthétiser les acides nucléiques et les protéines virales.

La révolution qui s’est produite dans le domaine de la biologie moléculaire a permis d’étudier l’information génétique codée dans les acides nucléiques des virus – qui permet aux virus de se reproduire, de synthétiser des protéines uniques et de modifier les fonctions cellulaires. En fait, la simplicité chimique et physique des virus en a fait un outil expérimental incisif pour sonder les événements moléculaires impliqués dans certains processus vitaux. Leur importance écologique potentielle a été réalisée au début du 21e siècle, suite à la découverte de virus géants dans des environnements aquatiques de différentes régions du monde.

Cet article aborde la nature fondamentale des virus : ce qu’ils sont, comment ils provoquent une infection, et comment ils peuvent finalement provoquer une maladie ou entraîner la mort de leurs cellules hôtes. Pour un traitement plus détaillé de maladies virales spécifiques, voir l’article sur l’infection.

Il s’agit d’un article sur la nature fondamentale des virus.