La réplication complète du virus (avec sa capside) ne peut avoir lieu que dans les cellules épithéliales très différenciées, et non dans la couche basale ou dans les fibroblastes du derme sous-jacent. Le génome viral est présent dans la cellule basale et provoque une prolifération cellulaire et une altération de kératinisation typiques d'une verrue. Quand les cellules migrent vers la surface, elles se différencient et permettent la synthèse des gènes lents du virus, nécessaires pour la capside.
Les papillomavirus ont un tropisme spécifique pour les kératinocytes et une spécificité pour les sites anatomiques. HPV-1, associé aux verrues plantaires, ne s'observe que dans les épithéliums très kératinisés de la paume ou de la plante des pieds. HPV-16 est associé avec l'épithélium squameux du col utérin, et n'infecte jamais la plante des pieds.
Certains types de HPV sont associés avec des lésions génitales bénignes (HPV 6, 10, 11), d'autres avec des lésions génitales malignes (HPV 16, 18, 31, 33).
La reconnaissance de ces papillomavirus pourrait être le fait des protéines fabriquées par les différents types cellulaires : kératine, mais aussi involucrine.
Dans les tumeurs bénignes, le DNA viral n'est pas intégré au DNA cellulaire, mais persiste comme un épisome (DNA circulaire cytoplasmique), alors qu'il est intégré dans les tumeurs malignes, avec de nombreuses copies du génome viral plus ou moins altérées.
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Schéma de l’interaction entre le gène E7 avec les protéines chapeaux pRb et p107. Le gène E7 se combine avec la protéine Rb en déplaçant la liaison Cycline E – cdk2. Il active ainsi le facteur E2F. Alors que dans la phase S, le couple cdk1 – cycline A doit se combiner avec la protéine p107 pour inhiber l’activité du facteur de transcription E2F, le gène E7 se lie préférentiellement et va permettre au facteur E2F de rester plus longtemps actif. |
Les gènes E6 et E7 sont toujours présents dans les cancers du col, suggérant un rôle transformant prédominant à ces gènes. A l'inverse, les gènes E1 et E2 sont souvent mal retranscrits dans le génome cancéreux, et auraient un rôle régulateur de l'expression des gènes E6 et E7.
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Représentation très schématique de la réaction de la protéine p53 en présence de lésion du DNA (point rouge). On observe une accumulation de la protéine p53 sous forme tétramère, et de ce fait une transcription accrue pour la protéine p21 et un arrêt du cycle cellulaire. Si un ou plusieurs membre(s) du tétramère est modifié, la liaison avec le DNA ne se fait pas, la transcription de p21 est interrompue et le cycle cellulaire se poursuit. En cas de présence papillomavirus, la protéine E6 se lie avec le tétramère p53, empêchant la transcription de la protéine p21 et permettant la poursuite du cycle cellulaire. |
Le gène E6 peut se combiner avec la protéine p53 et induire sa dégradation protéolytique in vitro. La plupart des cancers du col de l'utérus ont une intégration des gènes du papillomavirus (nombreux types HPV) et des protéines p53 et pRb normales (80 à 90% des cas).
Dans les quelques formes où on ne retrouve pas de papillomavirus, on note une altération d'une voire de ces deux protéines (mutations).