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La modification génétique d’un parasite pourrait aider à concevoir de nouveaux médicaments contre le paludisme

Crédits : CDC / Wikipedia

Menés par Upeksha Rathnapala, les scientifiques de l’Université de Melbourne ont développé une nouvelle technique pour étudier les effets de la délétion génétique de certains gènes à des stades avancés dans le cycle de vie d’un parasite qui apporte le paludisme chez les rongeurs.

De nouveaux traitements sont nécessaires pour le paludisme en raison de la résistance aux médicaments du parasite Plasmodium. Les processus métaboliques dans le Plasmodium, qui sont essentiels pour son développement, pourraient devenir des médicaments. Cependant, le cycle de vie du parasite, qui se produit à la fois chez les moustiques et les animaux contenant Plasmodium, rend difficile l’identification et l’étude de ces processus métaboliques.

Dans cette nouvelle étude, les chercheurs australiens démontrent leur nouvelle technique, en se focalisant sur un processus métabolique important de Plasmodium qui provoque le paludisme chez les rongeurs et qui est fréquemment analysé dans les études sur des souris et le paludisme. Ce processus métabolique nécessite un gène connu sous le nom de gène ferrochélatase (FC) qui permet au parasite de produire un composé chimique appelé hème.

Une nouvelle technique scientifique mettant en évidence la composition génétique d’un parasite (cellules modifiées en fluorescence) pourrait dérégler le développement de ce dernier et lutter contre le paludisme/Crédits : Christopher D Goodman, Université de Melbourne

La synthèse d’hème est essentielle pour le développement de Plasmodium dans les moustiques, qui vont à leur tour transmettre le parasite aux rongeurs. L’hème ne sera plus utile dans la circulation sanguine de l’hôte lors du stade avancé de contraction de la maladie. Entre ces deux étapes, le parasite subit une phase de développement dans le foie de l’hôte et l’on ne sait pas vraiment si la synthèse d’hème est essentielle à ce stade.

Rathnapala et ses collègues ont produit des parasites capables d’exprimer le gène FC et qui se développent correctement dans les moustiques, mais produisent un mélange de parasites exprimant le gène FC et d’autres non une fois injectés dans les cellules de foie de souris. Les scientifiques ont génétiquement modifié les parasites afin que ceux n’exprimant pas le gène FC puissent être reconnus visuellement grâce à des marqueurs fluorescents.

Les chercheurs ont constaté que les parasites n’exprimant pas le gène FC étaient incapables de compléter leur phase de développement. Cela suggère que le dérèglement de la synthèse d’hème pourrait être une nouvelle méthode pour cibler les parasites de Plasmodium dans le foie. Une telle approche pourrait être prophylactique (préventive), car les symptômes du paludisme ne sont pas apparents jusqu’à ce que le parasite quitte le foie et transite dans le sang.

Cette approche novatrice impliquant ces marqueurs fluorescents pourrait être adaptée pour d’autres gènes, ce qui permettrait aux scientifiques d’identifier d’autres processus métaboliques essentiels au développement du parasite dans l’organisme hôte. « L’idée de marquage de gènes mutants avec des protéines fluorescentes est simple, elle nous a permis de suivre des parasites mutants tout au long du cycle de développement du paludisme et facilite énormément l’analyse phénotypique du parasite au stade du foie », explique Upeksha Rathnapala. « Notre analyse de la biosynthèse d’hème montre le pouvoir de cette méthode simple et c’est une technique pouvant s’appliquer à d’autres gènes et d’autres espèces de parasites du paludisme. Cela élargira considérablement les possibilités d’études de ce stade au foie, immunologiquement importante dans le cycle de vie du parasite. »