L’histoire évolutive des espèces de Plasmodium précisée par la génomique

Selon l’OMS, le paludisme cause la mort de près d’un demi-million de personnes chaque année. La plupart de ces décès étant liés à Plasmodium falciparum, les recherches récentes visant à mettre au point de nouvelles stratégies de lutte contre cette maladie parasitaire se sont surtout focalisées sur cette espèce. Parmi les quatre autres représentants du genre Plasmodium responsables du paludisme chez l’homme, les deux espèces les moins fréquemment impliquées que sont P. ovale et P. malariae avaient jusqu’ici été mises à l’écart des études scientifiques. En faisant appel à des méthodes de séquençage haut débit, une équipe internationale, comptant plusieurs biologistes du CNRS, est parvenue à cartographier pour la première fois le génome de ces deux agents infectieux. En comparant ces deux génomes avec ceux, déjà connus, des trois autres espèces de plasmodium, les chercheurs ont pu identifier des séquences génétiques pouvant être directement impliquées dans les processus d’infection des cellules humaines ; « Près de 40% du génome de ces deux parasites semble correspondre à des gènes codant pour des protéines destinées à déjouer les mécanismes de défense immunitaire de leur hôte dans le but d’envahir plus facilement ses globules rouges », précise Franck Prugnolle, chercheur au CNRS et coauteur de l’article.

Dans le cadre de cette étude scientifique, le biologiste et ses collègues du laboratoire Mivegec se sont plus particulièrement penchés sur l’analyse du génome de P. malariae like, une espèce très proche de P. malariaequi infecte les globules rouges des grands singes d’Afrique centrale. A partir des séquences génétiques de ce plasmodium prélevées chez des chimpanzés vivant dans un sanctuaire au Gabon, les chercheurs ont réussi à mettre en évidence des voies spécifiques de l’adaptation de ces parasites à leurs hôtes simiens mais aussi humains. Ces séquences génétiques ont ensuite été croisées avec des séquences similaires issues du génome d’autres plasmodiums humains et non-humains. L’équipe a ainsi pu reconstruire avec précision l’arbre phylogénétique de tous les représentants du genre Plasmodium capables de transmettre le paludisme à des espèces animales. « Cette analyse phylogénétique démontre notamment que la diversité actuelle des parasites qui infectent l’homme est associée à cinq évènements de colonisation de l’espèce humaine survenus de manière indépendante au cours de l’histoire évolutive du Plasmodium », souligne Franck Prugnolle. L’ensemble de ces résultats a été mis à la disposition de la communauté scientifique via la base de données GeneDB du Centre Sanger et les archives de génétique de l'Institut européen de bioinformatique. Une initiative qui vise à améliorer la compréhension de la biologie des plasmodiums tout en facilitant le développement de cibles thérapeutiques et vaccinales contre ces redoutables parasites.

Référence : 
Plasmodium malariae and P. ovale genomes provide insights into malaria parasite evolution, par Gavin G. Rutledge, Ulrike Böhme, Mandy Sanders, Adam J. Reid, James A. Cotton, Oumou Maiga-Ascofare, Abdoulaye A. Djimdé, Tobias O. Apinjoh, Lucas Amenga-Etego, Magnus Manske, John W. Barnwell, François Renaud, Benjamin Ollomo, Franck Prugnolle, Nicholas M. Anstey, Sarah Auburn, Ric N. Price, James S. McCarthy, Dominic P. Kwiatkowski, Chris I. Newbold, Matthew Berriman et Thomas D. Otto, publié dans Nature le 25 janvier 2017.
DOI: 10.1038/nature21038