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En direct des laboratoires

 

30 mai 2018

Décryptage du chemin évolutif de l’agent du paludisme le plus meurtrier

 

Mot-clés : Paludisme, Plasmodium falciparum, Evolution

 

L’itinéraire de l’évolution du parasite humain le plus virulent, Plasmodium falciparum responsable du paludisme, vient d’être révélé. Il appartient à la famille des agents paludéens nommés Laverania qui infectent uniquement l’homme et les grands singes africains, chimpanzés et gorilles. Un travail publié le 21 Mai 2018 dans la revue Nature Microbiology, fruit d’une collaboration entre chercheurs du CNRS, de l’Institut de Recherche pour le Développement, du Wellcome Sanger Institute (U.K.) et du Centre International de la Recherche Médicale (Gabon), montre que l’émergence de ce parasite spécifique à l’homme est plus récente que l’on ne le pensait.

 

Les résultats fournissent des estimations sur les dates de divergence observées entre les branches constitutives de l’arbre évolutif de la famille Laverania, et donnent des indices clés sur la façon dont l’émergence de Plasmodium falciparum a opéré.


Près de la moitié de la population mondiale est exposée au paludisme et plus de 200 millions de personnes sont infectées chaque année. La maladie a causé la mort de près d'un demi-million de personnes dans le monde en 2016, principalement des enfants de moins de cinq ans.


Pour découvrir comment Plasmodium falciparum a évolué, les chercheurs ont séquencé et étudié les génomes de tous les parasites connus dans cette famille des Laverania. Plasmodium falciparum est le seul parasite de ce groupe qui s'est adapté avec succès à l’homme suite à un transfert depuis les gorilles, puis il s’est répandu dans le monde entier.

 

Crédits : Franck Prugnolle (CNRS/IRD/CIRMF).

 

Un des principaux défis de cette étude fut l'obtention de l’ensemble des parasites. Dans le cadre de contrôles sanitaires effectués en routine dans les sanctuaires et les réserves naturelles du Gabon, l'équipe a alors pu utiliser des échantillons de sang prélevés sur des chimpanzés et des gorilles. Les chercheurs ont alors travaillé avec de très faibles quantités de sang provenant de ces espèces protégées. Il y avait si peu de parasites dans ces échantillons qu’ils ont dû concevoir et développer des stratégies spécifiques permettant d’amplifier le matériel afin d'obtenir des génomes de bonne qualité.

 

Les scientifiques ont mis en évidence que la lignée évolutive conduisant à Plasmodium falciparum a émergé il y a environ 50 000 ans, mais qu’il n’y a que 3 000 ou 4 000 ans que s’est effectuée sa divergence en tant qu’espèce spécifique de l’homme. Les génomes de toutes les espèces connues dans cette famille de parasites qui a donné naissance à la forme la plus meurtrière du paludisme humain ont été séquencés. Ce travail a permis d’estimer quand Plasmodium falciparum et ses ancêtres ont divergé de l’ensemble du groupe. Nous avons maintenant la preuve que c’est l'expansion récente de l'homme moderne qui a créé la configuration dans laquelle ces parasites ont irréversiblement évolué vers une forme spécifique à l'homme.

 

L’analyse des génomes des parasites de l'arbre évolutif des Laverania a conduit à la découverte d’une série d'épisodes responsables de l'émergence de Plasmodium falciparum. En utilisant les données de génomique obtenues chez les parasites, ils ont construit leur arbre évolutif et identifié les principaux événements génétiques source de leur émergence. Le transfert d'un seul groupe de gènes semble être le processus crucial qui a permis aux parasites d'infecter les globules rouges d'une nouvelle espèce hôte. Les répertoires de gènes impliqués dans l’interaction avec l'hôte et le vecteur ont alors évolué et se sont façonnés de telles sortes que des infections transmissibles à long terme chez l'homme ont pu s’établir, et produire ce fléau parasitaire qu’est le paludisme.


Références :

Thomas Otto et al. (2018). Genomes of an entire Plasmodium subgenus reveal paths to virulent human malaria. Nature Microbiology. DOI: 10.1038/s41564-018-0162-2.

 


Contact chercheur :

Franck PRUGNOLLE – Maladies Infectieuses et Vecteurs : Ecologie, Génétique, Evolution et Contrôle - MIVEGEC (CNRS, IRD, Univ. de Montpellier) - franck.prugnolle@ird.fr

 

 

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