Le paludisme est transmis par des moustiques du genre Anopheles qui repérer des personnes infectées et se nourrissent de sang qui contient le plasmodium parasite. Avant d'infecter un autre être humain, le parasite doit effectuer une partie de son cycle de vie dans le moustique, traverser la paroi intestinale de l'insecte et atteindre ses glandes salivaires. C'est à ce stade que la nouvelle recherche, publiée dans la revue Nature, agit: elle empêche le parasite de pouvoir se développer dans le moustique, interrompant la transmission avant même qu'elle n'atteigne les humains.
Le travail était dirigé par des scientifiques de l'Université de Californie à San Diego et de l'Université Johns Hopkins, avec le professeur Rodrigo Malavazi Corder, Département de parasitologie de l'Institut des sciences biomédicales, Université de São Paulo (ICB-USP).
La cible de l'intervention était un gène moustique appelé protéine 1 (1) liée au fibrinogène, responsable du codage d'une protéine nécessaire au parasite pour traverser la paroi intestinale de l'insecte. Certains moustiques ont naturellement une variante de ce gène appelé FREP1Q, qui modifie légèrement la protéine, ce qui rend difficile le fait d'entrer dans Plasmodium falciparum, une espèce qui provoque la forme la plus grave du paludisme.
Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont introduit cette variante dans une autre espèce d'émetteur, Anopheles stephensi, commune en Asie et en expansion en Afrique. Dans les tests de laboratoire, les moustiques ayant une modification avaient des taux d'infection beaucoup plus faibles et, lorsqu'ils sont infectés, ont réduit de manière significative les parasites. Le changement génétique n'a pas affecté les caractéristiques des insectes vitaux, tels que la longévité ou la capacité de reproduction.
Pour répartir la variante de la population, la technique appelée lecteur de gènes (système d'impulsion génétique) a été utilisée, ce qui augmente considérablement les chances qu'une caractéristique ait été héritée. « Habituellement, un gène est à 50% susceptible d'être hérité par les descendants. Avec le gène de la conduite, cette probabilité peut atteindre près de 100% », explique Corder. «Dans les expériences, la fréquence des moustiques avec la variante est passée de 25% à plus de 90% en seulement dix générations.»
La participation de l'ICB-USP dans l'étude s'est concentrée sur le développement de modèles mathématiques qui décrivent la dynamique de propagation de la variante génétique. «Mon travail se concentre sur la modélisation mathématique des systèmes biologiques», explique Corder. « En coopération avec John Marshall de l'Université de Californie à Berkeley, nous travaillons avec des données générées dans les expériences menées avec des moustiques transgéniques pour comprendre les mécanismes qui régissent la propagation de la caractéristique génétique des populations sur plusieurs générations. »
Au Brésil, le principal émetteur du paludisme est l'anopheles chouchou, prédominant en Amazonie. On ne sait pas encore si la même variante du gène FREP1 aurait le même effet sur cette espèce. Selon Corder, il existe déjà des conversations préliminaires pour mettre en place un groupe de recherche et étudier le potentiel de cette approche avec les moustiques locaux et les parasites.
Selon l'Organisation mondiale de la santé (OMS), d'ici 2023, il y avait plus de 260 millions de cas de paludisme et près de 600 000 décès dans le monde. Malgré des méthodes traditionnelles telles que l'utilisation d'insecticides et de diagnostic et un traitement précoce, l'incidence mondiale de la maladie stagne depuis environ une décennie. «Par conséquent, de nouvelles méthodes de contrôle sont nécessaires. Ces stratégies génétiques sont prometteuses car elles peuvent réduire la capacité de transmission sans avoir à éliminer la population moustique – qui a tendance à être écologiquement moins agressive», conclut Corder.
