Il est très difficile de comprendre comment les parasites du paludisme évoluent après qu’un humain a été piqué par un moustique infecté. Il peut y avoir des milliards de parasites individuels dans la circulation sanguine d’un client et les tactics traditionnelles de séquençage génétique ne peuvent pas identifier la matière première de l’évolution : de nouvelles mutations.



 » Si vous voulez comprendre si les parasites sont liés les uns aux autres, s’ils proviennent tous d’un moustique ou de plusieurs piqûres de moustiques, et quelles nouvelles mutations émergent dans une infection, alors vous devez les ramener au niveau du génome individuel, « , déclare le professeur adjoint Ian Cheeseman, Ph.D. et co-responsable du programme d’interactions hôte-pathogène au Texas Biomedical Investigation Institute.

Grâce à une combinaison de approaches avancées, Cheeseman et ses collaborateurs sont désormais capables de séquencer les génomes de parasites individuels trouvés dans le sang de sufferers infectés. Notamment, ils peuvent désormais le faire même lorsque la charge d’infection est très faible, ce qui peut survenir lors d’infections asymptomatiques. Ils décrivent leur approche ce mois-ci dans la revue Cell Host & Microbe. L’obtention de cette vue incroyablement détaillée de la génétique et de l’évolution des parasites du paludisme devrait donner aux chercheurs et aux sociétés pharmaceutiques des munitions pour développer des traitements, des vaccins ou des thérapies moreover efficaces.



Le paludisme infecte as well as de 200 millions de personnes par an, tuant moreover de 400 000 personnes en 2019 – pour la plupart de jeunes enfants. Des cinq espèces de parasites du paludisme qui infectent l’homme, deux sont les plus répandues : Plasmodium falciparum, qui est la as well as mortelle et Plasmodium vivax, qui est la principale trigger d’infections palustres récurrentes, auto il peut rester dormant dans le foie et réapparaître moreover tard.

 » Nous étions vraiment ravis de comprendre comment ce stade hépatique dormant pourrait avoir un influence sur la variation génétique et l’évolution d’une infection à P. vivax « , déclare Aliou Dia.

Le défi est que lorsque P. vivax émerge, il n’infecte que les très jeunes globules rouges, de sorte que les parasites sont rares dans le sang. L’analyse de ces faibles niveaux d’infection est l’équivalent microbiologique de la recherche d’une aiguille dans une botte de foin.

Les scientifiques commencent avec des globules rouges, qui deviennent légèrement magnétiques lorsqu’ils sont infectés par des parasites du paludisme. Ils ont utilisé un aimant puissant pour séparer les globules rouges infectés des cellules non infectées. Les cellules infectées ont ensuite été passées à travers une equipment appelée cytomètre en flux, qui utilise un laser et des marqueurs fluorescents pour détecter s’il y a effectivement de l’ADN parasite présent. Les cellules contenant l’ADN du parasite sont déposées une par une dans des puits de take a look at et finalement passées à travers une device de séquençage génétique pour décoder chaque génome de parasite individuel.

Le séquençage à cellule unique permet aux scientifiques de comparer avec précision les génomes de parasites individuels les uns aux autres afin de déterminer leur lien de parenté. Ils peuvent également vraiment creuser et identifier des différences uniques dans le code génétique – disons qu’un A est changé en un T – pour voir ce qui s’est passé depuis que le parasite a infecté ce individual.

« Nous nous attendrions à ce que ces toutes nouvelles mutations soient dispersées au hasard dans tout le génome », a déclaré Cheeseman. « Au lieu de cela, nous constatons qu’ils ciblent souvent une famille de gènes qui contrôle la transcription dans le paludisme. »

Mais ce n’est pas la seule chose noteworthy sur les résultats. Ce qui excite vraiment Cheeseman, c’est que lorsque l’équipe a comparé les données de séquençage cellulaire unique pour P. vivax et P. falciparum, la même famille de gènes de transcription contenait la majorité des nouvelles mutations pour les deux espèces.

 » Nous avons deux espèces différentes de paludisme dans deux régions différentes du monde, la Thaïlande et le Malawi « , dit-il. « Lorsque nous voyons la même selected se produire indépendamment chez différentes espèces, c’est un exemple d’évolution convergente. »

En d’autres termes, des processus similaires pourraient façonner des schémas de mutation similaires chez les deux espèces, même si leur dernier ancêtre commun remonte à des millions d’années.

L’équipe ne sait pas encore quel impression les mutations ont sur le parasite et sa capacité à persister et à causer des dommages chez les hôtes humains. Les mutations peuvent être critiques pour la survie, ou quelque chose comme la résistance aux médicaments, ou peuvent révéler que ces gènes sont sans great importance.

« Nous ne savons pas ce que font ces mutations », dit Cheeseman. « Mais le fait qu’ils ciblent ce qui est considéré comme une partie assez fondamentale du cycle de vie du parasite est intéressant et mérite beaucoup de suivi. »