Un champignon Aspergillus oryzae recombinant transmis des larves aux adultes des moustiques Anopheles stephensi inhibe le développement des oocystes du parasite du paludisme

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 12177 (2023) Citer cet article

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Le contrôle de la transmission des parasites du paludisme des moustiques aux humains est entravé par la diminution de l’efficacité des insecticides, le développement d’une résistance aux médicaments contre le paludisme de dernier recours et l’absence de vaccins efficaces. Ici, l'activité de blocage de la transmission antiplasmodiale d'une souche de champignon Aspergillus oryzae (A. oryzae-R) recombinante, utilisée dans l'industrie alimentaire humaine, a été étudiée chez des moustiques Anopheles stephensi élevés en laboratoire. La souche de champignon recombinante a été génétiquement modifiée pour sécréter deux peptides effecteurs anti-plasmodiaux, les peptides MP2 (peptide 2 de l'intestin moyen) et EPIP (peptide d'interaction énolase-plasminogène). La transmission transstadiale du champignon des larves aux moustiques adultes a été confirmée suite à l'inoculation d'A. oryzae-R dans les bacs à eau utilisés pour l'élevage des larves. La sécrétion des peptides effecteurs anti-plasmodiaux à l'intérieur de l'intestin moyen du moustique a inhibé la formation d'oocystes de parasites P. berghei. Ces résultats indiquent que A. oryzae peut être utilisé comme modèle de paratransgenèse portant des protéines effectrices pour inhiber le développement du parasite du paludisme chez An. Stephensi. Des études supplémentaires sont nécessaires pour déterminer si ce champignon recombinant peut être adapté dans des conditions naturelles, avec un impact minimal ou nul sur l'environnement, pour cibler les agents de maladies infectieuses transmises par les moustiques à l'intérieur de leurs vecteurs.

Plasmodium, responsable du paludisme, est la maladie à transmission vectorielle la plus importante et se transmet par la piqûre de moustiques anophèles infectés1. Près de la moitié de la population mondiale vit dans des zones sujettes au paludisme et plus de 400 000 personnes en meurent chaque année, pour la plupart de jeunes enfants1. Malgré les efforts continus de gestion, la lutte contre le paludisme a connu un succès limité, les niveaux d'infection ont atteint un plateau et l'éradication reste difficile à atteindre. Il ne fait aucun doute que la pandémie actuelle de COVID-19 a des implications indirectes sur la lutte contre le paludisme. La réponse rapide au COVID-19 doit inspirer les efforts visant à améliorer la lutte contre le paludisme, sinon il existe un risque d’augmentation de la mortalité causée par cette pandémie, en particulier chez les enfants, et d’anéantir l’une des campagnes de santé publique les plus efficaces2. Il existe donc un besoin urgent de solutions alternatives pratiques pour contrôler le paludisme1.

Les moustiques sont les hôtes définitifs du paludisme et de nombreuses autres maladies à transmission vectorielle. Anopheles stephensi est un vecteur majeur du paludisme en Asie et s'est récemment propagé à la Corne de l'Afrique3. Chez le moustique, le parasite subit des étapes de développement, de multiplication et de maturation au sein de l’intestin moyen4. L’intestin moyen peut donc être considéré comme une cible privilégiée d’intervention, de sorte que la compétition entre les microbiomes de l’intestin pourrait permettre à une espèce particulière de prendre le dessus dans l’intestin5,6. Le microbiote du moustique peut être dérivé de l'environnement à n'importe quelle étape de son cycle de vie et a des effets importants via des interactions avec les processus biologiques du moustique, tels que la croissance, les réponses immunitaires, la digestion, la reproduction et la résistance aux agents pathogènes7,8. La composition spécifique du microbiome des moustiques est donc très dynamique et diversifiée9,10,11.

Ces dernières années, une grande partie du programme de recherche sur le paludisme s’est concentrée sur le développement de médicaments ou de vaccins. Alors que l'efficacité des insecticides et des traitements contre le paludisme diminue et en raison de l'insuffisance des vaccins efficaces contre les maladies transmises par les moustiques, les résultats du vaccin antipaludique le plus avancé (RTS, S) suggèrent qu'il ne fait que réduire la morbidité et est donc inadéquat en termes d'outil. pour atteindre l’objectif d’éradication du paludisme1. La demande d’approches de contrôle plus dynamiques ciblées sur les vecteurs se développe de plus en plus12. Parmi les méthodes récemment proposées, la paratransgenèse est une approche nouvelle et à multiples facettes qui a été suggérée comme moyen potentiel de contrôler les maladies à transmission vectorielle. Cette approche tente d'éliminer un agent pathogène d'une communauté de vecteurs en manipulant génétiquement les organismes symbiotiques du vecteur, tels que des bactéries, des virus ou des champignons, en induisant l'endosymbiote à produire des molécules effectrices antipathogènes13,14. Des micro-organismes, notamment des virus15, des champignons13,16 et des bactéries17, ont été testés comme candidats à la paratransgénèse chez les vecteurs du paludisme. Pour faciliter cette approche, les micro-organismes utilisés pour la paratransgénèse doivent être associés à la population de vecteurs cible, doivent se développer efficacement dans des milieux couramment disponibles et peu coûteux et doivent être génétiquement modifiables en laboratoire. Après manipulation génétique, ils doivent rester similaires au type sauvage et coloniser et dominer efficacement le vecteur et enfin doivent être sans danger pour l'homme, l'environnement et les animaux non ciblés18.