Les scientifiques ont conçu des moustiques qui ralentissent la croissance des parasites responsables du paludisme dans leur intestin, empêchant ainsi la transmission de la maladie aux humains.

La modification génétique amène les moustiques à produire des composés dans leurs intestins qui retardent la croissance des parasites, ce qui signifie qu'il est peu probable qu'ils atteignent les glandes salivaires des moustiques et soient transmis par une piqûre avant que les insectes ne meurent.

Jusqu'à présent, il a été démontré que la technique réduit considérablement la possibilité de propagation du paludisme en laboratoire, mais si elle s'avère sûre et efficace dans des conditions réelles, elle pourrait offrir un nouvel outil puissant pour aider à éliminer le paludisme.

L'innovation, par des chercheurs de l'équipe Transmission:Zero de l'Imperial College de Londres, est conçue de manière à pouvoir être couplée à la technologie existante de « forçage génétique » pour propager la modification et réduire considérablement la transmission du paludisme. L'équipe se tourne vers des essais sur le terrain, mais testera minutieusement la sécurité de la nouvelle modification avant de la combiner avec un forçage génétique pour des tests dans le monde réel.

Des collaborateurs de l'Institute for Disease Modeling de la Fondation Bill et Melinda Gates ont également développé un modèle qui, pour la première fois, peut évaluer l'impact de telles modifications s'il est utilisé dans divers contextes africains. Ils ont découvert que la modification développée par l'équipe Transmission : Zéro pouvait être un outil puissant pour réduire les cas de paludisme, même là où la transmission est élevée.

Les résultats de la technologie de modification en laboratoire et de la modélisation sont publiés aujourd'hui dans Science Advances .

Retarder le développement des parasites

Le paludisme reste l'une des maladies les plus dévastatrices au monde, mettant en danger environ la moitié de la population mondiale. Rien qu'en 2021, il a infecté 241 millions de personnes et tué 627 000 personnes, principalement des enfants de moins de cinq ans en Afrique subsaharienne.

Le co-premier auteur de l'étude, le Dr Tibebu Habtewold, du Département des sciences de la vie de l'Impérial, déclare que "depuis 2015, les progrès dans la lutte contre le paludisme sont au point mort. Les moustiques et les parasites qu'ils transportent deviennent résistants aux interventions disponibles telles que les insecticides". et les traitements, et le financement a plafonné. Nous devons développer de nouveaux outils innovants."

La maladie se transmet entre les personnes après qu'un moustique femelle ait piqué une personne infectée par le parasite du paludisme. Le parasite se développe ensuite dans son stade suivant dans l'intestin du moustique et se déplace vers ses glandes salivaires, prêt à infecter la prochaine personne piquée par le moustique.

Cependant, seulement environ 10 % des moustiques vivent assez longtemps pour que le parasite se développe suffisamment loin pour être infectieux. L'équipe visait à allonger encore plus les chances, en prolongeant le temps nécessaire au parasite pour se développer dans l'intestin.

L'équipe Transmission:Zero a modifié génétiquement la principale espèce de moustique porteur du paludisme en Afrique subsaharienne :Anopheles gambiae. Ils ont réussi à faire en sorte que lorsque le moustique prend un repas de sang, il produise dans ses intestins deux molécules appelées peptides antimicrobiens. Ces peptides, initialement isolés des abeilles et des grenouilles africaines à griffes, entravent le développement du parasite du paludisme.

Cela a entraîné un délai de quelques jours avant que le stade suivant du parasite n'atteigne les glandes salivaires des moustiques, date à laquelle la plupart des moustiques dans la nature devraient mourir. Les peptides agissent en interférant avec le métabolisme énergétique du parasite, ce qui a également un effet sur le moustique, leur faisant avoir une durée de vie plus courte et diminuant encore leur capacité à transmettre le parasite.

La co-première auteure de l'étude, Astrid Hoermann, du Département des sciences de la vie de l'Impérial, explique que "depuis de nombreuses années, nous essayons en vain de fabriquer des moustiques qui ne peuvent pas être infectés par le parasite ou qui peuvent éliminer tous les parasites avec leur système immunitaire. Retarder le développement du parasite à l'intérieur du moustique est un changement conceptuel qui a ouvert de nombreuses autres opportunités pour bloquer la transmission du paludisme des moustiques aux humains."

Diffusion de la modification

Pour utiliser la modification génétique pour empêcher la propagation du paludisme dans le monde réel, il doit être propagé des moustiques élevés en laboratoire aux moustiques sauvages. Le métissage normal le propagerait dans une certaine mesure, mais comme la modification a un "coût de fitness" sous la forme d'une durée de vie réduite, elle serait probablement rapidement éliminée grâce à la sélection naturelle.

Le forçage génétique est une astuce génétique supplémentaire qui peut être ajoutée aux moustiques et qui ferait en sorte que la modification génétique antiparasitaire soit héritée de manière préférentielle, ce qui la propagerait plus largement parmi toutes les populations naturelles.

Parce que cette stratégie est si nouvelle, elle nécessiterait une planification extrêmement minutieuse pour minimiser les risques avant tout essai sur le terrain. L'équipe Transmission:Zero crée donc deux souches distinctes mais compatibles de moustiques modifiés, l'une avec la modification antiparasitaire et l'autre avec le forçage génétique.

Ils peuvent ensuite tester la modification antiparasitaire par elle-même en premier, en n'ajoutant le forçage génétique qu'une fois qu'il a été démontré qu'il est efficace.

Le co-auteur principal, le Dr Nikolai Windbichler, du Département des sciences de la vie de l'Impériale, déclare qu'ils "visent maintenant à tester si cette modification peut bloquer la transmission du paludisme non seulement en utilisant des parasites que nous avons élevés en laboratoire, mais aussi des parasites qui ont humains infectés. Si cela s'avère vrai, alors nous serons prêts à l'amener à des essais sur le terrain dans les deux à trois prochaines années."

Une autre arme dans l'arsenal

Avec des partenaires en Tanzanie, l'équipe a mis en place une installation pour générer et manipuler des moustiques génétiquement modifiés et effectuer quelques premiers tests. Celles-ci incluent la collecte de parasites auprès d'écoliers infectés localement, pour s'assurer que la modification fonctionne contre les parasites circulant dans les communautés concernées.

Ils évaluent également pleinement les risques de toute libération potentielle de moustiques modifiés, en tenant compte de tout danger potentiel et en s'assurant qu'ils ont l'adhésion de la communauté locale. Mais ils espèrent que leur intervention pourra finalement aider à éradiquer le paludisme.

Le co-auteur principal, le professeur George Christophides, du Département des sciences de la vie de l'Impériale, déclare que "l'histoire nous a appris qu'il n'y a pas de solution miracle en matière de lutte contre le paludisme, nous devrons donc utiliser toutes les armes dont nous disposons disposal and generate even more. Gene drive is one such very powerful weapon that in combination with drugs, vaccines and mosquito control can help stop the spread of malaria and save human lives." + Explorer plus loin

Simple genetic modification aims to stop mosquitoes spreading malaria