[ Back to EurekAlert! ] PUBLIC RELEASE DATE: 14 le julliet 2005

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American Association for the Advancement of Science

La séquence du génome de parasites offre l’espoir d’obtenir de nouveaux médicaments et vaccins selon plusieurs études dans Science

Les spécialistes des génomes s’intéressent à des maladies négligées

Des chercheurs ont séquencé et comparé les génomes de trois parasites responsables respectivement de la maladie du sommeil, de celle de Chagas et de la leishmaniose, véritables fléaux dans les pays en voie de développement.

Ces parasites causent la maladie et la mort de millions de personnes chaque année et la séquence de leur génome apporte des informations cruciales pour le développement de médicaments et de vaccins selon de nouveaux travaux de recherche publiés dans le numéro du 15 juillet 2005 de Science, la revue éditée par l’AAAS, la société scientifique à but non lucratif.

Outre le fait d’offrir de nouvelles pistes pour la mise au point de médicaments ou de vaccins, cette recherche donne un aperçu détaillé de la biologie et de l’évolution de ces organismes unicellulaires appelés protozoaires de la famille des trypanosomidés qui parasitent l’homme, d’autres mammifères ainsi que des oiseaux, des reptiles, des poissons, des insectes et des plantes. Les insectes transmettent ces parasites pathogènes aux personnes vivants dans les régions tropicales ou sous-tropicales du globe.

Les chercheurs ont identifié environ 6.200 gènes qui sont communs aux trois parasites et alignés dans un ordre similaire au sein de leur génome. Certaines des protéines codées par ces gènes pourraient servir de cibles pour des médicaments qui seraient ainsi efficaces contre les trois parasites, un objectif d’autant plus important qu’il n’existe contre eux aucun vaccin et seulement quelques médicaments, la plupart étant inadéquats en raison de leur toxicité, de la résistance que leur opposent les parasites ou de leur coût.

Cette opération de séquençage a aussi permis d’identifier des gènes propres à chaque parasite, une information qui pourrait être utile pour réaliser des médicaments spécifiques et de nouveaux vaccins.

«Grâce à ces études, les scientifiques sont maintenant plus proches qu’il y a cinq ans de l’objectif de produire des médicaments efficaces contre ces terribles maladies» indique à Science l’auteur Najib M. El-Sayed, chercheur assistant à The Institute for Genomic Resarch de Rockville dans le Maryland.

«Ce sont des maladies négligées. La personne de la rue n’en a pas entendu parler dans les pays développés, mais elles font de vrais ravages dans ceux en développement» précise à Science l’auteur Matthew Berriman, bioinformaticien senior au Wellcome Trust Sanger Institute de Hinxton au Royaume-Uni.

Si les trois pathogènes partagent de nombreux traits généraux, ils sont cependant transmis par des insectes différents, ont des cycles de vie uniques, infectent des tissus distincts, échappent aux systèmes immunitaires par des moyens qui leur sont propres et causent des maladies différentes chez l’homme et les autres organismes qu’ils infectent. Ces trois maladies peuvent rendre gravement malade et entraîner la mort si un traitement n’est pas rapidement administré.

Le numéro du 15 juillet 2005 de Science inclut un trio d’articles dévolus chacun à l’un des parasites, un article de recherche qui compare ces travaux, deux articles plus brefs en rapport avec le sujet, un article «Viewpoint» et un éditorial.

«Le but initial de ces trois projets génomiques, qui ont été lancés indépendamment, était de décoder la matrice génétique et d’avoir un aperçu de la biologie de chacun de ces trois parasites. L’étude comparative est un prolongement intéressant de ces projets qui a donné d’importants résultats» ajoute El-Sayed.

Trypanosoma brucei cause la maladie du sommeil, connue aussi sous le nom de trypanosomiase humaine africaine, et se transmet à l’homme via la tristement célèbre mouche tsé-tsé. C’est en Afrique subsaharienne que son impact est le plus fort. Les premières phases de la maladie se caractérisent par des fièvres, des maux de tête, des douleurs articulaires et des démangeaisons. Quand le parasite franchit la barrière hémato-encéphalique et pénètre dans le système nerveux central, il perturbe le cycle du sommeil et d’autres processus neurologiques.

Trypanosoma cruzi provoque la maladie de Chagas. Le triatome, une punaise hématophage qui possède de nombreux noms communs, transmet le parasite et vit dans les fissures et crevasses des maisons de mauvaise qualité en Amérique Centrale et du Sud. Les personnes affectées par T. cruzi souffrent souvent d’atteintes cardiaques, gastro-intestinales ou neurologiques après des décennies d’une infection asymptomatique.

Les espèces du genre Leishmania sont responsables d’une gamme de maladies humaines présentes en Amérique Centrale et du Sud, en Europe du Sud, en Asie, au Moyen-Orient et en Afrique. Elles sont transmises par de minuscules insectes appelés phlébotomes. Les chercheurs ont séquencé le génome de Leishmania major, l’une des espèces de Leishmania à l’origine d’une maladie de la peau avec des ulcères provoquant souvent des cicatrices qui défigurent le malade. L. major sert de modèle pour les autres espèces du genre, y compris celles à l’origine des maladies internes ou «viscérales» qui se traduisent par des fièvres, une chute du poids, une hypertrophie du foie et de la rate et parfois la mort.

Maintenant que les gènes de ces parasites sont connus, il est beaucoup plus facile d’identifier ceux qui sont indispensables à leur survie. Les gènes codant pour des protéines impliquées dans des processus biologiques critiques servent souvent de cibles dans la mise au point de médicaments précise à Science l’auteur Peter Myler, professeur associé de recherche à l’Université de Seattle et scientifique au Seattle Biomedical Research Institute à Seattle dans l’État de Washington.

Les chercheurs ont trouvé de nombreux gènes codant pour des enzymes inconnues chez l’homme. Par exemple, leur recherche génomique a révélé des douzaines de gènes communs aux trois parasites qui ont probablement été acquis auprès de bactéries par un processus de «transfert de gène horizontal». Des produits actifs sur ces enzymes pourraient être des médicaments potentiels car ils ont moins de chances d’affecter l’organisme hôte.

Une autre approche dans le développement de médicaments est de se focaliser sur des protéines qui sont uniques à l’un des parasites. Beaucoup des gènes codant pour ces protéines spécifiques se trouvent aux extrémités des chromosomes et pourraient être des éléments vitaux pour la survie du parasite ou à l’origine de la maladie chez l’homme ou d’autres animaux hôtes. Ces gènes propres à l’adaptation du parasite ont peu de chance de se retrouver chez l’homme, ce qui en fait des cibles potentielles intéressantes pour des médicaments.

«Les trypanosomes, en raison de leur évolution particulière, présentent une pléthore de cibles potentielles pour la mise au point de médicaments et des candidats potentiels se trouvent presque sûrement dans les banques de substances chimiques des compagnies pharmaceutiques» écrit George Cross de l’Université Rockefeller à New York dans l’éditorial de cette semaine de Science.

La comparaison des trois génomes souligne aussi les différences dans les capacités métaboliques de chaque parasite, reflétant la diversité de leur mode de vie et les différences d’hôte et de vecteur. T. brucei a les capacités métaboliques générales les plus limitées et L. major les plus grandes. La capacité des phlébotomes à se nourrir de nectar pourrait rendre L. major capable d’un métabolisme plus complexe des sucres.

Dans l’espoir de développer un vaccin contre T. cruzi, l’auteur Rick Tarleton, professeur et chercheur de l’Université de Géorgie à Athens et ses collègues ont disséqué quelles protéines étaient présentes dans le parasite lorsqu’il infectait l’homme.

«Nous avons identifié des protéines qui feraient de bons candidats pour un vaccin et méritent d’être testées plus avant» explique Tarleton.

Beaucoup d’informations inattendues sont sorties de cette analyse du «protéome», notamment sur la manière dont T. cruzi obtient de l’énergie. Certaines de ces données peuvent s’appliquer à la mise au point d’un vaccin et de médicaments, d’autres sont simplement intéressantes pour la biologie indique Tarleton.

Le séquençage du génome de L. major marque une étape importante dans la compréhension des différences génétiques qui rendent d’autres leishmanias plus dangereux, une information cruciale pour développer un vaccin efficace contre un large éventail d’espèces de leishmanias selon Myler.

La perspective de développer des vaccins contre T. brucei paraît moins prometteuse en raison de l’habilité du parasite à échapper au système immunitaire. Ce nouveau travail apporte un meilleur aperçu du vaste arsenal de gènes silencieux suspecté d’aider T. brucei à rester insaisissable.

Dans un article lié au projet génomique, David Pérez-Morga et ses collègues rapportent le mécanisme par lequel une protéine trouvée dans le sérum humain et appelée «apoL-I» tue le trypanosome africain, le parasite responsable de la maladie du sommeil.

Dans l’article «Viewpoint», Carlos Morel et ses collègues soulignent la capacité croissante de certains pays en voie de développement à avoir des initiatives dans la santé en utilisant des énergies et des ressources qui leur sont propres. Par exemple, la majorité des petits brins d’ADN utilisés pour identifier les gènes des trois parasites ont été séquencés dans des institutions d’Afrique ou d’Amérique du Sud.

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La liste complète des auteurs pour chaque article est disponible pour les journalistes avec accès à Science sous embargo à http://www.eurekalert.org/jrnls/sci/index.php

Les soutiens financiers des études sont présentés dans la dernière ligne de la section «References and Notes» à la fin de chaque manuscrit. Les journalistes ayant accès à Science sous embargo peuvent accéder à ces manuscrits à http://www.eurekalert.org/jrnls/sci/index.php

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