La conversion génique pourrait contribuer à lutter contre le paludisme
Une équipe internationale de chercheurs apporte un nouvel éclairage sur la façon dont le génome humain combat le paludisme. Les scientifiques ont conduit l'analyse génétique de 15 groupes ethniques en Afrique, à la recherche de variantes génétiques susceptibles d'expliquer pourquoi certains groupes, dont les caractéristiques génétiques et géographiques diffèrent, sont plus sensibles que d'autres au parasite. Les résultats de l'étude ont été publiés dans la revue American Journal of Human Genetics. Chaque année, le paludisme touche plus de 300 millions de personnes et entraîne près d'un million de décès. Près de 90% des cas sont enregistrés en Afrique sub-saharienne. Des scientifiques de l'université de Pennsylvanie aux États-Unis, avec des collègues de France, d'Italie, du Kenya, du Nigeria, du Soudan et de la Tanzanie, ont étudié les réponses de populations différentes aux parasites (les Plasmodium) qui sont la cause du paludisme. Ils ont mené la comparaison la plus complète d'une paire de gènes associés à la capacité des parasites à envahir les globules rouges. «Lorsque l'on veut déterminer les variantes génétiques associées à la sensibilité à la maladie, il est important de conduire une étude à une échelle très fine», déclare le Dr Wen-Ya Ko, boursier post-doctorant du département de génétique de la Perelman School of Medicine de l'université de Pennsylvanie. «Dans une certaine mesure, des populations différentes évoluent de manière indépendante et peuvent donc disposer de mutations uniques.» Le cycle de vie du parasite responsable du paludisme dépend de sa capacité à infecter les globules rouges en se liant à leur surface. Les chercheurs proposent que ceci explique la sélection positive de mutations comme l'anémie falciforme, qui modifie la forme des globules rouges. «L'hôte et le parasite se combattent à coup de mutations. C'est une co-évolution, une course aux armements qui laisse dans le génome la signature de la sélection», explique le Dr Ko. «Nous avons détecté plusieurs polymorphismes mononucléotidiques qui pourraient être une telle signature.» Les travaux ont porté plus particulièrement sur les polymorphismes. L'équipe a étudié ces variantes dans une paire de gènes codant pour les protéines glycophorines A et B, présentes sur la surface des globules rouges. Un changement de la forme de ces protéines modifie la façon dont le Plasmodium se fixe sur elles et infecte les cellules. Les chercheurs soulignent que deux théories opposées expliquent l'impact du changement de forme de ces protéines sur le taux de maladie. Certains scientifiques supposent que la glycophorine A augmente le taux de liaison, agissant comme un leurre et protégeant des cellules plus vulnérables contre l'infection par le Plasmodium. D'autres pensent que la glycophorine A subit des mutations qui rendent impossible la fixation du parasite. Les résultats des travaux montrent que des régions différentes des deux gènes sont le siège de modes différents de sélection naturelle. Les chercheurs ont découvert davantage de variations génétiques dans la région codant pour la glycophorine A, laquelle influence l'entrée du Plasmodium dans le globule rouge. «La signature de la sélection était maximale dans les populations les plus exposées au paludisme», déclare le professeur Sarah Tishkoff de l'université de Pennsylvanie, auteur principal de l'article. Les membres de l'équipe ont également découvert une variante originale de la glycophorine B chez plusieurs populations où le paludisme est très présent, elle pourrait être une cible de la sélection naturelle. «Les gènes codant pour les glycophorines A et B résultent d'une duplication», souligne le Dr Ko. «Leurs séquences sont semblables à plus de 95%. Cette similitude peut entraîner la recombinaison des gènes A et B, et donc la transmission d'une mutation de l'un vers l'autre.» Les études futures de la conversion génique pourraient faire progresser la recherche sur le paludisme et son traitement. «Le Plasmodium bénéficie d'un génome qui mute facilement et dont le cycle de vie est bien plus court que celui de l'homme, il est donc utile d'avoir des mutations plus nombreuses, et plus rapidement», commente le Dr Ko. «C'est un outil dans la course aux armements. Il pourrait ne pas suffire pour gagner, mais c'est une autre façon d'augmenter la variation.»Pour plus d'informations, consulter: American Journal of Human Genetics: http://www.cell.com/AJHG/ Université de Pennsylvanie: http://www.upenn.edu/
Pays
France, Italie, Kenya, Nigeria, Soudan, Tanzanie, États-Unis