Selon une étude récente, la génétique des bactéries pourrait aider à enrayer la propagation du paludisme. Des scientifiques britanniques et américains viennent de faire une découverte majeure dans la compréhension de la génétique des insectes parasites responsables de la propagation de maladies telles que le paludisme.

Wolbachia est une bactérie qui parasite pas moins de 80 pour cent des insectes dans le monde, affectant la reproduction de l'hôte afin d'améliorer sa propre transmission. Par exemple, chez la drosophile et le moustique, Wolbachia altère le sperme des mâles infectés afin de les empêcher de se reproduire avec des femelles non parasitées. La transmission de Wolbachia étant de type maternel, l'infection se propage rapidement – les femelles infectées peuvent s'accoupler avec succès avec n'importe quel mâle, alors que les femelles non parasitées ne peuvent s'accoupler qu'avec des mâles non infectés.

Le paludisme est l'une des maladies les plus mortelles au monde et l'une des causes principales de maladie et de décès dans les pays en développement. Selon l'Organisation mondiale de la santé (OMS), 300 à 500 millions de cas cliniques de paludisme sont diagnostiqués chaque année, pour 1,5 à 2,7 millions de décès. Si les scientifiques pouvaient contrôler la transmission de l'infection entre moustiques, ils réussiraient à réduire de façon significative la diffusion de cette pathologie.

De nombreux chercheurs ont étudié la possibilité de stratégies de contrôle utilisant des bactéries Wolbachia génétiquement modifiées (GM). Le parasite GM transporterait des gènes qui rendent le moustique hôte incapable de transmettre le parasite plasmodium responsable du paludisme. Pour la première fois, des scientifiques de l'université de Bath (Royaume-Uni) et de l'université de Chicago (Etats-Unis) ont identifié deux des gènes manipulés par Wolbachia lorsqu'elle parasite la drosophile Drosophila simulans.

« C'est une avancée majeure dans notre compréhension de la base génétique de l'infection par Wolbachia, » a déclaré M. Ben Heath, de l'université de Bath. « L'étude de Wolbachia est rendue difficile par le fait, notamment, que la bactérie vit à l'intérieur des cellules de son insecte hôte et ne peut être étudiée isolément et de façon efficace en raison de sa dépendance au mécanisme et au matériel cellulaires de son hôte pour survive. Autre difficulté, les changements que la bactérie induit dans le développement du sperme sont si subtils qu'ils peuvent être difficiles à détecter », a-t-il expliqué.

L'équipe anglo-américaine a comparé les gènes exprimés dans les drosophiles mâles infectées et non infectées. Après soustraction les uns des autres, ne sont restés que les gènes exprimés suite à l'infection par Wolbachia. Un des gènes identifiés – appelé « zipper » – est bien connu des scientifiques sans pour autant avoir jamais été associé à l'infection par Wolbachia.

L'équipe a travaillé avec des mouches transgéniques, qui surexpriment le gène zipper lorsqu'elles sont exposées à une source de chaleur légère durant leur développement. Les chercheurs ont dès lors été en mesure de reproduire l'effet de Wolbachia dans les drosophiles non porteuses de la bactérie.

« Le gène zipper identifié par les scientifiques interagit également avec un second gène appelé Igl, responsable de la polarité intracellulaire ; cette interaction devient importante lors de la division d'une cellule en deux cellules différentes, comme c'est le cas lorsque les cellules souches se transforment en sperme » , a expliqué M. Tim Karr, également de l'université de Bath.

« En affectant l'équilibre entre ces gènes, Wolbachia est capable de favoriser l'incompatibilité cytoplasmique en modifiant le sperme des mâles infectés. Cela empêche toute compatibilité du sperme avec un ovule d'une femelle non infectée par Wolbachia et aboutit à la stérilité. »

« Toutefois, lorsque les mâles infectés s'accouplent avec des femelles parasitées, la bactérie Wolbachia présente dans l'ovule parvient à corriger la modification du sperme, ce qui permet la fécondation et la poursuite d'un développement normal. » Les chercheurs étudient à présent les mécanismes d'autres espèces d'insectes affichant des niveaux différents d'incompatibilité cytoplasmique.