Plasmodium, Antigènes variants de surface, Gènes var, PfEMP1, Spectrométrie de masse, Protéogénomique

Le paludisme à Plasmodium falciparum est à l'origine des formes graves de la maladie, et est endémique dans les zones tropicales du globe. Les enfants de moins de cinq ans sont particulièrement touchés, et les manifestations cliniques les plus fréquentes dans cette population sont le neuropaludisme et l'anémie sévère liée au paludisme. Au cours de la phase érythrocytaire de son développement, P. falciparum remodèle sa cellule hôte, l'hématie, et met en place un réseau d'interaction complexes pour exporter ses protéines à la surface de l'hématie parasitée. Parmi ces protéines, les antigènes variants de surface contribuent à la survie du parasite, d'une part par des mécanisme de variation antigénique, et d'autre part via leur capacité de liaison à des récepteurs de l'endothélium humain, en particulier CD36, ICAM-1 et EPCR. Ce phénomène, appelé cytoadhérence, contribue également à la physiopathologie de l'accès grave. Le neuropaludisme est associé à la séquestration des hématies parasitées au niveau des endothéliums cérébraux. Les gènes var, qui codent pour les protéines PfEMP1, sont les composants parasitaires majeurs impliqués dans le phénomène de cytoadhérence. Les gènes var sont une famille multigénique, et le génome de référence de P. falciparum (3D7), contient 60 gènes var. Les protéines PfEMP1 correspondantes sont des protéines transmembranaires, et la partie extracellulaire de la protéine est constituée d'un enchaînement de domaines Duffy Binding Like (DBL) et Cystein-rich Inter Domain Region (CIDR). Des domaines ou enchaînement de domaines de PfEMP1 ont été décrits comme associés à des phénotypes de cytoadhérence. Par exemple, le domaine CIDRa1.4-7 permet la liaison des hématies parasitées au récepteur EPCR, et le domaine DBLb3/5 l'adhésion au récepteur ICAM-1. De plus, les protéines PfEMP1 sont un des candidats pour le développement d'un vaccin contre les formes graves du paludisme. Cependant, la connaissance des séquences PfEMP1 repose principalement sur l'étude des séquences des génomes de références (souches de laboratoire), qui ne reflètent que partiellement la variabilité des gènes codants pour ces protéines dans les populations parasitaires. L'objectif de ce travail était d'identifier des variants de PfEMP1 associés à la symptomatologie, à l'aide d'une approche multi-omique dite de protéogénomique. Le génome, le transcriptome et le protéome de parasites ont été analysés simultanément à partir de de deux modèles : d'une part, un modèle in vitro de souches de laboratoire sélectionnées pour des phénotypes d'adhésion, et d'autre part, sur des échantillons issus de patients. L'approche in vitro a été réalisée à partir de trois souches de parasites sélectionnés pour l'adhésion aux récepteurs CD36 et ICAM-1 (exprimés par des cellules CHO), et aux cellules endothéliales de cerveau humain (Hbec-5i). L'approche ex-vivo à partir d'échantillon de patients a conduit à la mise en place d'une étude de terrain à Cotonou, au Bénin. Sur ces prélèvements, l'étude du génome a permis d'identifier des variants de PfEMP1 propre à chaque isolat. L'analyse ciblée du transcriptome a montré l'expression préférentielle de transcrits propre à l'isolat comparativement aux transcrits contenus dans les bases de données de référence. Ce travail s'inscrit dans la stratégie d'identification de variants de PfEMP1 ou de sous régions de PfEMP1 qui pourraient être des candidats pour le développement d'un vaccin contre le paludisme grave de l'enfant.