Les scientifiques ont dévoilé une nouvelle stratégie de lutte contre les moustiques : des champignons génétiquement modifiés qui se propagent lors de l'accouplement. Cette stratégie offre l’espoir de réduire le paludisme dans les régions à haut risque.
Recherche : Transmission de champignons transgéniques tueurs de moustiques lors de la copulation. Crédit d'image : Kateryna Kon/Shutterstock
Dans une étude récente publiée dans la revue Rapports scientifiquesune équipe de chercheurs du Burkina Faso et des États-Unis a étudié une nouvelle méthode de contrôle des moustiques transmettant le paludisme à l'aide de champignons génétiquement modifiés capables de tuer les moustiques par transmission sexuelle.
L’étude a exploré l’efficacité de la transmission, la virulence et les effets de mortalité de ces champignons dans des conditions semi-naturelles tout en abordant les défis liés à l’amélioration des outils de lutte anti-vectorielle existants. Les chercheurs ont obtenu les approbations éthiques de l'Agence nationale de biosécurité du Burkina Faso et d'autres organismes de réglementation, garantissant ainsi le respect des directives de biosécurité.
Sommaire
Arrière-plan
Le paludisme reste un problème de santé mondial important, en particulier dans les pays tropicaux et subtropicaux. De plus, les méthodes traditionnelles telles que les moustiquaires insecticides et la pulvérisation intérieure réussissent souvent à cibler les moustiques intérieurs, mais ne parviennent pas à s’attaquer aux populations qui se reposent à l’extérieur. Ces moustiques exophiles présentent des comportements divers qui les rendent difficiles à gérer avec les stratégies actuelles.
Des approches biologiques innovantes, telles que l’utilisation de champignons entomopathogènes, qui infectent et tuent naturellement les moustiques, sont largement explorées dans des recherches récentes. Cependant, ces champignons montrent souvent une efficacité limitée en raison de faibles taux de transmission. Même si le génie génétique des champignons pour produire des toxines mortelles a amélioré leur impact même à des doses minimes, la transmission reste difficile. La recherche indique qu'une seule spore fongique transgénique peut être mortelle pour les moustiques, réduisant ainsi considérablement le besoin de charges d'inoculum élevées observées avec les champignons de type sauvage. La transmission sexuelle de ces champignons lors de l’accouplement des moustiques offre un moyen prometteur d’atteindre les populations intérieures et extérieures.
À propos de l'étude
La présente étude a évalué la capacité des champignons tueurs de moustiques génétiquement modifiés à se propager par transmission sexuelle et à provoquer une mortalité importante dans les populations de moustiques extérieures et intérieures. Les chercheurs ont utilisé deux souches fongiques – une souche de type sauvage et une souche transgénique exprimant des toxines spécifiques aux insectes – pour infecter les moustiques mâles. L'étude a été menée en laboratoire et dans des environnements semi-terrain pour imiter les conditions naturelles.
Adulte Anophèle coluzzii des moustiques, élevés à partir de larves dans une zone abritant des moustiques résistants aux insecticides, ont été exposés aux spores fongiques. Les chercheurs ont traité les moustiques mâles avec des spores fongiques et leur ont ensuite permis de s'accoupler avec des femelles non infectées. Ils ont ensuite analysé la transmission fongique en mesurant la proportion de femelles porteuses de spores fongiques, le nombre de spores transférées et les taux de mortalité qui en résultent.
L'étude a examiné les taux de survie des moustiques femelles après exposition à des mâles traités avec des champignons transgéniques ou de type sauvage à différents intervalles post-traitement. Les chercheurs ont également évalué si le contact avec les surfaces sur lesquelles se reposaient les mâles traités pouvait entraîner la transmission de spores. Les résultats ont indiqué que les femelles n'ont pas contracté d'infections fongiques par contact avec des surfaces de repos, renforçant ainsi le fait que l'accouplement direct est le principal mode de transmission. De plus, l’équipe a étudié comment les taux d’accouplement et la mortalité des femelles variaient en fonction du type de champignon, du moment du traitement et de facteurs environnementaux tels que le positionnement des essaims de moustiques par rapport au coucher du soleil, qui influençaient le nombre de couples reproducteurs.
Principales conclusions
Les chercheurs ont découvert que les champignons transgéniques tueurs de moustiques sont significativement plus efficaces pour provoquer la mortalité des moustiques femelles par transmission sexuelle que les champignons de type sauvage. Lorsque des mâles traités avec des champignons transgéniques se sont accouplés avec des femelles non infectées, jusqu'à 89,33 % des femelles sont mortes dans les deux semaines, ce qui était significativement plus élevé que la mortalité de 68 % ± 4 % observée parmi les moustiques femelles exposés à des mâles traités avec des champignons de type sauvage.
De plus, des expériences d'infection ont démontré que les mâles restaient capables de transmettre des spores jusqu'à 24 heures après le traitement. La souche transgénique s'est révélée particulièrement mortelle, même avec un transfert de spores minimal, en raison de l'expression d'une toxine spécifique à l'insecte. Les femelles exposées à des champignons transgéniques présentaient des taux de mortalité plus élevés malgré la réception de charges de spores similaires à celles exposées à des champignons de type sauvage. Cependant, moins de femelles sont mortes lorsqu'elles ont été exposées à des mâles infectés pendant 48 heures, ce qui suggère une diminution de l'efficacité de la transmission fongique au fil du temps, à mesure que les mâles infectés présentaient des symptômes.
L'étude a également révélé que les femelles n'ont pas contracté l'infection en entrant en contact avec des surfaces sur lesquelles les mâles infectés s'étaient reposés. Cela indique que l'accouplement direct est le principal mode de transfert fongique. De plus, les taux d'accouplement n'ont pas été affectés par le traitement fongique au cours des premières 24 heures, ce qui suggère que la présence de spores fongiques sur les mâles n'a pas dissuadé les moustiques femelles de s'accoupler. Cette découverte conforte la combinaison potentielle de champignons transgéniques avec d’autres stratégies de lutte contre les moustiques, telles que la technique de l’insecte stérile (SIT) et les approches basées sur Wolbachia.
Il est intéressant de noter que moins de femelles sont mortes après un accouplement avec des mâles infectés pendant 48 heures, contre 24 heures, probablement en raison d'un transfert réduit de spores, car des symptômes fongiques ont également commencé à se manifester chez les mâles. Dans les expériences en semi-terrain, les taux d'accouplement étaient influencés par des facteurs environnementaux tels que la proximité des essaims avec des lieux de coucher du soleil, mais les modèles de mortalité observés en laboratoire étaient également cohérents dans ces contextes plus naturels.
Ces résultats ont mis en évidence le potentiel des champignons transgéniques comme outil efficace de lutte contre les moustiques, en particulier lorsqu'ils sont intégrés à d'autres stratégies. En outre, l’étude souligne la nécessité d’évaluations préliminaires sur le terrain des caractéristiques des sites d’accouplement afin de maximiser l’efficacité de la transmission dans des conditions réelles.
Conclusions
En conclusion, l’étude a démontré que les champignons génétiquement modifiés tueurs de moustiques pouvaient transmettre efficacement des infections mortelles lors de l’accouplement et réduire considérablement le nombre de moustiques. En outre, les souches fongiques transgéniques ont surpassé les champignons de type sauvage et constituent une approche prometteuse pour la lutte contre les vecteurs du paludisme. En ciblant à la fois les populations intérieures et extérieures, cette méthode répond également aux limites des interventions existantes. Cependant, la persistance de l’efficacité fongique au fil du temps et les influences environnementales sur les taux d’accouplement doivent être soigneusement prises en compte en cas de déploiement à grande échelle.
