Les scientifiques ont développé une technique permettant de détecter rapidement et de manière fiable les changements génétiques chez les parasites du paludisme au Ghana, en utilisant simplement un ordinateur portable de jeu et un séquenceur portable MinION d’Oxford Nanopore.
Des chercheurs du Wellcome Sanger Institute et de l’Université du Ghana ont pu démontrer pour la première fois qu’une surveillance des agents pathogènes de bout en bout et en temps réel à partir d’échantillons de sang cliniques est possible dans les zones rurales où les ressources sont limitées. Ils ont recherché des marqueurs clés de la résistance aux médicaments chez le parasite du paludisme et la diversité du gène cible du vaccin.
Les résultats, publiés dans Microbiologie naturelle (23 novembre), ouvrent la voie à une surveillance locale de la résistance aux médicaments et à l’évaluation de nouveaux vaccins contre le paludisme dans les régions touchées.
Malgré les efforts intensifs de lutte déployés au cours des dernières décennies, le paludisme tue encore plus de 600 000 personnes chaque année, dont la plupart sont de jeunes enfants en Afrique subsaharienne. Un facteur clé est la capacité des parasites du paludisme à développer rapidement une résistance aux médicaments antipaludiques et à d’autres interventions médicales.
La surveillance génomique – la surveillance continue des changements dans l’ADN du parasite – fournit les outils nécessaires pour analyser les données génomiques à l’origine de la résistance des parasites aux médicaments. Mais jusqu’à récemment, elle était principalement réalisée dans des laboratoires situés dans des pays à revenu élevé et non endémiques, concentrant les capacités loin des régions touchées.
Dans cette nouvelle étude, les chercheurs ont entrepris de développer une technologie accessible en temps quasi réel pour surveiller les mutations parasitaires au sein des communautés les plus touchées par le paludisme.
Les chercheurs ont utilisé un équipement de biologie moléculaire standard pour collecter des parasites à partir d’échantillons de taches de sang, préparés par une simple piqûre au doigt. Ils ont ensuite séquencé et analysé l’ADN du parasite du paludisme à l’aide du dispositif portable MinION et d’un ordinateur portable pour détecter les marqueurs connus de résistance aux médicaments, les mutations émergentes et les cibles des nouveaux vaccins contre le paludisme.
L’équipe a mené avec succès l’étude à partir de deux sites : un hôpital urbain dans la capitale ghanéenne Accra et une ville rurale située à 11 heures de route au nord. Ils ont pu générer des informations de séquençage en seulement 48 heures après avoir reçu un échantillon, tout en maintenant des coûts minimes, à environ 27 £ par échantillon par lots de 96.
L’équipe a montré que les traitements de première ligne restent actuellement très efficaces contre les souches locales de paludisme au Ghana. Toutefois, une surveillance continue est essentielle, notamment pour protéger les groupes à haut risque qui bénéficient d’interventions ciblées..
Ils ont également découvert de multiples différences génétiques entre les souches de paludisme en circulation et la protéine ciblée par les vaccins antipaludiques nouvellement recommandés. Bien qu’ils nécessitent une étude plus approfondie, ces éléments pourraient avoir un impact sur les derniers déploiements de vaccins en Afrique.
Edem Adika, co-premier auteur de l’étude à l’Université du Ghana, a déclaré : « En remontant le séquençage à la source, les informations arrivent en quelques jours plutôt qu’en années, ce qui permet des réponses rapides et localisées. Cette vitesse sans précédent promet de changer la donne dans la lutte contre les maladies infectieuses qui dépasseront nos contre-mesures. Nous espérons que cette approche sur site sera bientôt appliquée ici à d’autres agents pathogènes.
L’évolution et la propagation répétées de la résistance aux principaux médicaments antipaludiques ont contrecarré les efforts visant à éliminer le paludisme au cours des 70 dernières années. L’expansion de la surveillance moléculaire en Afrique est désormais essentielle pour suivre les résistances émergentes aux médicaments et aux tests de diagnostic, et pour éclairer les interventions telles que les nouveaux vaccins.
Dr William Hamilton, auteur principal de l’étude, Wellcome Sanger Institute
Le Dr Lucas Amenga-Etego, auteur principal de l’étude au Centre ouest-africain de biologie cellulaire des agents pathogènes infectieux (WACCBIP), Université du Ghana, a déclaré : « Ce flux de travail de séquençage a un énorme potentiel pour combler le déficit de séquençage en Afrique subsaharienne étant donné son moindre coût et sa facilité d’utilisation. Mais pour faire évoluer la capacité de manière durable, il faut développer les programmes de formation locaux, l’infrastructure bioinformatique et l’expertise en science des données. Celles-ci devraient être des priorités pour la communauté mondiale de la génomique des agents pathogènes à l’avenir.
