Une nouvelle approche pourrait éclairer une étape critique du cycle de vie du parasite du paludisme à P. vivax

Une nouvelle approche pourrait éclairer une étape critique du cycle de vie de l'un des parasites du paludisme les plus courants. L'approche a été développée par des scientifiques de l'Institut des sciences intégrées des matériaux cellulaires (iCeMS) de l'Université de Kyoto au Japon et publiée dans le Journal du paludisme.

« Le parasite du paludisme à Plasmodium vivax peut rester dormant dans les cellules hépatiques d'une personne jusqu'à des années après l'infection, entraînant des rechutes cliniques une fois le parasite réactivé », explique Kouichi Hasegawa, biologiste des cellules souches iCeMS et l'un des auteurs correspondants de l'étude.

P. vivax est responsable d'environ 7,5 millions de cas de paludisme dans le monde, dont environ la moitié en Inde. Actuellement, il n'y a qu'un seul médicament autorisé pour traiter le stade hépatique du cycle de vie du parasite, mais il a de nombreux effets secondaires et ne peut pas être utilisé chez les femmes enceintes et les nourrissons.

Le stade hépatique est également difficile à étudier en laboratoire. Par exemple, les scientifiques ont eu du mal à recréer des taux d'infection élevés dans les cellules hépatiques cultivées.

Hasegawa et ses collègues au Japon, en Inde et en Suisse ont développé un système efficace pour la reproduction de parasites du paludisme matures, la culture de cellules hépatiques humaines et l'infection des cellules par P. vivax. Bien qu'il ne résout pas le problème du taux élevé d'infection, le système fournit de nouvelles informations localisées sur le stade hépatique du parasite.

Notre étude fournit une preuve de concept pour détecter l'infection à P. vivax dans les cellules hépatiques et fournit la première caractérisation de ce stade infectieux que nous connaissons dans une région endémique de l'Inde, où sévit la plus forte charge de paludisme à vivax dans le monde. « 

Kouichi Hasegawa, auteur correspondant de l'étude, biologiste des cellules souches iCeMS, Université de Kyoto

Les chercheurs ont élevé des moustiques Anopheles stephensi dans un insectarium en Inde. Les moustiques femelles ont été nourries avec du sang provenant spécifiquement de patients indiens infectés par P. vivax.

Deux semaines plus tard, des sporozoïtes matures, stade infectieux du parasite du paludisme, ont été extraits des glandes salivaires des moustiques et ajoutés aux cellules du foie cultivées dans une boîte de Pétri.

Les scientifiques ont testé différents types de cellules hépatiques en culture pour essayer de trouver des cellules qui seraient infectées par de nombreux parasites comme dans le corps humain. Les chercheurs ont déjà essayé d'utiliser des cellules prélevées sur des biopsies hépatiques et de diverses lignées cellulaires de cancer du foie. Jusqu'à présent, aucune n'a entraîné de grandes infections.

Hasegawa et ses collègues ont essayé d'utiliser trois types de cellules souches transformées en cellules hépatiques en laboratoire. Ils ont notamment prélevé des cellules sanguines de patients infectés par le paludisme, les ont transformées en cellules souches pluripotentes, puis les ont guidées pour qu'elles deviennent des cellules hépatiques.

Les chercheurs se sont demandé si ces cellules seraient génétiquement plus sensibles à l'infection paludéenne. Cependant, les cellules n'étaient que légèrement infectées lorsqu'elles étaient exposées aux sporozoïtes parasites.

Un faible taux d'infection signifie que les cellules hépatiques ne peuvent pas être utilisées pour tester de nombreux composés antipaludiques différents à la fois. Mais les chercheurs ont découvert que les cellules pouvaient tester si un composé antipaludique spécifique fonctionnerait pour l'infection d'un patient spécifique. Cela pourrait améliorer le traitement individualisé des patients.

Les scientifiques ont également pu étudier l'un des nombreux aspects de l'infection hépatique parasitaire. Ils ont observé que la protéine du paludisme UIS4 interagissait avec la protéine humaine LC3, qui protégeait le parasite de la destruction.

Cela démontre que leur approche peut être utilisée pour approfondir cette étape importante du cycle de vie de P. vivax.