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Des moustiques OGM pour éradiquer le paludisme ?

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Des moustiques génétiquement modifiés, résistants au paludisme et qui remplaceraient les moustiques de la nature : c'est le rêve de chercheurs de l'Université d'Arizona, qui l'ont d'ailleurs presque accompli.

Le moustique Anopheles stephensi est un des vecteurs du paludisme. Son remplacement dans la nature par un moustique non vecteur du parasite Plasmodium devrait éradiquer la maladie. © Wikimedia Commons

Le paludisme est une maladie infectieuse retrouvée principalement dans les pays tropicaux, qui tue environ 1 million de personnes par an. Elle risque d'être encore plus dévastatrice, à cause de la résistance accrue aux médicaments et aux insecticides. L'agent responsable de la maladie est un organisme unicellulaire, nommé Plasmodium, parasite du moustique et transmis à l'Homme par les insectes femelles lors de leurs prises alimentaires sanguines, autrement dit lorsqu'elles nous piquent.

C'est dans l'insecte qu'a lieu la reproduction sexuée du parasite. Lorsque le moustique se nourrit sur un animal impaludé, les gamètes de Plasmodium ingérées se fécondent et les ookinètes obtenues traversent la barrière intestinale de l'insecte. Elles se transforment en oocystes, qui mettront environ 12 jours pour libérer les sporozoïtes, cellules mobiles qui rejoindront la glande salivaire du moustique. Ainsi, 16 jours après son infection, l'insecte peut réinjecter le parasite à d'autres animaux lors de ses prochains repas.

Afin d'éradiquer la maladie, plusieurs solutions existent : des pesticides (de moins en moins efficaces), un vaccin (qui se fait attendre), ou la création de moustiques 100% résistants au parasite, une stratégie possible par génie génétique. Trois paramètres sont essentiels dans une telle lutte contre le paludisme : une résistance maximale du moustique, une diminution de la durée de vie de l'insecte (en général, elle tourne autour de deux semaines, seuls ceux qui vivent plus longtemps peuvent donc transmettre la maladie), et un avantage du moustique modifié par rapport au sauvage pour qu'il le remplace spontanément dans la nature.

Les chercheurs de l'Université d’Arizona ont tenté de modifier génétiquement Anopheles stephensi, un des moustiques vecteurs de la maladie, afin qu'il devienne totalement résistant au Plasmodium. Les résultats sont présentés dans le journal Plos Pathogen.

Images de l'intestin de moustiques transgéniques exprimant la protéine Akt (à gauche) et non-transgéniques (à droite). La protéine Akt est visualisée par immunolocalisation grâce à des anticorps fluorescents spécifiques (vert). Les flèches montrent les membranes cellulaires de l'épithélium. Les images du bas sont une superposition des deux images supérieures, prises au microscope optique (haut) et à fluorescence (milieu). © Université d'Arizona / Plos Pathogen

Deux des objectifs atteints

Les scientifiques ont introduit, dans des embryons de moustique, un gène déjà présent dans l'insecte, mais ont augmenté son taux d'expression spécifiquement dans l'intestin, grâce à des séquences d'ADN promotrices uniquement activées dans les cellules intestinales. Ils ont également légèrement modifié le gène, de telle manière à ce qu'il soit encore plus actif. Ce gène, codant pour une kinase du nom d'Akt, est impliqué dans divers mécanismes cellulaires, dont la voie de signalisation de l'insuline et l'immunité innée des moustiques. De plus, de précédentes analyses avaient permis de montrer son rôle dans la variation de la durée de vie des insectes.

Les chercheurs ont ensuite présenté de la nourriture infectée aux insectes génétiquement modifiés. Les moustiques hétérozygotes (possédant une version normale du gène Akt, et une version modifiée) sont, d'une part, moins nombreux à être infectés par les parasites que les moustiques sauvages (10,5 contre 58,5%), et d'autre part, ceux qui sont infectés contiennent comparativement beaucoup moins de parasites (diminution de 95,6%).

Lorsque le même test est effectué sur les moustiques homozygotes, c'est-à-dire contenant les deux allèles modifiés du gène Akt, plus aucun Plasmodium n'est retrouvé dans les insectes. De plus, la durée de vie des moustiques modifiés est significativement réduite. Par contre, le taux de reproduction semble identique à celui des insectes sauvages.

Deux des trois objectifs ont donc été atteints. Mais le dernier, le gain d'un avantage reproductif des moustiques modifiés, sera certainement plus difficile à réaliser. De plus, l'utilisation de cette stratégie de remplacement des moustiques sauvages pose d'autres problèmes : d'un point de vue éthique, comment l'homme peut-il lancer dans la nature une espèce d'insecte modifiée, sans qu'il puisse contrôler son devenir ? Pour l'instant, les moustiques modifiés sont gardés sous haute surveillance dans un laboratoire très sécurisé, sans aucune chance de s'échapper.