Deux gorilles à dos argenté ; probablement la source originale d’un parasite du paludisme humain. Crédit photo : Patrick Cyusa utilisé sous licence CCO.

Les parasites responsables du paludisme ont eu un impact mortel sur les populations humaines depuis très longtemps. Des textes anciens trouvés en Chine décrivent des infections paludéennes et notre génome porte les traces de la confrontation avec le paludisme, par exemple sous la forme de la mutation drépanocytaire, qui est maintenue dans la population parce qu’elle offre une certaine protection contre le paludisme. Aujourd’hui encore, le paludisme tue jusqu’à 500 000 personnes par an et, à ce jour, il n’existe aucun vaccin commercialisé pour nous protéger. Le paludisme est sans doute l’une des pires maladies parasitaires à affecter l’espèce humaine et il y a au total cinq espèces de parasites du paludisme qui le provoquent chez l’homme.

Avec un impact aussi important, les chercheurs ont toujours cherché à savoir d’où venaient ces parasites. Lorsque les lignées de l’homme et du chimpanzé se sont séparées d’un ancêtre commun, les parasites du paludisme infectant cet ancêtre commun ont-ils également divergé, conduisant à des espèces de paludisme humaines et des espèces de paludisme de chimpanzés ? On a longtemps pensé que c’était le cas pour l’espèce de parasite responsable du paludisme Plasmodium falciparum, qui, avec Plasmodium vivax, est responsable de la majorité des cas de paludisme humain et des décès.

La théorie dominante sur les origines de Plasmodium vivax, cependant, est qu’il est beaucoup plus jeune, ayant sauté dans l’homme à partir d’un singe macaque en Asie du Sud-Est il y a environ 60 000 ans.

Si ces théories sont incorrectes, les chercheurs doivent trouver les véritables origines des parasites du paludisme qui infectent les humains afin d’évaluer les risques de transmission inter-espèces future des parasites du paludisme des singes et des singes à nous. Ces informations nous donnent également des indices importants sur la manière de traiter et de gérer l’infection. Maintenant, de nouveaux développements dans la technologie de séquençage du génome ont inversé le scénario de l’histoire de l’origine du paludisme.

Nouvelles techniques

Si vous voulez savoir comment un groupe d’organismes a évolué et s’est divisé en différentes espèces, la meilleure méthode est d’examiner les changements dans l’ADN au fil du temps, dans tous les organismes en question. Ce type d’analyse nous donne la phylogénie, ou arbre évolutif, du groupe et permet d’estimer quelles lignées d’espèces ont donné naissance aux autres et ainsi de suite. Plus on étudie d’espèces et de sections d’ADN, plus on dispose de relations et d’informations. C’est exactement ce qui a été fait avec les parasites du paludisme.

Notre capacité à collecter l’ADN du paludisme chez les singes était traditionnellement limitée par la nécessité de prélever du sang sur ces animaux. Les progrès technologiques de la dernière décennie permettent maintenant de recueillir et d’isoler l’ADN du paludisme dans les fèces des singes, ce qui ouvre la possibilité de séquencer un grand nombre d’échantillons et d’ajouter les résultats aux données utilisées pour construire la phylogénie des parasites du paludisme. Il s’avère que les singes sont porteurs de beaucoup plus d’espèces de paludisme qu’on ne le pensait à l’origine, et ce sont ces nouvelles données qui ont fourni les premiers indices que les infections humaines à P. falciparum pourraient provenir de singes existants. Plus tôt cette année, Dorothy Loy et un groupe de collègues ont publié une excellente analyse de ces résultats.

Les résultats donnent lieu à une nouvelle théorie

Parmi les 3500 séquences échantillonnées, six espèces de Laverania (un sous-genre du genre Plasmodium) ont été identifiées. Une lignée provenant de gorilles occidentaux était presque identique à P. falciparum. On a d’abord pensé que ces infections constituaient un indice que le paludisme humain pouvait infecter les gorilles, mais des analyses plus poussées ont montré qu’en fait, le P. falciparum humain est un descendant de cette espèce de gorille. On peut soutenir que ce parasite humain mortel n’a pas coévolué avec les premiers humains lorsqu’ils se sont séparés de notre ancêtre commun chimpanzé, mais qu’il a plutôt sauté sur les humains à partir des gorilles lors d’un événement de transmission unique il y a environ 10 000 ans.

Ce nouvel aperçu des origines du paludisme aide également à expliquer pourquoi P. falciparum a des niveaux étonnamment bas de diversité génétique par rapport aux autres espèces de paludisme. À l’origine, seul un petit nombre de parasites P. falciparum ont sauté sur l’homme, car ils étaient les seuls à posséder le bon ensemble de mutations qui leur permettaient de survivre. Actuellement, aucune espèce de paludisme ne semble pouvoir survivre chez l’homme. Étant donné que seul un petit nombre de parasites uniques a pu infecter les humains, cette population présente une diversité moindre que l’ensemble des parasites de sa population d’origine, une situation connue sous le nom de goulot d’étranglement de la population. En comprenant la quantité moyenne de changement génétique dans les génomes du paludisme au fil du temps et le nombre de différences entre P. falciparum et les espèces de paludisme du gorille, les chercheurs ont pu estimer que ce changement s’est produit il y a seulement 10 000 ans.

Cette nouvelle compréhension de l’origine de P. falciparum n’était pas la seule nouvelle découverte.

Nouvelles origines pour Plasmodium vivax

La théorie selon laquelle P. vivax serait originaire d’Asie, après avoir sauté des macaques aux humains, a toujours présenté des difficultés pour résoudre deux questions. Premièrement, les humains ne sont entrés en Asie qu’il y a 60 000 ans et la scission entre le paludisme des macaques et P. vivax semble être bien plus ancienne que cela. Deuxièmement, le phénotype Duffy-négatif, qui est présent en grand nombre en Afrique sub-saharienne et non en Asie du sud-est, est supposé avoir été sélectionné en réponse à une pression de sélection élevée de P. vivax, car l’absence de l’antigène Duffy est supposée rendre difficile pour P. vivax d’envahir les globules rouges.

Ces deux questions sont résolues à l’aide d’une théorie générée à partir du nouvel échantillonnage et des phylogénies.

Nous voyons maintenant que P. vivax et les souches apparentées sont très courantes chez les chimpanzés et les gorilles, ce qui démontre que P. vivax, comme P. falciparum, a très probablement ses origines dans les singes africains et a également sauté chez les humains en Afrique.

Pistes de recherche futures

La réécriture des théories concernant l’origine de ces paludismes humains est une révision importante car elle pourrait ouvrir de nouvelles et importantes pistes de recherche sur le paludisme. Quels gènes et quelles mutations ont permis au paludisme de passer du singe à l’homme ? Leur découverte pourrait ouvrir la voie à de nouvelles cibles médicamenteuses ou options de traitement. De même, quels gènes sont similaires chez les parasites du paludisme chez l’homme et chez le singe ? Cela pourrait-il indiquer des fonctions importantes largement conservées qui pourraient également constituer des cibles pour des vaccins ou des médicaments ? Beaucoup d’argent et d’efforts ont été consacrés à la recherche sur les parasites du paludisme depuis leur découverte il y a un peu plus de 100 ans, et ce à juste titre si l’on considère les énormes coûts économiques et sociaux qu’ils entraînent pour les populations humaines. L’identification des origines des parasites humains du paludisme est un résultat important qui, espérons-le, permettra d’améliorer la vie des personnes vivant dans les régions de notre planète touchées par le paludisme.