Maladie de chagas : Décryptage du génome de la punaise hématophage Rhodnius prolixus

Un consortium international composé d’une centaine de chercheurs vient de séquencer le génome de la punaise hématophage Rhodnius prolixus. Ce travail, publié par les Proceedings of the National Accademy of Sciences USA1, sera accompagné de numéros spéciaux d’autres journaux scientifiques consacrés à cet insecte. 

Trois chercheurs français, Myriam Harry (UMR EGCE, Evolution, Génomes, Comportement, Ecologie, CNRS-IRD-Paris-Sud, Univ. Saclay), Emmanuelle Jacquin-Joly (UMR 1392, Institut d'Ecologie et des Sciences de l'Environnement de Paris, iEES-Paris, INRA), Claudio Lazzari (UMR 7261, IRBI, Institut de Recherche sur la Biologie de l'Insecte, CNRS-Univ. François Rabelais) ont participé de cette aventure et apporté leur expertise, en particulier sur la recherche des gènes associés aux capacités sensorielles et au comportement de cette punaise.

La punaise hématophage Rhodnius prolixus est un vecteur majeur de la Maladie de Chagas (ou Trypanosomiase Américaine), un des problèmes de santé publique les plus graves en Amérique du Sud et Centrale. Près de 8 millions de personnes sont atteintes (soit 4% de la population sud-américaine) et chaque année cette maladie fait au moins 10 000 victimes.

Tout  au long de leur développement, des juvéniles à l’adulte, les punaises hématophages Triatominae, famille à laquelle appartient R. prolixus et qui comprend plus de cent quarante espèces, se nourrissent exclusivement de sang prélevé par piqûre sur une diversité d’animaux, qu’ils soient sauvages ou domestiques et sur l’homme. En effet, certaines espèces comme R. prolixus colonisent les habitations humaines. Cette association avec l’homme l’a transformé en un redoutable vecteur de Trypanosoma cruzi, l’agent pathogène de la maladie de Chagas. La France est concernée à double titre par la maladie de Chagas.  

En effet, la maladie est présente de façon endémique en Guyane et en métropole du fait de la présence de personnes provenant de zones endémiques et ayant contracté la maladie. Aucun vaccin n’existant encore contre ce parasite, la lutte contre la transmission de la Maladie de Chagas se base principalement sur le contrôle des insectes vecteurs par lutte chimique.

Mais R. prolixus ne tire pas sa notoriété que de son impact comme vecteur de pathogène,  c’est également un modèle classique utilisé dès le début du XX° siècle pour l’étude de la physiologie des insectes. Cette punaise vient s’ajouter à d’autres espèces d’insectes d’importance médicale, comme les moustiques, la mouche tsé-tsé et les poux, dont les génomes ont été séquencés. La séquence d’un génome est un gigantesque « catalogue de pièces détachées » et une incroyable source d’information qu’il faut décrypter peu à peu pour comprendre les briques élémentaires de l’organisation, du fonctionnement et de l’évolution d’un organisme.

Le génome de R. prolixus comprend plus de 15 000 gènes dont certains sont uniques à cette espèce. C’est le cas de gènes chimosensoriels impliqués dans la détection de différents stimuli odorants. La capacité à s’adapter à un nouvel habitat pourrait être liée à l’évolution du répertoire de ces gènes codant notamment des protéines « liant les odeurs » (odorant binding proteins, OBPs) et chimiosensorielles (chemosensory proteins, CSPs).

Les chercheurs ont ainsi identifié chez R. prolixus près d’une trentaine de gènes codant pour des OBPs  et une dizaine pour des CSPs, ce qui constitue un répertoire plus important que celui d’autres insectes hématophages dont on connait le génome.  Les chercheurs ont également identifié des gènes associés au sens mécanique, à la réception thermique, à l’hygroréception (hygrométrie), à la vision, à l’activité locomotrice et à la mémoire. Si en étudiant ces génomes, les scientifiques décryptent des mécanismes fondamentaux, ils  en dévoilent également les vulnérabilités.  

Ce décryptage constitue un point de départ à de nombreux autres travaux et notamment le développement de méthodes innovantes de lutte contre la maladie de Chagas.