Le paludisme est une maladie ancienne qui a profondément façonné l’histoire de l’humanité. Rien qu’en 2023, 263 millions de cas ont été signalés dans 85 pays endémiques, entraînant 597 000 décès1. La maladie est causée par des parasites protozoaires du genre Plasmodium, appartenant à l’embranchement des Apicomplexa. Parmi les cinq espèces qui infectent l’homme - P. falciparum, P. vivax, P. knowlesi, P. ovale et P. malariae - P. falciparum et P. vivax représentent la majorité des cas. P. falciparum est associé au paludisme sévère et est prédominant en Afrique, tandis que P. vivax a la distribution géographique la plus large, étant plus répandu en Amérique du Sud et en Asie2.
La complexité du cycle de vie de Plasmodium , qui implique plusieurs stades de développement sur deux hôtes, facilite sa transmission et sa persistance dans les régions endémiques3. Une étape critique de ce cycle est la transition de l’homme au moustique vecteur, ce qui en fait une cible clé pour l’intervention. La transmission commence à l’intérieur de l’hôte humain, où les stades sexués de Plasmodium se développent à mesure que les mérozoïtes se différencient en gamétocytes mâles et femelles. Lors de l’ingestion par un moustique, les signaux environnementaux déclenchent l’activation des gamétocytes et la formation de gamètes, conduisant à la fécondation dans la lumière de l’intestin moyen. Le zygote qui en résulte se différencie en un ookinète mobile, qui envahit activement l’épithélium de l’intestin moyen et se développe en un oocyste dans la lame basale. À l’intérieur de l’oocyste, des milliers de sporozoïtes sont générés et ensuite libérés dans l’hémolymphe, ce qui leur permet de migrer vers les glandes salivaires. Là, les sporozoïtes envahissent les cellules acineuses et se déplacent dans la lumière de la glande, où ils restent jusqu’à ce que le moustique prenne son prochain repas de sang, transmettant le parasite à la peau humaine4.
La recherche de nouvelles stratégies de blocage de la transmission (TB) est essentielle compte tenu des limites des médicaments disponibles et de la résistance croissante aux antipaludiques5. Les méthodes de dépistage traditionnelles, telles que les infections par les moustiques, l’analyse microscopique manuelle ou l’incorporation d’hypoxanthine radioactive, nécessitent beaucoup de main-d’œuvre, sont difficiles à normaliser et ne conviennent pas aux applications à haut débit 6,7. Des approches plus récentes utilisant la détection basée sur la fluorescence (par exemple, la coloration de l’ADN ou les rapporteurs GFP) ont amélioré l’efficacité, mais des défis importants subsistent dans l’évaluation des composés qui ciblent les stades sexuels du parasite 6,7,8.
Pour relever ces défis, une lignée transgénique de P. berghei exprimant la nanoluciférase (nLuc), appelée Ookluc, a été développée8. Dans ce système, le gène nLuc est placé sous le contrôle du promoteur de la protéine CTRP (Circumsporozoïte) de P. berghei spécifique de l’ookinète, qui est activé chez les zygotes, conduisant à ce que la production de nLuc commence environ 6 h après l’activation des gamètes et atteigne son apogée 24 h après l’essai de conversion8. Cette conception permet une quantification automatisée, basée sur la luminescence, de la viabilité du parasite peu de temps après la fécondation, éliminant ainsi le besoin de manipulation directe du vecteur, et facilite le criblage à haut débit de milliers de composés8.
Bien que l’expression de nLuc se produise indépendamment de la viabilité de l’ookinète, limitant la détection de composés qui affectent spécifiquement les stades ultérieurs tels que la morphogenèse de l’ookinète, Ookluc reste très efficace pour identifier les composés de la tuberculose qui ciblent la gamétogenèse, la recombinaison sexuelle ou la survie du parasite dans le moustique, y compris les agents qui induisent la production d’espèces réactives de l’oxygène. Des études antérieures ont validé ce système en identifiant avec succès des composés connus pour inhiber les stades sexuels9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 de Plasmodium. Ainsi, Ookluc représente une plate-forme robuste et innovante pour le criblage à haut débit des stades sexuels de Plasmodium, facilitant la découverte de nouveaux composés de la tuberculose et faisant progresser les efforts vers l’élimination du paludisme dans les années àvenir8. Ce protocole décrit l’application du système Ookluc pour le dépistage des médicaments et la détermination de la concentration inhibitrice à 50 % (CI50).