Variabilité génétique de Plasmodium:implications pour le développement devaccins et le diagnostiquePhysiopathologie, Immun...
PlanPlanI. Introduction• Définitions: variabilité et polymorphisme génétique.II. Polymorphismes génétiques de Plasmodium :...
PlanPlanI. Introduction• Définition: variabilité et polymorphisme génétique.25/03/2011 Variabilité génétique de Plasmodium 3
• Polymorphisme: séquences d’ADN différentes ausein du même allèle.• Variabilité génétique: ensemble des versionsd’un gène...
PlanPlanII. Polymorphismes génétiques de Plasmodium : implications pour le diagnostic• Le Test de Diagnostique rapide: bas...
IIII. Le Test de Diagnostic Rapide I. Le Test de Diagnostic Rapide I25/03/2011 Variabilité génétique de Plasmodium 6• Impo...
• Performance du test diagnostic dépend de :• Dégré de variation antigénique limité pour l’aldolase et la pLDH.25/03/2011 ...
IIII. Caract. Caractééristiques de HRPristiques de HRP--22• HRP-2: Histidin Rich Protein 2.• Spécifique de Plasmodium falc...
IIII. Principes de l. Principes de l’’immunochromatographieimmunochromatographie dedeflux latflux latééralral
IIII. Variabilit. Variabilitéé de HRPde HRP--2225/03/2011 Variabilité génétique de Plasmodium 10• Au laboratoire, différen...
IIII. Etude de la variabilit. Etude de la variabilitéé de HRPde HRP--2225/03/2011 Variabilité génétique de Plasmodium 11•A...
IIII. R. Réésultats de lsultats de l’é’étude de la variabilittude de la variabilitéé de HRPde HRP--22• Sources de variatio...
IIII. Diff. Difféérentes srentes sééquences gquences géénnéétiques codifianttiques codifiantHRPHRP--2225/03/2011 Variabili...
IIII. Implications de la variation g. Implications de la variation géénnéétique pourtique pourle TDRle TDR• Tous les isola...
IIII. Limites de l. Limites de l’é’étudetude• Manque de terrain: étude réalisé à partir declones et isolats de laboratoire...
IIII. Perspectives pour une prochaine. Perspectives pour une prochaine éétude ettude etapplications sur les TDRapplication...
PlanPlanIII. Polymorphismes génétiques de Plasmodium : implications pour le développementde vaccins• Carte des antigènes p...
25/03/2011 Variabilité génétique de Plasmodium 18Figure 1: Carte des antigènes parasitaires représentant une cible
Polymorphisme gPolymorphisme géénnéétique du gtique du gèène CSPne CSP(1)(1)25/03/2011 Variabilité génétique de Plasmodium...
Polymorphisme gPolymorphisme géénnéétique du gtique du gèène CSP (2)ne CSP (2)25/03/2011 Variabilité génétique de Plasmodi...
Polymorphisme gPolymorphisme géénnéétique du gtique du gèène MSP 1 (1)ne MSP 1 (1)25/03/2011 Variabilité génétique de Plas...
Polymorphisme gPolymorphisme géénnéétique du gtique du gèène MSP 1 (2)ne MSP 1 (2)25/03/2011 Variabilité génétique de Plas...
Implication pour le dImplication pour le dééveloppement desveloppement desvaccins(1)vaccins(1)Vaccins pré – érythrocytaire...
Implication pour le dImplication pour le dééveloppement des vaccins (2)veloppement des vaccins (2)En Gambie et au Mozambiq...
Implication pour le dImplication pour le dééveloppement des vaccins (3)veloppement des vaccins (3)Vaccins contre stades sa...
Implication pour le dImplication pour le dééveloppement des vaccins (4)veloppement des vaccins (4)Limite: vaccin ne conten...
Implication pour le dImplication pour le dééveloppement des vaccins (5)veloppement des vaccins (5)25/03/2011 Variabilité g...
PerspectivesPerspectives -- SolutionsSolutionsRecherche continue sur:- polymorphisme génétique- Nouveaux antigènesVaccins ...
PlanPlanIV. Conclusion25/03/2011 Variabilité génétique de Plasmodium 29
ConclusionConclusionGrande variabilité génétique de HRP-2, mais pas d’études surle terrain sur son influence dans les TDR....
MISAOTRAMISAOTRA25/03/2011 Variabilité génétique de Plasmodium 31
BibliographieBibliographie• AA Escalante, HM Grebert , R Isea et al. (2002). A study of genetic diversity in the gene enco...
Prochain SlideShare
Chargement dans…5
×

Variabilité génétique de Plasmodium: implications pour le développement de vaccins et le diagnostique

969 vues

Publié le

Variabilité génétique de Plasmodium: implications pour le développement de vaccins et le diagnostique - Présentation de la 8e édition du Cours international « Atelier Paludisme » - MOYA ALVAREZ Violeta et SIRIBIE Mohamadou

Publié dans : Santé & Médecine
0 commentaire
0 j’aime
Statistiques
Remarques
  • Soyez le premier à commenter

  • Soyez le premier à aimer ceci

Aucun téléchargement
Vues
Nombre de vues
969
Sur SlideShare
0
Issues des intégrations
0
Intégrations
4
Actions
Partages
0
Téléchargements
8
Commentaires
0
J’aime
0
Intégrations 0
Aucune incorporation

Aucune remarque pour cette diapositive

Variabilité génétique de Plasmodium: implications pour le développement de vaccins et le diagnostique

  1. 1. Variabilité génétique de Plasmodium:implications pour le développement devaccins et le diagnostiquePhysiopathologie, Immunologie et Génétique25/ 3/2011Moya Alvarez VioletaSiribié Mohamadou
  2. 2. PlanPlanI. Introduction• Définitions: variabilité et polymorphisme génétique.II. Polymorphismes génétiques de Plasmodium : implications pour le diagnostic• Le Test de Diagnostique rapide: bases et limites.• Caractéristiques et variabilité de HRP-2.• Implications de la variabilité génétique de HRP2 pour le diagnostique d’infection parPlasmodium falciparum.III. Polymorphismes génétiques de Plasmodium : implications pour ledéveloppement de vaccins• Carte des antigènes parasitaires et implications pour le développement des vaccins.• Polymorphismes génétiques et cibles des vaccins: CSP, MSP-1, 3 et Pfs25.• Vaccins contre Plasmodium dans ses différents stades parasitaires.• Perspectives sur le développement de vaccins.IV. Conclusion25/03/2011 Variabilité génétique de Plasmodium 2
  3. 3. PlanPlanI. Introduction• Définition: variabilité et polymorphisme génétique.25/03/2011 Variabilité génétique de Plasmodium 3
  4. 4. • Polymorphisme: séquences d’ADN différentes ausein du même allèle.• Variabilité génétique: ensemble des versionsd’un gène résultant des différentes forcesévolutives:I. DI. Dééfinitions et dfinitions et dééterminants de lterminants de l’é’évolutionvolutionggéénnéétiquetique25/03/2011 Variabilité génétique de Plasmodium 4mutationmigrationdérivesélection
  5. 5. PlanPlanII. Polymorphismes génétiques de Plasmodium : implications pour le diagnostic• Le Test de Diagnostique rapide: bases et limites.• Caractéristiques et variabilité de HRP-2.• Implications de la variabilité génétique de HRP2 pour le diagnostique d’infection parPlasmodium falciparum.25/03/2011 Variabilité génétique de Plasmodium 5
  6. 6. IIII. Le Test de Diagnostic Rapide I. Le Test de Diagnostic Rapide I25/03/2011 Variabilité génétique de Plasmodium 6• Importance significative pour l’amélioration du diagnostic entermes de santé publique.• Dispositifs dimmunochromatographie à flux latéral.• La plupart détectentdes protéines spécifiques de P. falciparum: PfHRP2, Pf-pLDH.antigènes de P. falciparum et antigens pan-spécifiques: aldolase oupan-malaria pLDH.
  7. 7. • Performance du test diagnostic dépend de :• Dégré de variation antigénique limité pour l’aldolase et la pLDH.25/03/2011 Variabilité génétique de Plasmodium 7IIII. Le Test de Diagnostic Rapide II. Le Test de Diagnostic Rapide IIHRP-2
  8. 8. IIII. Caract. Caractééristiques de HRPristiques de HRP--22• HRP-2: Histidin Rich Protein 2.• Spécifique de Plasmodium falciparum.• Demi-vie de 10 jours.• Exprimée lors des stades asexués.• Variabilité des gènes qui la codifientvariabilité protéique de HRP-225/03/2011 Variabilité génétique de Plasmodium 8Problématique: en quelle mesure la variabilité de HRP-2 influence la détection dePlasmodium falciparum avec les tests de diagnostic rapide?
  9. 9. IIII. Principes de l. Principes de l’’immunochromatographieimmunochromatographie dedeflux latflux latééralral
  10. 10. IIII. Variabilit. Variabilitéé de HRPde HRP--2225/03/2011 Variabilité génétique de Plasmodium 10• Au laboratoire, différences significatives entre les épitopes reconnus par les 4différents anticorps présents dans les TDR et des anticorps « candidats » pour êtreinclus dans les TDR.Y-a-t-il des différences entre la séquence du gène codifiant pour le HRP-2?
  11. 11. IIII. Etude de la variabilit. Etude de la variabilitéé de HRPde HRP--2225/03/2011 Variabilité génétique de Plasmodium 11•Au laboratoire, 75 clones et isolats de Plasmodium falciparum de 19 pays différentssont analysés.•Amplification du gène codifiant pour la HRP-2 de Plasmodium falciparum par PCR.•Les cultures de Plasmodium falciparum sont diluées dans du sang non-parasité ayantun hématocrite de 40%.•9 suspensions à des densités erythrocytaires croissantes 65-100000 cellules/ μl sontanalysées avec deux TDR standard.•Analyse statistique des différentes séquences pour établir leur analogie.•Modèle logistique de prédiction de la positivité du test à partir des séquencesretrouvées.
  12. 12. IIII. R. Réésultats de lsultats de l’é’étude de la variabilittude de la variabilitéé de HRPde HRP--22• Sources de variation en HRP2:Différences dans la séquence des basesDifférence dans le nombre de répétitions de paires de basesDélétion du gène dans 1 cas(absence).• 56 séquences différentes, dont 43 uniques.• 14 aminoacides différents25/03/2011 Variabilité génétique de Plasmodium 12Genetic Diversity of Plasmodium falciparum Histidine-Rich Protein 2 (PfHRP2) and ItsEffect on the Performance of PfHRP2-Based Rapid Diagnostic
  13. 13. IIII. Diff. Difféérentes srentes sééquences gquences géénnéétiques codifianttiques codifiantHRPHRP--2225/03/2011 Variabilité génétique de Plasmodium 131111 111111111111111: Séquences uniques retrouvées une seule fois.Séquences retrouvées plus d’une fois. (Chaque couleur correspond à uneséquence différente).• Certaines séquences retrouvées dans tous les gènes de HRP-2.• A un risque α =5%,Pas de différences significatives entre la séquence totale du gène enfonction de l’aire géographique.Différences significatives dans la répétition de certaines séquences.
  14. 14. IIII. Implications de la variation g. Implications de la variation géénnéétique pourtique pourle TDRle TDR• Tous les isolats cultivés in vitro sont détectés par les TDR à partird’une densité de 1000 érythrocytes/μl.25/03/2011 Variabilité génétique de Plasmodium 14
  15. 15. IIII. Limites de l. Limites de l’é’étudetude• Manque de terrain: étude réalisé à partir declones et isolats de laboratoire.• Choix arbitraire des échantillons.• Choix arbitraire des antigènes.Manque de représentativité. Biais desélection.• Modèle prédictif non représentatif et absenced’analyse exploratoire.25/03/2011 Variabilité génétique de Plasmodium 15
  16. 16. IIII. Perspectives pour une prochaine. Perspectives pour une prochaine éétude ettude etapplications sur les TDRapplications sur les TDR• Réalisation de l’étude à partir de parasites de casincidents.• Etude randomisée, multicentrique en aveugle avec unecouverture géographique maximale.• Considérations éthiques.• Possibilité de reconnaissance d’épitopes différents de lapart de l’anticorps « de reconnaissance » et de l’anticorps« de signalement » ou application d’autres anticorps.• Etude sur la « prospection évolutive » des mutations.25/03/2011Variabilité génétique de Plasmodium 16• Besoin de réalisation d’une étude qui parte des conditionsréelles avant de tirer des conclusions sur l’effet de lavariabilité génétique de HRP-2 sur la sensibilité des TDR.Jusqu’à présent, aucune étude n’a fait preuve d’un vraiimpact sur le terrain.
  17. 17. PlanPlanIII. Polymorphismes génétiques de Plasmodium : implications pour le développementde vaccins• Carte des antigènes parasitaires• Polymorphismes génétiques: CSP, MSP-1 et Pfs25.• Implication pour le développement Vaccins contre Plasmodium• Perspectives - solutions25/03/2011 Variabilité génétique de Plasmodium 17
  18. 18. 25/03/2011 Variabilité génétique de Plasmodium 18Figure 1: Carte des antigènes parasitaires représentant une cible
  19. 19. Polymorphisme gPolymorphisme géénnéétique du gtique du gèène CSPne CSP(1)(1)25/03/2011 Variabilité génétique de Plasmodium 19CSP: localisée sur la surface du sporozoïte matureLocus polymorphe localisé sur le chromosome 3 desparasites plasmodiaux gèneFigure 2: Organisation du gène codant la protéine circumsporozoïtaire(CSP) de Plasmodium.
  20. 20. Polymorphisme gPolymorphisme géénnéétique du gtique du gèène CSP (2)ne CSP (2)25/03/2011 Variabilité génétique de Plasmodium 20Tableau I: Diversité nucléotidique au niveau de l’épitope Th2R du gène CSP dansdifférentes localisations géographiques(A A Escalante et al. 2002)Localités n Th2Rµ Nhap HapdivKenya 51 0.09772(0.00525) 29 0.966Gambie 17 0.08789(0.01110) 11 0.912Sénégal 11 0.07446(0.01010) 7 0.909Caméroun 9 0.07143(0.00875) 7 0.944Brésil 9 0.02646(0.01956) 2 0.222Vénézuéla 10 0.08466(0.00739) 6 0.867Inde 11 0.01840(0.00686) 4 0.491Thailande 24 0.03990(0.00873) 6 0.598Séquences Totales 174 0.07917(0.00323) 50 0.937n = Nombre déchantillons des séquences par localité µ = diversité nucléotidiqueNhap= Nombre dhaplotypes Hapdiv = diversité des haplotypes
  21. 21. Polymorphisme gPolymorphisme géénnéétique du gtique du gèène MSP 1 (1)ne MSP 1 (1)25/03/2011 Variabilité génétique de Plasmodium 21Protéine est synthétisée sous forme dun précurseur de195 kDa présent sur le schizonte.Locus polymorphe localisé sur le chromosome 9Gène: 17 blocs comprenant 5 régions conservées + 5 semi-conservées et 7 variables (Tanabe et al., 1987)Figure 3 : Organisation du gène codant la protéine Pf MSP I.SemiSemi--conservedconserved regionregion VariableVariable regionregion
  22. 22. Polymorphisme gPolymorphisme géénnéétique du gtique du gèène MSP 1 (2)ne MSP 1 (2)25/03/2011 Variabilité génétique de Plasmodium 22Tableau II: Fréquence des allèles du bloc 2 du gène MSP I selon les années dans dessouches péruviennesDescription allèle Nombre fréquence fréquence fréquence fréquence1998-1999 2003-2005 2006K1-126 67 0.4962 0.4898 0.5625 0.463MAD20-144 49 0.363 0.4082 0.25 0.3889K1-99 8 0.0593 0 0.1563 0.0556K1-117 4 0.0296 0 0 0.0741K1-117 5 0.037 0.0816 0 0.0185MAD20-135 1 0.0074 0 0.0313 0K1-81 1 0.0074 0.0204 0 0K1 total allèle = 85 MAD20 total allèle = 50 (SM Chenet et al. 2008)p-value testing year-study difference = 0,0167
  23. 23. Implication pour le dImplication pour le dééveloppement desveloppement desvaccins(1)vaccins(1)Vaccins pré – érythrocytaires: contre sporozoïtes etschizontes hépatiques.Exemples: Vaccins RTS,S/ASO2A (CSP+ AgSHb+ASO2A)- réduit 34% risque de nouvelle infection sur 15semaines chez les adultes (Bojang KA et al, 2001)- Contre 45% de nouvelle infection, 30% accèspalustre et 57% formes graves chez lesenfants en Mozambique au cours des 6 1ermois (Alonso PL et al, 2004) Phase IIb25/03/2011 Variabilité génétique de Plasmodium 23
  24. 24. Implication pour le dImplication pour le dééveloppement des vaccins (2)veloppement des vaccins (2)En Gambie et au Mozambique: efficacité égale entregroupes des vaccinés et des contrôles en fin de suivi.Hypothèse: une bonne partie de l’efficacité serait liée àl’adjuvant plutôt qu’au CSP(G. Snounou et al. 2005)Limite: vaccin ne permettrait pas d’induire une immunitélong terme et on suggère que son effet s’attenuerapidement avec le tempsExplication possible: Une variation antigénique (JNWaitumbi et al.2009).25/03/2011 Variabilité génétique de Plasmodium 24
  25. 25. Implication pour le dImplication pour le dééveloppement des vaccins (3)veloppement des vaccins (3)Vaccins contre stades sanguins asexués: contre lesmérozoïtes.Vaccin recombinant B: RESA + MSP1 + MSP2 (allèle3D7) + Adjuvant à base d’huile (B. Genton et al. 2001. Phase 1-2b A phase 1–2b double-blind, randomized, placebo-controlled trial in 120children (5–9 years old)).Prévalence faible de parasites portant la formeallélique 3D7-MSP2 (correspondant à celle dans levaccin) et une incidence plus élevée des épisodesmorbides associés à des parasites FC27-type.25/03/2011 Variabilité génétique de Plasmodium 25
  26. 26. Implication pour le dImplication pour le dééveloppement des vaccins (4)veloppement des vaccins (4)Limite: vaccin ne contenant qu’une seule version des allèlesnaturellement exprimé par les parasites:Protection contre les parasites portant cet allèle+ sélection des parasites avec variant antigéniqueFC27+ immunité réduiteExplications: polymorphisme allélique des AgSolution potentielle: rajouter l’allèle manquant dans le vaccin.25/03/2011 Variabilité génétique de Plasmodium 26
  27. 27. Implication pour le dImplication pour le dééveloppement des vaccins (5)veloppement des vaccins (5)25/03/2011 Variabilité génétique de Plasmodium 27Figure 3: Courbe de survie de Kaplan-Meier comparant les épisodes positifs aux parasites detypes 3D7- and FC27 chez les sujets après le traitement avec le placebo ou le vaccin pré -érythrocytaire recombinant.
  28. 28. PerspectivesPerspectives -- SolutionsSolutionsRecherche continue sur:- polymorphisme génétique- Nouveaux antigènesVaccins à base des zones non polymorphes (Ex: 19kDa PfMPS1)et/ou vaccins polyvalents avec variants alléliques(Vaccins multivalents)Adjuvants puissants (pas trop réactogènes) pourcompenser la faible immunogénicité des Ag.25/03/2011 Variabilité génétique de Plasmodium 28
  29. 29. PlanPlanIV. Conclusion25/03/2011 Variabilité génétique de Plasmodium 29
  30. 30. ConclusionConclusionGrande variabilité génétique de HRP-2, mais pas d’études surle terrain sur son influence dans les TDR.Polymorphisme génétique + variabilité antigénique =difficultés difficulté de la mise au point des vaccinsEspoir +++: poursuite de l’effort25/03/2011 Variabilité génétique de Plasmodium 30
  31. 31. MISAOTRAMISAOTRA25/03/2011 Variabilité génétique de Plasmodium 31
  32. 32. BibliographieBibliographie• AA Escalante, HM Grebert , R Isea et al. (2002). A study of genetic diversity in the gene encoding the circumsporozoite protein(CSP) of Plasmodium falciparum from different transmission areas - XVI. Asembo Bay Cohort Project. Molecular & BiochemicalParasitology 125 (2002) 83/90• Baker, J. Genetic Diversity of Plasmodium falciparum Histidine-Rich Protein 2 (PfHRP2) and Its Effect on the Performance ofPfHRP2-Based Rapid Diagnostic Tests » Oxford Journals, J Infect Dis. 2005 Sep 1;192(5):870-7. Epub 2005 Jul 21.• SM Chenet, OH Branch, A A Escalante et al. (2008). Genetic diversity of vaccine candidate antigens in Plasmodium falciparumisolates from the Amazon basin of Peru. Malaria Journal 2008, 7:93 doi:10.1186/1475-2875-7-93.• K.T Tanabe, M Mackay, M Goman,et al. (1987). Allelic dimorphism in a surface antigen gene of the malaria parasite Plasmodiumfalciparum. J. Mol. Biol. 195, 273-287.• KA Bojang, PJ Milligan, M. Pinder et al. Efficacy of RTS,S/ASO2A malaria vaccine against P.falciparum infection in semi- immuneadult men in the in the Gambia: a randomised trial. Lancet 2001; 358(9297): 1927-34• PL Alonso, J Sacarlal, JJ Aponte et al. Duration of protection of with RTS,S/ASO2A malaria vaccine in prevention of P. falciparumdisease in Mozambican children: single – bling extended follow-up of a randomised controlled trial. Lancet 2005; 366(9502):2012-8.• Hartl, D; « The paradoxical population genetics of Plasmodium falciparum » TRENDS in Parasitology Vol.18 No.6 June 2002.• Lee, N. Effect of Sequence Variation in Plasmodium falciparum Histidine- Rich Protein 2 on Binding of Specific MonoclonalAntibodies:Implications for Rapid Diagnostic Tests for Malaria” JOURNAL OF CLINICAL MICROBIOLOGY, Aug. 2006• G Snounou, AC Gruner, CD Muller-Graf et al. The P. falciparum sporozoïte survives RTS,S vaccination. Trends parasitol 2005;21(10) : 456 -61.• B Genton, I Betuela, I Felger et al. A recombiant blood-stage malaria vaccine reduces P. falciparum density and exerts selectivepressure on parasite populations in phase I – Iib trial in Papua New Guinea. J InfectDis 2002; 185 (6): 820-7.• Y Wu, RD Ellis, Dshaffer et al. (2008). Phase 1 Trial of Malaria Transmission Blocking Vaccine Candidates Pfs25 and Pvs25Formulated with Montanide ISA 51. PLoS ONE 3(7): e2636.doi:10.1371/journal.pone.0002636.• Waitumbi JN, Anyona SB, Hunja CW, et al. (2009) Impact of RTS,S/AS02A and RTS,S/AS01B on Genotypes of P. falciparum inAdults Participating in a Malaria Vaccine Clinical Trial. PLoS ONE 4(11): e7849. doi: 10.1371 /journal.pone.000784925/03/2011 Variabilité génétique de Plasmodium 32

×