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Diversité génétique de
plasmodium falciparum: facteur
limitant pour la recherche de vaccin antipaludique
27/03/2009 Atelier paludisme 2009 1
Youssouf KABORE, MD, Burkina-Faso
Cheick P.O.SANGARE, MD, Mali
EVALUATION
par les FACILITATEURS
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Diversité génétique de
plasmodium falciparum: facteur
limitant pour la recherche de vaccin antipaludique
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Variation antigénique
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27/03/2009 Atelier paludisme 2009 4
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PALUDISME
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contrôler le paludisme
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Sa mise en œuvre bénéficierait:
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27/03/2009 Atelier paludisme 2009 5
FACTEUR LIMITANT RECHERCHE
DE VACCIN
POLYMORPHISME ANTIGENIQUE
Différents moyens d’échappement du parasite à la
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27/03/2009 Atelier paludisme 2009 6
Polymorphisme antigénique
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Pour être efficace contre les sporozoites, le vaccin
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neutralisants à titre élevés (Stoute JA et al,1997)
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populations vivant en zone d’endémie palustre est
généralement brève et peu élevée
27/03/2009 Atelier paludisme 2009 8
Antigènes des mérozoites
Mérozoite Surface Protéine ( MSP1, MSP2, MSP3,
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Anticorps neutralisant les antigènes du parasite,
bloquant l’invasion des érythrocytes, facilitant la
phagocytose, tuant le parasite
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27/03/2009 Atelier paludisme 2009 10
VARIATION ANTIGENIQUE
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27/03/2009 Atelier paludisme 2009 11
VARIATION ANTIGENIQUE PfEMP-1
27/03/2009 Atelier paludisme 2009 12
PfEMP-1 = Ag exprimé à
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immunitaire
En réponse Pf produit
sans cesse de nouveaux
variant de Pf EMP-1 qui
viennent remplacer le
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Cooke,Wahlgren et Coppel, 2000, Parasitology
Today, 16, 416-420]
Facteur limitant
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Difficulté du cible pour le vaccin
27/03/2009 Atelier paludisme 2009 13
EVALUATIONS DES CANDIDATS
VACCINS
Vaccin contre les stades pré-
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But empêcher la libération des mérozoites
Efficacité 100% individus non-immuns et s’il ne
réduit que 90% ,le vaccin ne pourrait que retarder
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de manifestations cliniques
27/03/2009 Atelier paludisme 2009 14
Vaccin pré-érythrocytaire
Vaccin avec les sporozoites irradiés
 L’antigène a été testé chez l’homme par des
infections expérimentales et n’a pas donnée de
résultats satisfaisants ( Herrington DA et al, 1987)
27/03/2009 Atelier paludisme 2009 15
Vaccin pré-érythrocytaire
RTS,S/ASO2A
• En Gambie réduit 34% risque de nouvelle infection
d’adultes 15 semaines.(Bojang KA et al, 2001)
• Au Mozambique 45% de nouvelle infection, 30% accès
palustre et 57% formes graves chez les enfants (Alonso
PL et al, 2004)
27/03/2009 Atelier paludisme 2009 16
Vaccin pré-érythrocytaire
 En Gambie et au Mozambique, le pourcentage
cumulé d’individus infectés en fin d’essai était
équivalant dans le groupe des vaccinés et dans le
groupe des contrôles
 Cela montre que ce vaccin ne permet pas d’induire
une immunité stérilisante et suggère que son
effet s’attenue rapidement avec le temps
Une variation antigénique peut expliquer ce échec
27/03/2009 Atelier paludisme 2009 17
Vaccin contre les stades sanguins
 Vise à empêcher l’invasion des hématies
 Soit à empêcher l’ évolution des infections
• L’un des obstacles à la mise au point de
ce type de vaccin est le polymorphisme
allèlique des antigènes utilisés
MSP1 ,MSP3, AMA-1
27/03/2009 Atelier paludisme 2009 18
Vaccin contre les stades sanguins
 Un essai clinique en Papouasie Nouvelle Guinée a
montré qu’un vaccin ne contenant qu’une seule
version des allèles naturellement exprimés par les
parasites peut n’induire qu’une protection contre
les parasites portant cet allèle et sélectionner ceux
qui ne le porte pas limitant ainsi l’importance de
l’immunité induite. ( Genton B et al, 2002)
 Une variation antigénique peut expliquer ce échec
27/03/2009 Atelier paludisme 2009 19
Vaccin contre les stades sanguins
Vaccin SPf66
 Peptide synthétique absorbé sur alun dirigé contre
les formes sanguines (Patarroyo ME et al,1988)
 N’a fait preuve d’aucune efficacité en Afrique
(Graves et Gelbrand ,2001) et produit une faible
réduction des cas cliniques en Amérique du Sud.
Une diversité génétique interindividuel pourrait
expliquer ce échec
27/03/2009 Atelier paludisme 2009 20
Vaccins bloquant la transmission
 Empêche la fécondation chez l’anophèle
 Ne vise pas à protéger l’individu vacciné mais à limiter la
transmission des parasites
 Si la couverture ou l’efficacité n’est pas totale, un
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 Difficulté d’évaluation expérimentale chez
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27/03/2009 Atelier paludisme 2009 21
Evaluation des candidats vaccin
Difficulté d’évaluation expérimentale chez
l’homme des candidats vaccins
27/03/2009 Atelier paludisme 2009 22
CONCLUSION
Plasmodium falciparum dont la biologie moléculaire
est de mieux en mieux connue est le parasite ou
plupart des vaccins potentiels ont été dirigés
 Son polymorphisme antigénique, sa variabilité
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expérimentale chez l’homme des candidats
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vaccin antipaludique
27/03/2009 Atelier paludisme 2009 23
CONCLUSION
En attendant l’arrivée d’un vaccin dont on ne connait
ni les cibles ni les capacités de protection, il est
indispensable de poursuivre les actions de lutte
antipaludique
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27/03/2009 Atelier paludisme 2009 24
BIBLIOGRAPHIE
• Viriyakosol s, Siripoom N,Petcharapirat C, et al. Genotyping of P.falciparum
isolates by the polymerase Chain réaction and potentiel use in
epidemiological studies. Bull World Health Organ 1995; 73; 85-95
• Stoute JA, Slaoui M, Heppner DG, Momin P, Kester KE, DesmonsP; et al. A
preliminary évaluation of a recombinant circumsporozoite protein vaccine
again Plasmodium Falciparum malaria. RTS,S Malaria vaccine Evaluation
Group. N Engl J Med 1997;336(2):86-91
• Scheller LF, Azad AF. Maintenance of protective immunity and
epidemiological malaria persistent hepatic parasites derived from irradiated
sporozoites. Proc Natl Acad Sci USA 1995;60(3): 410-20
• Fairplay NH. Sidelights on malaria in man obtained by subinoculation
experiment. Trans R Soc Trop Med Hyg 1947;4O:621-76
• Herrington DA, Clyde DF, Losnskt G, Cortesia M, Murphy JR, Davis J, et al.
Safety and immunogenecity in man of synthetic peptide malaria vaccine
against Plasmodium Falciparum sporozoites. Nature 1987;328(6127):257-9
27/03/2009 Atelier paludisme 2009 25
BIBLIOGRAPHIE
• Graves P, Gelbrand H. Vaccine for preventing malaria. Cochrane review issu 3; Update
software. Oxford: The Cochrane Library, 2001.
• Herrington DA, Clyde DF, Losnskt G, Cortesia M, Murphy JR, Davis J, et al. Safety and
immunogenecity in man of synthetic peptide malaria vaccine against Plasmodium
Falciparum sporozoites. Nature 1987;328(6127):257-9
• Bojang KA, Miligan PJ, Pinder M, Vigneron L, Alloueche A, Kester KE, et al. Efficacy of
RTS,S/AS02 malaria vaccine against Plasmodium Falciparum infection in semi-immune
adulte men in the Gambia: a randomised trial. Lancet 2001;358(9297):1927-34
• Alonso PL, Sarcalal J, Aponte JJ, Leach A , Macete E,, Milman J, et al. Efficacy of
RTS,S/AS02 malaria vaccine against Plasmodium Falciparum infection and disease in
young Africa children. Randomised controlled trial. Lancet 2004;364(9443):1411-20
27/03/2009 Atelier paludisme 2009 26
BIBLIOGRAPHIE
 Moorthy VS, Imoukhuede EB, Milligan P, Bojang K, Keating S, Kaye P, Finnigan T,
et al. A randomised, double-blind, controlled vaccine efficacy trial DNA/MVA-ME-
TRAP against malaria infection in Gambia adults. Plos Med 2004;1(2):253-61
 Patarroyo ME, Amaador R, Clavijo P, et al. A synthetic vaccine protects humans
against challenge with asexual blood stages of plasmodium falciparum malaria.
Nature 1988; 332:158-61
 Cooke RM, Wahlgren M and Coppel RL. Falciparum malaria : Sticking up,
standing out and out- standing.Parasitology today2000;16(10):416-20
 Genton B, Betuela I, Felger I, Al-Yaman F, Anders RF, et al. A recombinant blood-
stage malaria vaccine reduces Plasmodium falciparum density and exerts selective
pressure on parasite populations in a phase 1-2b trial in Papua New Guinea. J Infect
Dis 2002;185(6):820-7
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Diversité génétique de Plasmodium falciparum : facteur limitant pour la recherche de vaccin antipaludique

  • 1. Diversité génétique de plasmodium falciparum: facteur limitant pour la recherche de vaccin antipaludique 27/03/2009 Atelier paludisme 2009 1 Youssouf KABORE, MD, Burkina-Faso Cheick P.O.SANGARE, MD, Mali EVALUATION par les FACILITATEURS
  • 2. Code de classement Excellente présentation : 5 étoiles colorées sur 5 (voir diapositive de titre) Adressez vos questions ou commentaires à : atelier.paludisme@pasteur.mg Bonne lecture !
  • 3. Diversité génétique de plasmodium falciparum: facteur limitant pour la recherche de vaccin antipaludique 27/03/2009 Atelier paludisme 2009 3 Youssouf KABORE, MD, Burkina-Faso Cheick P.O.SANGARE, MD, Mali EVALUATION par les FACILITATEURS
  • 4. PLAN • Intérêt d’un vaccin contre le paludisme • facteur limitant la recherche vaccinale Polymorphisme antigénique Variation antigénique • Evaluation des candidats vaccins • Conclusion 27/03/2009 Atelier paludisme 2009 4
  • 5. INTERET D’UN VACCIN CONTRE LE PALUDISME Moyen de protection: prévenir l’infection, réduire la mortalité Complément des moyens de lutte actuelle pour mieux contrôler le paludisme Administration moins contraignant Sa mise en œuvre bénéficierait: - Programme élargi de vaccination - Subvention de la communauté internationale 27/03/2009 Atelier paludisme 2009 5
  • 6. FACTEUR LIMITANT RECHERCHE DE VACCIN POLYMORPHISME ANTIGENIQUE Différents moyens d’échappement du parasite à la réponse immunitaire de l’hote En Tanzanie on a identifié respectivement 17 et 23 allèles des protéines de surface(MSP1 et MSP2) (Viriyakosol et al. 1995) 27/03/2009 Atelier paludisme 2009 6
  • 8. Antigènes des sporozoites Les plus connus : CSP et TRAP Pour être efficace contre les sporozoites, le vaccin devrait comporter la production d’anticorps neutralisants à titre élevés (Stoute JA et al,1997) Cependant, la réponse anticorps observée dans les populations vivant en zone d’endémie palustre est généralement brève et peu élevée 27/03/2009 Atelier paludisme 2009 8
  • 9. Antigènes des mérozoites Mérozoite Surface Protéine ( MSP1, MSP2, MSP3, MSP4) , Apical Membrane Antigène (AMA-1) Anticorps neutralisant les antigènes du parasite, bloquant l’invasion des érythrocytes, facilitant la phagocytose, tuant le parasite 27/03/2009 Atelier paludisme 2009 9
  • 10. Antigènes stade sexuée Pfs 25 Anticorps neutralisant les antigènes du parasite, bloquant la fécondation 27/03/2009 Atelier paludisme 2009 10
  • 11. VARIATION ANTIGENIQUE Processus par lequel le parasite expose successivement au cours de la même infection des formes différentes de même antigènes de surface Exemple la variation antigenique PfEMP1 27/03/2009 Atelier paludisme 2009 11
  • 12. VARIATION ANTIGENIQUE PfEMP-1 27/03/2009 Atelier paludisme 2009 12 PfEMP-1 = Ag exprimé à la surface des hématies infectés PfEMP-1 exposé système immunitaire En réponse Pf produit sans cesse de nouveaux variant de Pf EMP-1 qui viennent remplacer le précédente variant à la surface de l’hématie Permet Pf d’échapper au système immunitaire Cooke,Wahlgren et Coppel, 2000, Parasitology Today, 16, 416-420]
  • 13. Facteur limitant Polymorphisme antigénique + Variation antigénique = Difficulté du cible pour le vaccin 27/03/2009 Atelier paludisme 2009 13
  • 14. EVALUATIONS DES CANDIDATS VACCINS Vaccin contre les stades pré- érythrocytaires But empêcher la libération des mérozoites Efficacité 100% individus non-immuns et s’il ne réduit que 90% ,le vaccin ne pourrait que retarder de quelques heures à quelques jours la survenue de manifestations cliniques 27/03/2009 Atelier paludisme 2009 14
  • 15. Vaccin pré-érythrocytaire Vaccin avec les sporozoites irradiés  L’antigène a été testé chez l’homme par des infections expérimentales et n’a pas donnée de résultats satisfaisants ( Herrington DA et al, 1987) 27/03/2009 Atelier paludisme 2009 15
  • 16. Vaccin pré-érythrocytaire RTS,S/ASO2A • En Gambie réduit 34% risque de nouvelle infection d’adultes 15 semaines.(Bojang KA et al, 2001) • Au Mozambique 45% de nouvelle infection, 30% accès palustre et 57% formes graves chez les enfants (Alonso PL et al, 2004) 27/03/2009 Atelier paludisme 2009 16
  • 17. Vaccin pré-érythrocytaire  En Gambie et au Mozambique, le pourcentage cumulé d’individus infectés en fin d’essai était équivalant dans le groupe des vaccinés et dans le groupe des contrôles  Cela montre que ce vaccin ne permet pas d’induire une immunité stérilisante et suggère que son effet s’attenue rapidement avec le temps Une variation antigénique peut expliquer ce échec 27/03/2009 Atelier paludisme 2009 17
  • 18. Vaccin contre les stades sanguins  Vise à empêcher l’invasion des hématies  Soit à empêcher l’ évolution des infections • L’un des obstacles à la mise au point de ce type de vaccin est le polymorphisme allèlique des antigènes utilisés MSP1 ,MSP3, AMA-1 27/03/2009 Atelier paludisme 2009 18
  • 19. Vaccin contre les stades sanguins  Un essai clinique en Papouasie Nouvelle Guinée a montré qu’un vaccin ne contenant qu’une seule version des allèles naturellement exprimés par les parasites peut n’induire qu’une protection contre les parasites portant cet allèle et sélectionner ceux qui ne le porte pas limitant ainsi l’importance de l’immunité induite. ( Genton B et al, 2002)  Une variation antigénique peut expliquer ce échec 27/03/2009 Atelier paludisme 2009 19
  • 20. Vaccin contre les stades sanguins Vaccin SPf66  Peptide synthétique absorbé sur alun dirigé contre les formes sanguines (Patarroyo ME et al,1988)  N’a fait preuve d’aucune efficacité en Afrique (Graves et Gelbrand ,2001) et produit une faible réduction des cas cliniques en Amérique du Sud. Une diversité génétique interindividuel pourrait expliquer ce échec 27/03/2009 Atelier paludisme 2009 20
  • 21. Vaccins bloquant la transmission  Empêche la fécondation chez l’anophèle  Ne vise pas à protéger l’individu vacciné mais à limiter la transmission des parasites  Si la couverture ou l’efficacité n’est pas totale, un petit nombre d’individu infectés suffirait à assurer la transmission du parasite  Difficulté d’évaluation expérimentale chez l’homme 27/03/2009 Atelier paludisme 2009 21
  • 22. Evaluation des candidats vaccin Difficulté d’évaluation expérimentale chez l’homme des candidats vaccins 27/03/2009 Atelier paludisme 2009 22
  • 23. CONCLUSION Plasmodium falciparum dont la biologie moléculaire est de mieux en mieux connue est le parasite ou plupart des vaccins potentiels ont été dirigés  Son polymorphisme antigénique, sa variabilité antigénique et la difficulté d’évaluation expérimentale chez l’homme des candidats vaccin montre les difficultés de la mise au point de vaccin antipaludique 27/03/2009 Atelier paludisme 2009 23
  • 24. CONCLUSION En attendant l’arrivée d’un vaccin dont on ne connait ni les cibles ni les capacités de protection, il est indispensable de poursuivre les actions de lutte antipaludique  Prise en charge des cas malades  Utilisation des MII 27/03/2009 Atelier paludisme 2009 24
  • 25. BIBLIOGRAPHIE • Viriyakosol s, Siripoom N,Petcharapirat C, et al. Genotyping of P.falciparum isolates by the polymerase Chain réaction and potentiel use in epidemiological studies. Bull World Health Organ 1995; 73; 85-95 • Stoute JA, Slaoui M, Heppner DG, Momin P, Kester KE, DesmonsP; et al. A preliminary évaluation of a recombinant circumsporozoite protein vaccine again Plasmodium Falciparum malaria. RTS,S Malaria vaccine Evaluation Group. N Engl J Med 1997;336(2):86-91 • Scheller LF, Azad AF. Maintenance of protective immunity and epidemiological malaria persistent hepatic parasites derived from irradiated sporozoites. Proc Natl Acad Sci USA 1995;60(3): 410-20 • Fairplay NH. Sidelights on malaria in man obtained by subinoculation experiment. Trans R Soc Trop Med Hyg 1947;4O:621-76 • Herrington DA, Clyde DF, Losnskt G, Cortesia M, Murphy JR, Davis J, et al. Safety and immunogenecity in man of synthetic peptide malaria vaccine against Plasmodium Falciparum sporozoites. Nature 1987;328(6127):257-9 27/03/2009 Atelier paludisme 2009 25
  • 26. BIBLIOGRAPHIE • Graves P, Gelbrand H. Vaccine for preventing malaria. Cochrane review issu 3; Update software. Oxford: The Cochrane Library, 2001. • Herrington DA, Clyde DF, Losnskt G, Cortesia M, Murphy JR, Davis J, et al. Safety and immunogenecity in man of synthetic peptide malaria vaccine against Plasmodium Falciparum sporozoites. Nature 1987;328(6127):257-9 • Bojang KA, Miligan PJ, Pinder M, Vigneron L, Alloueche A, Kester KE, et al. Efficacy of RTS,S/AS02 malaria vaccine against Plasmodium Falciparum infection in semi-immune adulte men in the Gambia: a randomised trial. Lancet 2001;358(9297):1927-34 • Alonso PL, Sarcalal J, Aponte JJ, Leach A , Macete E,, Milman J, et al. Efficacy of RTS,S/AS02 malaria vaccine against Plasmodium Falciparum infection and disease in young Africa children. Randomised controlled trial. Lancet 2004;364(9443):1411-20 27/03/2009 Atelier paludisme 2009 26
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