Le document discute de la résistance aux médicaments anti-paludiques, notamment le paludisme à Plasmodium falciparum, et décrit les mécanismes de cette résistance ainsi que l’historique des traitements. Il souligne la nécessité d'évaluer de nouveaux antipaludiques en raison de l'émergence de résistances et met en évidence l'importance de la surveillance des souches résistantes dans diverses régions. Enfin, le document présente des données sur l'efficacité des traitements actuels et suggère des stratégies pour faire face à la résistance croissante.

1. Résistance et réponse
thérapeutique
Jacques Le Bras
Centre National de Référence
Chimiosensibilité du Paludisme
Cnrcp

2. Classification des antimalariques selon
leur point d’impact
GAMETOCYTOCIDES : Formes
sexuées et formes hépatiques
SCHIZONTICIDES : Formes
endoérythrocytaires asexuées
- lysosomotropes
- antimétabolites
- inhibiteurs de la respiration
parasitaire
- antibiotiques
Cnrcp 2

3. Des médicaments efficaces,
sans danger, de faible coût
= la chloroquine et les antifoliniques (proguanil et
pyriméthamine) ... jusqu’à ce que la résistance de P.
falciparum se soit généralisée dans les années 80 ;
• seules alternatives accessibles en 2003 pour le
traitement des résistances : pyriméthamine-
sulfadoxine, amodiaquine, artémisinine ;
• urgence : évaluer de nouveaux antipaludiques.
Cnrcp 3

4. Chimiorésistance : définition
• Capacité d’une souche d ’agent pathogène à se
multiplier ou à survivre en présence de
concentrations d’un médicament qui détruit
normalement les parasites de la même
espèce ou prévient leur multiplication.
• Résistance de P falciparum aux
antipaludiques : toute fièvre après 72h de
traitement avec une persistance de la même
souche de P. falciparum que la souche initiale.
Cnrcp 4

5. Pourquoi le paludisme (à falciparum)
est chimiorésistant ?
• Production de la chimio-resistance : mutation(s),
• Usage massif des antipaludiques : 2 x 109 cp de
chloroquine en 1978 en Afrique,
• Le profil pharmacocinétique individuel d ’un
médicament contribue à la sélection des
parasites résistants (MQ > QU)
Cnrcp 5

6. Particularités du génome de
Plasmodium falciparum
- Forte divergence du génome nucléaire : utilisation de
A/T dans les codons : 82% (P. vivax : 67%).
- Génome mitochondrial conservé : 90% d ’identité
entre les espèces plasmodiales.
- Eucaryote à cycle haploïde mais méiose normale (la
progénie est distribuée selon Hardy-Weinberg ).
- Polymorphisme de séquences répétées.
Cnrcp 6

7. Utilisation des antipaludiques
Quinine Injection
? (2 millions)
Sulfadoxine - Pyrimethamine
?
(18 millions)
Chloroquine
(134 millions)
auto-traitement Centres de santé
7

8. Le profil pharmacocinétique individuel
d ’un médicament contribue à la sélection
des parasites résistants
CI90
[quinine] [méfloquine]
CI10
1 2 3----7 14 21 jours
Cnrcp 8

9. Résistance aux médicaments dans le
paludisme
• Deux mécanismes de base de résistance ont été
décrits chez P. falciparum :
l’altération de l’affinité de liaison des enzymes
du parasite (pyriméthamine).
le transport altéré du médicament (chloroquine),
Cnrcp 9

10. Accumulation de CQ, inhibition de la digestion de l’hémoglobine
plasma
pH 7,4 CQ = 1
cytosol
noyau érythrocytaire
pH 6,8
76t
Pfcrt k76 CQ + CQH+ = 5
vacuole pH 7,2 Cnrcp
digestive CQ
CQ + CQH+ = 20
pH 5,2 CQ cytoplasme
CQ + CQH+ = 600 parasitaire
Pfcrt muté détermine la CQ-R 10

11. Voies des Pyrimidines des Plasmodium
humains atovaquone
CO2 + aspartate
dihydroorotate ubiquinone H2 cytochrome 1/2 O2
DHOD
orotate ubiquinone cytochrome H2 H2O
UDP dUTP
GTP dUDP
dTMP ADN
pteridine dUMP TS
pABA
DHPS
dihydropteroate DHF N5,N10-CH3THF
sulfadoxine
THF
DHFR
pyriméthamine, cycloguanil
Cnrcp 11

12. P. falciparum
Di Hydro Folate Reductase
Ser108Asn
Ala16Val
Ile164Leu
Cys59Arg
Asn51Ile
Cnrcp 12

13. Mutations de la DHFR de P. falciparum,
performances de l’enzyme et résistances
Mutation Cinétique Kinhib (nM)
(Kcat/Km) pyrim. cyclog.
sauvage 6,8 1,5 2,6
S108N 3,7 13 15
S108N + C59R 0,18 72 82
S108N + C59R + I164L 0,17 383 1141
Sirawaraporn, 1997 13

14. Fitness (potentiel reproducteur)
• Utiliser des antipaludiques qui forcent
Plasmodium à accumuler 2 mutations ou
plus pour survivre pourrait restreindre le
développement de la résistance.
• L’idée d’accumulation progressive de
mutations de résistance correspond à ce
qu’on observe in vitro mais sa réalité et son
intérêt clinique restent à confirmer.
Cnrcp 14

15. Mortalité du paludisme & chloroquino-
résistance
Taux de mortalité attribuable au paludisme
à Mlomp, Sénégal (Trape et al., 1998)
6
Mortalité du 0-4 ans
paludisme (pour
4
mille par an)
2 5-9 ans
0
1985-89 1990-92 1993-95
L’émergence de la chloroquino-R dans une zone
sous chimio-prophylaxie de masse a un impact démontré
sur la mortalité attribuable au paludisme Cnrcp 15

16. Spread of chloroquine
resistance
16

17. Nécessité de la surveillance de la
résistance
Surveiller quoi ?
(résistances cliniques, de souche, génétiques)
Surveiller où ?
(Pays, région, ville, quartier)
Surveiller qui ?
(malades ou porteurs, résidents ou voyageurs)
Surveiller quand ?
(périodicité) Cnrcp 17

18. CHIMIOSENSIBILITE
Tests in vivo
Dosages
Tests de culture in vitro
Tests in silico (PCR)
Cnrcp 18

19. Tests in vivo OMS 01 : interprétation
Echec thérapeutique précoce (ETP) : apparition d'un
paludisme grave à J1, 2 ou 3 + parasitémie ;
fièvre à J2 avec une parasitémie > à J0 ;
fièvre à J3 + parasitémie ;
parasitémie J3 = ou > 25% de J0.
Echec thérapeutique tardif (ETT) : paludisme grave +
parasitémie entre J4 et 14, sans ETP ;
fièvre + parasitémie entre J4 et 14 sans ETP.
Echec parasitologique tardif (EPT) : parasites sans fièvre
entre J4 et 14 sans ETP ni ECT
Réponse clinique et parasitol. adéquate (RCPA). Cnrcp 19

20. Efficacité de la chloroquine en fonction
de l ’âge à Madagascar
10 mg/kg en une dose
60
RCPA
40 ETT
N° cas
20 ETP
0
0-5 ans 5-14 ans 15 ans+
Cnrcp 20

21. Cnrcp 21

22. Cnrcp 22

23. marqueurs génétiques opérationnels de la
résistance de P. falciparum
pyriméthamine : Ser -> Asn au codon 108 de la DHFR ;
cycloguanil : Ser -> Asn au niveau du codon 108 +
Cys -> Arg au niveau du codon 59 de la DHFR (S108N +
C59R) ;
pyriméthamine-sulfadoxine : DHFR S108N + C59R + N51I +
mutations en 437 et 540 de la DHPS présentes dans 70%
des échecs cliniques à SP ;
chloroquine : K -> T au codon 76 de la CRT (nécessaire mais
pas suffisant ; ex. au Mali, diviser par 2,1-2,8 pour prédire
la R clinique). Cnrcp 23

24. Proportions de mutants pyriméthamine-R et
chloroquine-R à Dielmo, Sénégal, 1990 - 1999
70
60 %S108N (pyrim-R)
50 %S108N (CQ-R)
%K76T
40
30
20
10
0
90 91 92 93 94 95 96 97 98 99
Traitement Traitement chloroquine puis
quinine sdx-pyriméthamine
IP & Cnrcp 24

25. Diversité génétique des
populations de P. falciparum
• Les hôtes hébergent souvent plusieurs
génotypes plasmodiaux
• Cette complexité est un obstacle important pour
le contrôle du paludisme, en particulier pour :
– les traitements
– les vaccins
– l’épidémiologie
– les études physio-pathologiques
Cnrcp 25

26. Evaluation de la polyclonalité de
P.falciparum au cours du traitement de
voyageurs par la quinine
• sans bénéfice individuel direct,
• mettre en évidence l'existence de différents clones de P.
falciparum chez des patients avant la prise de
l'antipaludique et au cours du traitement,
• étudier leur évolution à l'aide des techniques de biologie
moléculaire adaptées (PCR quantitative).
Cnrcp 26

27. Problématique
1- Pouvoir comparer l’isolat avant et après
traitement
2- Pouvoir détecter et quantifier un clone
résistant minoritaire ou temporaire
Cnrcp 27

28. Patients
- 21 adultes fébriles, P.f au retour de pays
endémique,
- protocole IMEA, agréé CCPPRB,
- hospitalisation courte,
- quinine 8 mg/kg/8h en IV,
- 10 prélèvements Hi, H2, H4, H12, H24, H36, H48,
H60, H72 et H96
- Hi (diagn.) et H2 sont séparés de 6 à 8h
Cnrcp 28

29. À chaque prélèvement,
• Frottis et goutte épaisse,
• Extraction de l’ADN à partir de 100 µl de
culot,
• Amplification msp-2 et analyse de
fragments
Cnrcp 29

30. Analyse quantitative de fragments d ’ADN :
electrophorégrammes
Ratio du mélange de parasites PfHB3+Pf3D7 : 98/2
amorces
marqueur de taille interne HB3 3D7
MSP2
Ratio du mélange PfHB3/Pf3D7 : 2/98
98 ± 0.3
2,2 ± 0.44
30

31. Réponse thérapeutique à la quinine :
infection à 1 clone
Patient 18
Camerounais, 3 sem au pays
6
Log(Nbre de parasites/µl)
5
Clone a
4
3
2
1
0
Hi H0H4 H24 H48 H72 H96
Heures de prélèvements
Cnrcp 31

32. Réponse thérapeutique à la quinine :
infections à 3 clones
P a t ie n t 1 7 : F lu c t u a t io n s d e s c lo n e s Patient 13 : Fluctuations des clones
Ivoirien, 4 sem au pays 6
Malien, 2 sem au pays
6
Log(Nbre de parasites/µl)
Log (Nbre de parasites/µl)
5 C lo n e a 5 Clone a
C lo n e b Clone b
4 4
C lo n e c Clone c
3 3
2 2
1 1
0 0
Hi H4 H 12 H2 4 H3 6 H4 8 H6 0 H7 2 H9 6 Hi H2H4 H12 H24 H36 H48 H60 H72 H96
H e u r e s d e p r é lè v e m e n ts Heures de prélèvements
Patient 15 : Fluctuations des clones
Patient 19 : Fluctuations des clones
6 Comorien, 2 sem au pays 6 Camerounais, 2 sem au pays
Log(Nbre de parasites/µl)
5 Clone a Clone a
Log(Nbre de parasites/µl)
5
Clone b Clone b
4 4
Clone c Clone c
3
3
2
2 1
1 0
Hi H4 H24 H96
0
Hi H4 H36 H96 Heures de prélèvements
Heures de prélèvements
Cnrcp 32

33. Quantification des fragments MSP2 sous
traitement à la quinine : infection ≥ 6 clones
Patient 10
Clone a : mutant dhfr & crt
6
Clone b : mutant dhfr & crt
Log(Nbre de parasites/µl)
5 Clone c : mutant dhfr, sauvage crt
4 Clone d : sauvage dhfr
Clone e : sauvage dhfr, sauvage crt
3
Plasma :
2 chloroq=67ng/ml
proguan=0
1
→
0
Hi H4 H24 H48 H72 H96
Heures de prélèvements
Cnrcp 33

34. Conclusion 1
• Le mono-parasitisme est l’exception,
• l'inoculation de souches S et R est fréquente,
• impossible d’exclure la présence d’une souche
résistante sur le prélèvement avant traitement,
• intérêt potentiel d’analyser les parasites résiduels
en cours de traitement,
• s’il est démontré que la gravité est liée à la charge
de parasites séquestrés :
→ la chimioprophylaxie diminue le risque de
gravité si un partie de l’inoculum est sensible
Cnrcp 34

35. Où est le paludisme (à falciparum)
chimiorésistant ?
• Dans toute l’Afrique tropicale :
différences significatives de fréquence et
niveaux de résistance
• Dans les forêts d’Asie du Sud-Est et de
Papouasie:
faible n° d’épisodes par individu et forte
pression médicamenteuse,
• En Amérique, en bordure des rivières d’Amazonie,
pas de résistance en Amérique Centrale
Cnrcp 35

36. Stratégies
• Vieux méicaments
– Rotation ?
– Association ?
• nouveaux
– Seuls ?
– Associés ?
Cnrcp 36

37. Antimalariques disponibles face à la résistance
• sulfadoxine -pyriméthamine (Fansidar®) 1
• amodiaquine (Camoquin®, Flavoquine®) 2
• méfloquine (Lariam®) 10
• artéméther (Paluther®) 10
• quinine 50
• halofantrine (Halfan®) 300
• associations :
–méfloquine + artémether (ou artesunate) 10
–dapsone+proguanil (ou chlorproguanil-LapDap®) 10
–quinine + cycline (ou clindamycin) 100
–artémether + luméfantrine (Riamet®,coartem®) 300, 20
–atovaquone + proguanil (Malarone®) 300
Cnrcp 37

38. L’Afrique après la
H2N
O O N N
N
S Cl NH2
N
chloroquine :
H 2N N
O H2C
H O C H3
CH3
amodiaquine ou
CH3
SULFADOXINE P Y R IM E T H A M IN E
sulfadoxine-pyriméthamine (SP, Fansidar®)
• À peine plus coûteuses que la chloroquine,
• les autres traitements antipaludiques coûtent plus
que la dépense annuelle en médicament par individu
dans beaucoup de pays africains,
• SP première ligne thérapeutique dans 5 pays
d ’Afrique de l ’Est,
• seconde ligne dans les autres pays d ’Afrique.
Cnrcp 38

39. Amodiaquine-artésunate
vs. Amodiaquine chez 941 enfants en Afrique
% guérison Amodiaquine* Amodiaquine* ∆ p
-artésunate**
Sénégal J14 94% 95% -0,3% 0,91
Sénégal J28 82% 81% 1,8% 0,7
Gabon J14 100% 98% 2,3% 0,15
Gabon J28 89% 77% 11,4% 0,043
Kenya J14 91% 74% 17,1% <0,0001
Kenya J28 70% 41% 28,8% <0,0001
*10mg/kg/j x 3j; **4 mg/kg/j x3j
Adjuik, Lancet, 2002 39

40. Cl
atovaquone
O
OH
• O
Hydroxynaphthoquinone (1982), large spectre
d'activité antiprotozoaire;
• biodisponibilité 22%, clairance plus lente dans les populations
africaines (t1/2 73h) que dans les populations asiatiques (t1/2
31h), action schizonticide lente (TDP 60h) ;
• sélection de mutants résistants très rapide chez P. falciparum
: 30% de rechutes, d'autant plus fréquentes que la charge
parasitaire était élevée ;
• potentialisation avec le proguanil (indépendamment de l’action
de son métabolite) ;
• association atovaquone-proguanil en traitement (1g + 400
mg/jx3) ou prophylaxie (250 mg + 100 mg/j) (Malarone®).
Cnrcp 40

41. Atovaquone-proguanil (A-P) taux de
guérison à J28 ou J35
Pays A-P comparateur P
Gabon 87% Amodiaquine 72% 0,02
Zambie 100% Sulfad.-pyrim. 99% NS
Brésil 98,7% Q-tétrac. 100% NS
Philippines 100% Chloroq.-sulfad.- < 0,05
pyrim. 87,5%
Thaïlande 100% Méfloquine 86% < 0,02
France 95* 100% Halofantrine 100%
*TDP A-P 63h, H 48h (p=0,02), vomissts A-P > H (p=0,001)
Cnrcp 41

42. artémisinine (=O) → dihydroartémisinine (-OH)
→ artémether (-OCH3) → artésunate (-O-succinyl)
• Sesquiterpène-lactone (qinghaosu), absorption rapide
mais incomplète par voie orale ou IM (biodisponibilité
32%); clairance rapide (t1/2 = 3-10h) ;
• dosage d’artémether : 1,5 mg/kg/j IM x 5 (non
curatif chez les non immuns) ;
• action rapide ;
• bien tolérée chez l’homme ;
• Pas de chimiorésistance demontrée.
CNRCP
42

43. luméfantrine
• Benflumétol (1993). Pas absorbée chez le sujet à jeun
(t1/2 72-120h). La débutyl-luméfantrine, 5 à 8 fois plus
active que la molécule parente, est produite par la
CYP3A4 des microsomes hépatiques. La cinétique du
métabolite n’est pas connue.
• Action similaire à la méfloquine et l’halofantrine (TDP
54h).
• Allongement de l’espace QTc, ne semble pas dose
dépendant.
• Association artémether-luméfantrine en traitement
80mg+480mg x2/j x 3 (Riamet®, Coartem®, 2000).
Cnrcp 43

44. Chimio-prophylaxie des groupes à risque
Cnrcp 44