Un champignon armé d'une toxine d'araignée peut tuer les moustiques du paludisme

Un champignon armé d'une toxine d'araignée peut tuer les moustiques du paludisme
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Un champignon conçu pour produire une toxine d'araignée pourrait aider à éliminer les moustiques résistants aux insecticides susceptibles de propager le paludisme.

Dans le cadre d'une expérience en plein air au Burkina Faso, un champignon génétiquement modifié sur deux générations, ont rapporté des chercheurs dans le rapport du 31 mai Science. Si le résultat tient dans une situation réelle, le champignon modifié pourrait devenir un jour un outil de contrôle des moustiques pouvant transmettre la maladie mortelle.

Selon les estimations de l'Organisation mondiale de la Santé, 219 millions de personnes dans 87 pays ont été contaminées par le paludisme et 435 000 en sont mortes. L’Afrique était le principal responsable du paludisme, avec 92% des cas et 93% des décès sur le continent cette année-là.

Le champignon Metarhizium pingshaense, Reconnu depuis longtemps pour infecter et tuer les moustiques, il a été rendu encore plus meurtrier pour les insectes par l’ajout d’un gène produisant une toxine nommée Hybrid. Les chercheurs ont conçu le champignon pour fabriquer Hybrid en présence de la version sanguine du moustique, appelée hémolymphe. «Nous ne faisons que contourner les crocs de l’araignée et faire en sorte que le champignon fasse le même travail», explique le co-auteur de l’étude, Raymond St. Leger, entomologiste à l’University of Maryland à College Park.

En 2011, lors d'essais en laboratoire, des champignons modifiés liés à la M. pingshaense infecté et (SN Online: 25/02/11). (Les champignons ne font pas de mal aux gens, aux autres insectes et aux animaux.) «C'est très bien, mais ce qui se passe dans le laboratoire ne se traduit pas nécessairement en conditions sur le terrain», déclare le coauteur de l'étude, Brian Lovett, pathologiste des insectes et bio-ingénieur. à l'Université du Maryland.

Les champignons ne résistent pas bien à la chaleur ou à la lumière ultraviolette et devaient être testés dans des conditions réelles. Mais parce que l'ingénierie M. pingshaense porte un gène étranger, "nous ne pouvons pas nous contenter de valser en extérieur et de commencer à l’appliquer aux maisons des gens", dit Lovett.

Travaillant avec des scientifiques et des villageois dans une région de l'ouest du Burkina Faso où le paludisme est endémique, les chercheurs ont construit un cadre géant entouré de deux couches de moustiquaires divisées en sections avec des cabanes à l'intérieur. Dans chaque hutte, un tissu noir enduit d'huile de sésame était suspendu à un mur, offrant ainsi aux moustiques femelles un endroit pour se reposer après s'être nourris. L'huile a aidé les spores des champignons à adhérer au tissu. Les huttes contenaient un tissu sans spores, des spores normales qui ne fabriquaient pas la toxine de l’araignée ou des spores produisant des hybrides.

Chaque hutte a ensuite été peuplée de 1 000 moustiques mâles adultes et de 500 femelles, issus de larves et d’œufs provenant de Anopheles coluzzii collectées par les populations locales à partir de flaques. Lors de l'accouplement, les femelles plongent dans un essaim d'hommes; après l'accouplement, les femelles doivent se nourrir de sang pour soutenir la ponte. Les moustiques buvaient le sang des veaux introduits dans les huttes trois nuits par semaine. Les chercheurs ont ensuite compté le nombre de moustiques adultes ayant survécu au cours des générations suivantes.

Mort rapide

Une version génétiquement modifiée du champignon Metarhizium Pingshaense (ligne orange) a tué plus de moustiques plus rapidement que le champignon non altéré (jaune) dans une étude en plein air entourée d'un filet. Les deux versions du champignon ont tué environ 75% des moustiques en deux semaines, mais le champignon artificiel a fonctionné plus rapidement. Les groupes témoins de moustiques n’ont été exposés à aucun champignon.

Survie des moustiques capturés à la suite d'une exposition à un champignon conçu pour produire une toxine d'araignée

Dans la hutte sans champignon, 921 moustiques ont éclos dans la première génération et 1 396 dans la seconde environ 25 jours plus tard. Dans la hutte au champignon non manipulé, moins de moustiques ont éclos, avec seulement 436 moustiques dans la première génération et 455 dans la seconde. C’est un signe que le champignon à lui seul a réduit les chiffres, mais n’a pas éliminé les insectes.

Dans la hutte au champignon producteur de toxines, 399 moustiques ont éclos dans la première génération. Mais dans la deuxième génération, seulement 13 adultes ont réussi. Ce n’est pas assez de moustiques pour former un essaim d’accouplement. La population a donc été pratiquement éliminée, explique Lovett. L'expérience a été répétée trois fois pendant la saison des pluies, de juin à octobre, avec des résultats similaires.

«Les résultats sont intéressants, mais il reste encore beaucoup de travail à faire», déclare Adriana Costero-Saint Denis, entomologiste à l’Institut national américain des allergies et des maladies infectieuses à Rockville, dans le Maryland, qui a financé une partie des travaux. Les chercheurs doivent encore déterminer différentes variables, notamment le meilleur endroit pour suspendre le vêtement – au plafond ou aux murs, dans les chambres à coucher ou près des portes et des fenêtres, explique-t-elle. Et tandis que l’étude «constituait un environnement artificiel confiné», dit-elle, «la température et l’humidité étaient naturelles, c’est donc mieux que le laboratoire».

Si les champignons manipulés s'avéraient utiles lors de tests futurs, ils pourraient être combinés à des insecticides ou à d'autres mesures de contrôle des moustiques pour lutter contre le paludisme, explique l'entomologiste médical Nsa Dada. Elle est affiliée aux centres américains pour le contrôle et la prévention des maladies à Atlanta, mais a parlé de l’étude à titre personnel. Dada veut savoir si le champignon est aussi efficace contre d’autres espèces de moustiques porteurs du paludisme.

L’entomologiste en écologie, Matthew Thomas, soutient le développement de nouveaux outils anti-moustiques. L’étude n’a toujours pas permis d’établir si le champignon modifié constitue une amélioration par rapport à la nature.

Le champignon génétiquement modifié a réduit les populations de moustiques de l’étude à environ 25% du nombre initial en 14 jours, tandis que d’autres espèces de champignons non altérés peuvent tuer 100% des moustiques en cinq ou six jours, a déclaré Thomas de l’Université Penn State. «L’avantage que cela a apporté n’est donc pas clair», dit-il. "C’est presque comme une technologie à la recherche d’une application, plutôt que comme un problème à résoudre."

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