Identification du (des) gènes du locus Toxo1 qui contrôle l'issue de l'infection toxoplasmique chez le rat – IGECONTOX

Toxoplasma gondii, parasite intracellulaire obligatoire, infecte l'homme et les animaux à sang chaud. Le plus souvent chronique et asymptomatique, l'infection se traduit par l'enkystement tissulaire de bradyzoïtes dormants. Elle menace la santé chez la femme enceinte (infection congénitale) et les patients immunodéprimés (réactivation). Le rat qui, comme l'Homme, développe une maladie chronique est un modèle de choix. Le projet se fonde sur l'observation que le rat LEW est réfractaire à l'infection. Le contrôle génétique de ce trait est dominant. Par analyse de liaison chez des rats F2 (LEW résistant x BN sensible) nous avons montré qu'un locus sur le chromosome 10 (Toxo1) exerce un contrôle majeur sur l'issue de l'infection. Les lignées réciproques LEW/BN congéniques pour Toxo1 créées ont permis de localiser Toxo1 avec précision, et de montrer qu'il contrôle l'issue de l'infection in vivo et la prolifération du parasite dans le macrophage in vitro, quel que soit le reste du génome.
//Notre but est d'identifier les gène(s) et mécanismes contrôlant l'issue de la toxoplasmose.
Ce projet collaboratif de trois équipes possédant des expertises complémentaires en biologie du toxoplasme (équipe 1), génétique/immunologie (2), biologie du macrophage (3) se fonde sur une double stratégie de clonage positionnel et d'études fonctionnelles. Le contrat ANR de 2 ans (IGECONTOX, 2005) a permis des avancées majeures à la base de ce projet.

1/ Toxo1 contrôle la mort cellulaire. A l'aide de macrophages de rats congéniques nous avons montré que Toxo1 contrôle la mort des cellules infectées, et des cellules avoisinantes non infectées. Ce mécanisme pourrait jouer un rôle majeur dans le contrôle de l'infection. Les études fonctionnelles projetées visent à élucider les mécanismes du contrôle de ces phénotypes (prolifération et mort cellulaire) in vitro.
2/ Hypothèse : Toxo1 comprend plusieurs sous-locus. Nous avons montré que T gondii prolifère aussi bien dans les macrophages de rats F1 (LEWxBN) que de BN. Ce contrôle n'est donc pas dominant. Le contrôle dominant observé sur la maladie in vivo est probablement exercé par plusieurs gènes dans Toxo1. De nouvelles sous-lignées congéniques recombinantes seront crées pour la dissection génétique des phénotypes in vitro et de l'issue de la maladie in vivo.
3/ Identification des gènes. La dissection génétique du phénotype de prolifération parasitaire dans les macrophages a localisé le(s) gène(s) de contrôle dans 1.5 mégabases contenant 33 gènes dont 8 gènes candidats (deux gènes candidats majeurs). Un polymorphisme de ces gènes sera recherché. Des études d'expression génique par RT-PCR et des expériences d'invalidation (knock down) seront réalisées. La recherche de gènes candidats et des mécanismes fera aussi appel à des analyses de transcriptome (puces à ADN). Quand un polymorphisme génique aura été découvert, les études de génomique fonctionnelle seront entreprises (études fonctionnelles in vitro, transgenèse, knock-ins..)//L'identification des gènes et mécanismes du contrôle de la toxoplasmose chez le rat apportera de nouvelles données sur les interactions hôte-parasite lors de l'infection et des réponses immunes innées. Ces connaissances pourront être appliquées à la prophylaxie, au suivi et au traitement de la toxoplasmose et d'autres maladies dues à des parasites Apicomplexa utilisant des mécanismes d'invasion similaires:
- chez l'Homme, des études d'association à l'aide de SNPs d'orthologues des gènes identifiés chez le rat seront faites. Le criblage de variants alléliques pourrait permettre d'identifier les patients à risque dans les populations exposées;
- en médecine vétérinaire, le criblage de variants alléliques pourrait être fait chez l'animal, permettant indirectement la prévention de la maladie humaine;
- enfin ces connaissances pourront déboucher sur le développement de nouveaux médicaments pour prévenir et traiter la toxoplasmose et éventuellement d'autres maladies parasitaires.