Analyse structurale et fonctionnelle des processus adhésifs associés au paludisme gestationnel – STRUCT-4-PAM

Chaque année, le paludisme est responsable de 200 à 400 millions de cas cliniques et provoque la mort de 500000 personnes, principalement en Afrique sub-Saharienne. Plasmodium falciparum et à un moindre niveau P. vivax sont responsables de la très grande majorité de ces décès. La très grande virulence de P. falciparum a été reliée en grande partie à la capacité du parasite de modifier la membrane des hématies parasitées, provoquant ainsi leur adhésion aux cellules endothéliales de la microvascularisation et/ou aux syncytiotrophoblastes placentaires.L’adhésion des hématies parasitées par plasmodium falciparum à la chondroitine sulfate A (CSA) présente dans le placenta a été associée à la sévérité du paludisme gestationnel. Après plusieurs grossesses, les femmes acquièrent des anticorps protecteurs qui reconnaissent la surface d’hématies parasitées d’origines géographiques variées et bloquent leur adhérence à la CSA. Ces données suggèrent que les molécules exprimées à la surface des hématies parasitées qui adhèrent à la CSA possèdent des épitopes conservés et qu’un vaccin visant à protéger les femmes enceintes ainsi que leur foetus est réalisable. De nombreux travaux ont démontrés que VAR2CSA, membre de la famille des protéines variables PfEMP1 (P. falciparum Erythrocyte Membrane Protein 1), joue un rôle important au cours du paludisme gestationnel. Même si VAR2CSA est le candidat vaccinal de premier choix, le polymorphisme de la molécule et le manque de données structurales représentent de nombreux obstacles dans le cadre de développement de stratégies vaccinales et thérapeutiques. Etant donné que VAR2CSA est composé de domaines riches en cystéine, il est important d’acquérir des données structurales pour identifier les épitopes conformationnels conservés entre les différents variants de var2CSA et caractériser le site de fixation à la Chondroitine Sulfate A. Ce projet a pour objectifs (i) d’identifier et de décrypter les interactions moléculaires entre les hématies parasitées et les cellules présentes dans le placenta (ii) de résoudre la structure de VAR2CSA afin (iii) d’identifier le site de haute affinité à la CSA ainsi que les épitopes conservés qui pourront être utilisés dans le cadre de développement de stratégies vaccinales et thérapeutiques.
Afin de parvenir à nos objectifs, nous réaliserons donc une étude fonctionnelle de VAR2CSA combinée à une analyse structurale par microscopie électronique et cristallographique. La structure de VAR2CSA fournira un aperçu de l'architecture globale de la protéine, de l’organisation des domaines et de localiser le site de haute affinité à la CSA impliqué dans la cytoadhésion des hématies parasitées dans le placenta. Nous rechercherons et caractériserons les éventuelles autres interactions qui pourraient contribuer à la séquestration placentaire et donc au paludisme gestationnel en utilisant des méthodes de spectrométrie de masse, de délétion de géne et d’adhérence. De plus nous étudierons l’impact de la phosphorylation de VAR2CSA sur l’adhésion des hématies parasitées à la CSA. Les données préliminaires des deux partenaires obtenues par microscopie électronique et cristallographie ainsi que des résultats prometteurs démontrant un rôle majeur de la phosphorylation dans les mécanismes adhésifs appuient fortement la faisabilité de notre projet. Cette ambitieuse analyse structurale et fonctionnelle apportera de nombreuses connaissances sur les interactions moléculaires impliquées dans la séquestration placentaire et contribuera à l’élaboration d’approches vaccinales ou thérapeutiques plus ciblées visant à inhiber les interactions entre les hématies parasitées et les cellules de l’hôte et donc de protéger les femmes enceintes ainsi que leur foetus du paludisme gestationnel.