Elucider les mécanismes d'adaptation métaboliques et lipidiques du parasite Toxoplasma gondii en fonction de l'environnement nutritionnel de son hôte – ApicoLipidAdapt

Les parasites Apicomplexa sont des agents infectieux responsables de graves maladies chez l’homme telles que la malaria et la toxoplasmose. Il n’existe pas de vaccin efficace et les parasites deviennent résistants à la plupart des traitements actuels dont certains ont des effets toxiques, notamment contre la toxoplasmose. Il y a donc urgence d’identifier de nouvelles cibles. Le renouvellement de notre arsenal thérapeutique contre ces agents infectieux nécessite de comprendre les voies métaboliques qui permettent la survie du parasite au sein des cellules de son hôte. Au cours de leur cycle de vie, les Apicomplexa requièrent de larges quantités de nutriments et plus spécifiquement de lipides afin de se propager au sein de l’hôte et d’y survivre. Nous avons récemment mis en avant les capacités de Toxoplasma gondii à ressentir et s’adapter aux conditions nutritives fluctuantes de son hôte afin d’obtenir les ressources lipidiques nécessaires à sa survie. Comment le parasite orchestre-t-il les adaptations métaboliques nécessaires à sa survie en fonction du statut nutritionnel de son hôte ? Ceci reste inconnu à ce jour. Afin de comprendre ces mécanismes, nous avons mené un crible génétique CRISPR couvrant l ‘entièreté du génome de Toxoplasma gondii en conditions nutritionnelles physiologiquement fluctuantes. Ce crible a révélé des candidats essentiels aux mécanismes de l’adaptation métabolique du parasite : Nous avons identifié le régulateur transcriptionnelle central putatif du programme d’adaptation métabolique du parasite ainsi que des effecteurs lipidiques potentiellement essentiels pour ces fonctions métaboliques. Notre consortium et notre projet ont pour but de comprendre leur rôle et leur fonction dans l’adaptation métabolique de Toxoplasma gondii en fonction du statut nutritionnel de son hôte humain, par approche cellulaire, lipidomique, fluxomique et transcriptomique durant les phases aigües et chroniques de la maladie.
Pour cela, nous génèrerons des mutants conditionnels pour l’ensemble des candidats identifiés et priorisés au travers de notre crible métabolique et de notre travail préliminaire. Nous confirmerons leur implication potentielle dans l’adaptation métabolique parasitaire par une stratégie intégrée combinant tessts de croissance/survie en différentes conditions nutritives, évaluation phénotypique au niveau cellulaire et sub-celluaire de leur déplétion, et évaluation de leur rôle dans la biosynthèse lipidique, la biogenèse membranaire et l’homéostasie lipidique par approches en lipidomiques et fluxomiques. Afin d’appréhender les protéines et les mécanismes mis en jeu lors de l’adaptation métabolique, nous déterminerons les profils transcriptomiques des parasites exprimant ou non le candidat régulateur trasncriptionnel central.
T. gondii est un parasite dont le mode de vie oscille entre stades de vie réplicatifs responsables de la phase aigüe de la toxoplasmose, et des stades de vie persistents et latents, responsables de la phase chronique de la maladie. La conversion entre ces deux stades de vie dépend d’un ensemble de stimuli ressenti par le parasite dont la disponibilité nutritive. De plus, les fortes différences de besoin métaboliques entre les deux stades de vie suggèrent qu’ils pourraient répondre distinctement lors d’une carence nutritive. De ce fait, nous étudierons l’importance des candidats identifiés lors de notre crible dans le contexte de la toxoplasmose aigüe ainsi que lors de la toxoplasmose chronique. Notre projet permettra donc d’identifier des mécanismes d’adaptation métabolique essentiels à la survie du parasite au sein de son hôte humain, qui pourraient être exploités pour le développement de nouvelles approches thérapeutiques.