Paludisme

Recherche de nouvelles approches thérapeutiques ciblant l’apicoplaste, un organite cellulaire d’origine algale

Targeting malaria parasite at the level of apicoplast: an update

¹ Université Lille Nord de France, université Lille 1, unité de glycobiologie structurale et fonctionnelle, 59650 Villeneuve d’Ascq Cedex, France
² CNRS, UMR 8576, F-59650 Villeneuve d’Ascq Cedex, France
³ Laboratoire de physiologie cellulaire végétale, UMR 5168, CNRS-CEA-INRA-université Joseph Fourier Grenoble 1, 38054 Grenoble Cedex, France
⁴ Plant Cell Biology Research Centre, School of Botany, University of Melbourne, Victoria 3010, Australie
⁵ Université Lille Nord de France, université Lille 1, unité de catalyse et chimie du solide, 59650 Villeneuve d’Ascq Cedex, France
⁶ CNRS, UMR 8181, F-59650 Villeneuve d’Ascq Cedex, France

^* christophe.biot@univ-lille1.fr
^** eric.marechal@cea.fr

Résumé

En 1996, la découverte qu’un organite limité par plusieurs membranes à l’intérieur des cellules de Plasmodium et de Toxoplasma était un vestige de chloroplaste a bouleversé notre vision de ces parasites dans « l’arbre de la vie » et ouvert un champ d’investigation nouveau pour la recherche de traitements antiparasitaires, en particulier antipaludiques. Cette revue résume notre compréhension de l’évolution sophistiquée des parasites du groupe des Apicomplexes, et couvre sommairement une décennie de recherche et de développement de candidats médicaments visant à cibler le parasite au niveau de son organite végétal. Il semble, 15 ans après la découverte de l’apicoplaste et 10 ans après la publication du génome complet de Plasmodium falciparum, que nous soyons arrivés au bout d’une première phase de tests des antibiotiques et des herbicides disponibles. La phase hépatique constitue le seul stade du développement parasitaire pour lequel certaines fonctions de l’apicoplaste, telles que la biosynthèse des acides gras, semblent indispensables. Concernant la phase érythrocytaire, les résultats récents orientent les recherches sur les processus contrôlant la biogenèse de l’apicoplaste et sur une fonction biologique particulière portée par cet organite, la biosynthèse des isoprénoïdes, comme cibles prometteuses pour de futurs traitements.

Abstract

In 1996, the discovery of a relic chloroplast in Plasmodium and Toxoplasma cells has strongly changed our vision of these parasites in the “Tree of Life”, and has opened an unexpected new field of investigation in the search for antiparasitic treatments, including antimalarials. This review details our current understanding of the sophisticated evolution of the parasites of the Apicomplexa phylum and briefly covers a decade of research and development in drug discovery, trying to target the malaria parasite at the level of its plant-like organelle. Fifteen years after the discovery of the apicoplast and ten years after the publication of the genome of Plasmodium falciparum, it seems that we have completed a first phase of tests of available antibiotics and herbicides. In the human host, the liver phase is the only parasitic stage, for which biological functions harbored by the apicoplast, such as fatty acid biosynthesis, seem indispensable. During the erythrocytic phase, recent results have focused the attention on the processes controlling the biogenesis of the apicoplast, and one of the functions harbored by the apicoplast, i.e. the biosynthesis of isoprenoids, as major ­promising targets for future treatments.