Les scientifiques forment un allié improbable dans la lutte contre les moustiques et les maladies mortelles qu’ils véhiculent. Selon des études de laboratoire, l'infection de moustiques par des souches d'une bactérie commune peut limiter la capacité des insectes à transporter et à propager des fléaux comme la dengue, la fièvre jaune et le zika.
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Et maintenant, il apparaît que ces infections bactériennes, appartenant à un genre de microbes connu sous le nom de Wolbachia, sont déjà à l’œuvre dans la nature pour réduire la propagation du paludisme, du moins en Afrique de l’Ouest, une réalité inédite dans le monde réel.
« Wolbachia semble agir en tant qu'agent naturel de lutte contre le paludisme», explique Flaminia Catteruccia, entomologiste moléculaire, de l'Université Harvard. «L'ampleur réelle de cet effet est encore inconnue, car nous n'avons testé que peu de moustiques. Nous en sommes encore aux débuts, mais c'est un nouvel outil prometteur qui pourrait apporter une contribution importante à notre lutte contre l'éradication du paludisme. ”
Catteruccia et ses collègues ont examiné 221 moustiques femelles Anopheles, principaux vecteurs du paludisme africain, qui ont été collectées dans des maisons au Burkina Faso. Ils ont trouvé des parasites du paludisme dans 12 d’entre eux, un ratio de 5% conforme aux études antérieures. En revanche, 116 moustiques ont été infectés par la bactérie Wolbachia, inconnue auparavant, avant que le groupe ne la détecte en 2014.
Mais un seul moustique s'est révélé positif pour Wolbachia et le paludisme, ce qui suggère que la bactérie empêche efficacement les parasites du paludisme de s'établir chez les moustiques où la bactérie est présente, rapportent-ils aujourd'hui dans Nature Communications .
Les moustiques femelles infectées par Wolbachia ont également pondu et se sont reproduites plus rapidement que leurs homologues, contribuant probablement à la propagation de l'infection et à ses bénéfices anti-paludéens dans les populations locales. Un échantillon de 602 moustiques a montré que 19 à 46% (selon l'année d'échantillonnage) étaient porteurs de la souche Wolbachia wAnga .
«D'autres ont introduit Wolbachia dans les moustiques et ont été en mesure de montrer que, lorsqu'il est présent, il contribue à limiter les parasites du paludisme. Mais tout cela a été fait dans un laboratoire », explique le biologiste Luciano Moreira, de la Fondation brésilienne Oswaldo Cruz et de l'association internationale Eliminate Dengue, à but non lucratif.
«Ce groupe a trouvé en Afrique une population naturellement infectée, ce qui est très intéressant. Par exemple, dans de nombreuses régions d’Afrique, le paludisme est un problème énorme, alors que dans d’autres, il ne semble pas être aussi grave. C'est peut-être parce que les moustiques de ces régions sont infectés par Wolbachia . Ici, ils ont trouvé une situation où cela pourrait se produire dans le monde réel et qui est très important et excitant. "
Les enjeux sont élevés. Les moustiques sont parmi les ennemis les plus meurtriers de notre espèce. À cause des maladies qu’ils véhiculent, ces ravageurs sont responsables de quelque 725 000 décès chaque année. Environ 60% de ces décès sont dus au paludisme.
Wolbachia est une bactérie commune avec de nombreuses souches différentes. Il infecte des millions d'espèces d'invertébrés et plus de la moitié de tous les insectes, mais jusqu'à récemment, on ne le savait pas chez les principales espèces de moustiques vecteurs de la maladie.
Wolbachia n'est pas contagieuse comme un virus du rhume. Elle est transmise uniquement de mère à progéniture et la bactérie dispose de moyens intéressants pour assurer son propre avenir.
Les bactéries détournent le système reproducteur des moustiques. Lorsque les mâles s'accouplent avec des femelles ne portant pas la même souche, leur progéniture n'est pas viable. Les bactéries stérilisent efficacement le sperme du mâle.
Les femelles infectées peuvent se reproduire avec des mâles portant une souche correspondante de Wolbachia, ou des mâles non infectés, et transmettent Wolbachia à leur progéniture dans les deux cas. Cela donne aux femelles infectées un avantage reproductif qui leur permet d’envahir une population si elle est introduite et de propager l’infection à grande échelle.
Les méthodes physiologiques utilisées par les bactéries pour contrecarrer d'autres maladies qui envahiraient leurs hôtes moustiques ne sont pas tout à fait claires. «Ces bactéries pourraient en quelque sorte stimuler le système immunitaire des moustiques et le rendre plus efficace pour tuer les parasites du paludisme; ou bien ils peuvent se disputer les ressources [peut-être des acides gras critiques comme le cholestérol] dont Plasmodium a également besoin ", explique Catteruccia.
Quelle que soit la raison, il devient de plus en plus clair que ces méthodes peuvent être efficaces.
Plus tôt ce mois-ci, Moreira a co-écrit une étude dans Cell Host & Microbe montrant que Wolbachia bloquait la propagation du virus Zika. Son groupe a donné du sang humain infecté par Zika à des moustiques, dont certains à Wolbachia et d'autres non. Les personnes atteintes de Wolbachia ont eu beaucoup moins d'infections à Zika.
Catteruccia et ses collègues ont également recueilli la salive de moustiques infectés par Zika et l’ont injectée à d’autres. Parmi les 80 moustiques sans Wolbachia, 68 (85%) ont contracté une infection à Zika. Parmi les 80 personnes qui ont porté Wolbachia, aucune n'a contracté Zika.
Ce travail préliminaire était prometteur mais pas surprenant. D'autres projets ont montré des impacts significatifs sur la dengue, une autre maladie transmise par la même espèce de moustique.
Sur une période de dix semaines en 2011, Scott O'Neill de l'Université Monash (Australie) a lâché des essaims de moustiques infectés par Wolbachia dans deux villes du nord de l'Australie dans le cadre d'Eliminate Dengue.
Non seulement les insectes ont survécu, ils ont prospéré. Et même aujourd'hui, la plupart des moustiques Aedes aegypti de la région sont porteurs de Wolbachia .
«Cinq ans plus tard, les populations sont toujours positives à 85 ou 90% pour Wolbachia . Elle a donc été maintenue et aucune transmission locale de la dengue n'a été constatée dans ces régions», déclare Moreira.
Eliminer la dengue mène actuellement des projets similaires en Indonésie, au Vietnam et en Colombie. Moreira exploite un des deux petits sites de Rio de Janeiro, au Brésil.
«Nous avons publié des communiqués d'août dernier à janvier de cette année et nous en sommes maintenant à la phase de surveillance», explique-t-il. "Chaque semaine, nous collectons des moustiques et nos chiffres montrent qu'au moins 80% sont infectés par Wolbachia, l'infection est donc durable et très prometteuse."
Scott O'Neill ajoute qu'Eliminate Dengue s'efforce actuellement d'élargir l'échelle avec des essais randomisés beaucoup plus vastes en Indonésie et au Vietnam.
«Parallèlement, nous préparons de grands déploiements de plus de 1 à 3 millions de personnes en Amérique du Sud dans le but d'apprendre à effectuer de grands déploiements sur le plan logistique et de réduire le coût du déploiement à moins d'un dollar par personne», ajoute-t-il.
Dans le même temps, la première utilisation commerciale de la bactérie dans la lutte contre les maladies transmises par les moustiques pourrait se produire ici même aux États-Unis. L'EPA examine actuellement une demande de MosquitoMate, une société de biotechnologie qui espère commercialiser Wolbachia en tant que pesticide ciblé contre le moustique tigre asiatique ( Aedes albopictus ).
La méthode MosquitoMate consiste à élever des mâles atteints de Wolbachia, puis à les relâcher dans la nature (ou dans le jardin d'un propriétaire) pour se reproduire avec les femelles locales. Comme aucune des femelles ne porte naturellement la bactérie, toutes ces accouplements devraient être stériles et, espérons-le, les populations vont plonger. La société, qui a été incubée à l’Université du Kentucky, a testé l’approche dans trois États différents au cours des trois dernières années et a connu un certain succès.
La période de consultation publique sur la proposition a pris fin le 31 mai et une décision est imminente.
Bien sûr, les bactéries ne sont pas la seule option intéressante pour contrôler les maladies transmises par les moustiques: il existe de nombreux autres moyens de dissuasion et la lutte contre les insectes prendra probablement toutes les armes de l'arsenal humain. Comme le Smithsonian Magazine de ce mois-ci en traite dans les détails, des techniques de modification des gènes pourraient être utilisées pour créer des moustiques exempts de maladie - voire même pour éliminer complètement les insectes. Mais cette méthode suscitera sûrement la controverse et ne sera probablement pas pratique avant une décennie.
Pendant ce temps, la bactérie Wolbachia, encore largement méconnue, est peut-être déjà à l’œuvre dans la nature et pourrait être plus facilement cooptée pour de nouveaux gains.
«Si nous pouvons trouver des populations naturelles de moustiques atteints de Wolbachia, nous pouvons essayer de les mettre dans d’autres régions où le paludisme est un grave problème», déclare Moreira. «C’est l’objectif final, de nombreuses personnes essaient de trouver des solutions au paludisme et à d’autres maladies et je pense que Wolbachia est une approche très prometteuse.»
