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Candidats pour un vaccin contre la malaria
Le paludisme, maladie parasitaire la plus répandue, entraîne la mort de plus de deux millions de personnes dans le monde chaque année. Avec l'émergence de résistances aux médicaments anti-antipaludéens du parasite responsable, Plasmodium, , le développement d'un vaccin est devenu prioritaire. 
Cycle de vie de Plasmodium Figure. Cycle de vie de Plasmodium falciparum. L’infection par Plasmodium commence
par une courte phase hépatocytaire asymptomatique, suivie
d’une phase érythrocytaire. Cette dernière est
responsable des pathologies associées à la malaria.
Le mérozoite est la forme extra cellulaire du parasite au
stade sanguin. Il envahit les érythrocytes où il se
divise pour produire de nombreux mérozoites qui sont libérés
lorsque la cellule hôte éclate. 
(Avec l'aimable autorisation du Dr. Odile Puijalon, Unité d'Immunologie Moléculaire des Parasites, I.P.) 
Antigènes
de Surface de Plasmodium
Nous étudions certains antigènes
de surface du mérozoïte de Plasmodium afin de
contribuer à l'optimisation de candidats vaccinaux, mais
également en vue d'approfondir nos connaissances de la biologie
fondamentale de cet organisme. (a) Merozoite
Surface Protein 1 (MSP1) 
MSP1, qui est impliqué dans l'invasion érythrocytaire par le parasite, subit plusieurs coupures protéolytiques au cours du processuss de maturation du mérozoïte.Dans une première phas, sont ainsi produits quatre fragments peptidiques, parmi lesquels la partie C-terminale d'environ 42 kDa (MSP1-42) qui reste accrochée à la membrane du mérozoïte. Pendant la seconde phase, qui survient au moment même de l'invasion, MSP1-42 est lui-même scindé en deux fragments d'environ 33 kDa et 11 kDa (historiquement appelé MSP1-19). Cette dernière coupure est essentielle pour le succés de l'invasion, bien que le mécanisme du processus n'ait pas encore été élucidé. Afin de mieux comprendre le rôle de MSP1 dans l'infection de l'érythrocyte par le mérozoïte de Plasmodium, et le(s) mécanisme(s) de protection immunitaire induit(s) par la molécule, nous étudions la structure de deux fragments recombinants solubles de l'antigène, MSP1-19 et MSP1-42, ainsi que de leurs complexes avec des anticorps monoclonaux, par radiocristallographie. La comparaison structurale entre MSP1-42 et MSP1-19 pourrait nous aider à analyser l'importance de la maturation protéolytique de MSP-1, nécessaire pour l'entrée du mérozoïte dans le globule rouge. Ces études pourraient également aider à mettre en évidence les régions impliquées dans l'interaction du parasite avec la cellule hôte. La structure de ces dérivés polypeptidiques pourrait révéler la distribution spatiale des résidus polymorphiques et la position des épitopes protecteurs, informations-clés pour la conception optimale de candidats vaccinaux. A l'heure actuelle, nous avons déterminé la structure de MSP1-19 de P. cynomolgi et de MSP1-19 de P. falciparum, l'espèce la plus pathogène pour l'homme, sous forme de complexe avec un fragment Fab d'un anticorps spécifique. 
(b) Apical Merozoite
Antigen 1 (AMA1) AMA1 est une protéine membranaire produite par les organelles apicaux du mérozoïte. Pendant l'invasion érythrocytaire, la protéine se répartie sur toute la surface du parasite et, de même que MSP1, subit une série de coupures protéolytiques. Bien que la fonction de AMA1 ne soit pas encore bien caractérisée au niveau moléculaire, son importance dans le processus d'invasion a été démontrée par des études d'immunisation dans des modéles animaux. Nous avons cristallisé la région ectoplasmique de la protéine, et nous avons déterminé sa structure tridimensionnelle.
Antigènes érythrocytaires
de Plasmodium falciparumP. falciparum Erythrocyte Membrane Protein 1 Après l'invasion érythrocytaire, Plasmodium falciparum exprime le facteur de virulence PfEMP1 (P. falciparum Erythrocyte Membrane Protein 1), qui est ensuite présenté à la surface de l'érythrocyte. PfEMP1 est une adhésine qui confère à la cellule infectée la capacité de s'auto-agglutiner, d'adhérer à d'autres cellules saines ou d'être séquestrée par les cellules endothéliales vasculaires de différents tissus. Les phénomènes d'agglutination et de séquestration induits par les érythrocytes infectés sont en lien direct avec de nombreux effets pathogènes de la malaria. Nous étudions les domaines de plusieurs variants de PfEMP1 présentant différents récepteurs spécifiques.
Receptor-binding studies of the DBLg domain of Plasmodium falciparum erythrocyte membrane protein 1 from a placental isolate. C. Badaut, G. Faure, N.G. Tuike Ndam, G. Bertin, A. Chaffotte, A. Khattab, M.Q. Klinkert, P. Deloron & G.A. Bentley. Cross-reactivity studies of an anti-Plasmodium vivax apical membrane antigen 1 monoclonal antibody: binding and structural characterisation. S. Igonet, B. Vulliez-Le Normand, G. Faure, M.M. Riottot, C.H.M. Kocken, A.W. Thomas & G.A. Bentley. Fine Mapping of an Epitope Recognized by an Invasion-inhibitory Monoclonal Antibody on the Malaria Vaccine Candidate Apical Membrane Antigen 1.C.R. Collins, C. Withers-Martinez, G.A. Bentley, A.H. Batchelor, A.W. Thomas & Blackman MJ. Fine mapping of the Duffy antigen binding site for the Plasmodium vivax Duffy-binding protein. Structural comparison of apical membrane antigen 1 orthologues and paralogues in apicomplexan parasites.Chesne-Seck ML, Pizarro JC, Normand BV, Collins CR, Blackman MJ, Faber BW, Remarque EJ, Kocken CH, Thomas AW, Bentley GA. Functional and Immunological Characterization of a Duffy Binding-Like- gamma Domain from Plasmodium falciparum Erythrocyte Membrane Protein-1 Expressed by a Placental Isolate.Chia YS, Badaut C, Tuikue Ndam NG, Khattab A, Igonet S, Fievet N, Bentley GA, Deloron P, Klinkert MQ. Crystal structure of the malaria vaccine candidate apical membrane antigen 1.Pizarro JC, Vulliez-Le Normand B, Chesne-Seck ML, Collins CR, Withers-Martinez C, Hackett F, Blackman MJ, Faber BW, Remarque EJ, Kocken CH, Thomas AW, Bentley GA. Expression, crystallization and preliminary structural analysis of the ectoplasmic region of apical membrane antigen 1 from Plasmodium vivax, a malaria-vaccine candidate.Vulliez-Le Normand B, Pizarro JC, Chesne-Seck ML, Kocken CH, Faber B, Thomas AW, Bentley GA. Crystal structure of a Fab complex
formed with PfMSP1-19, the terminal fragment of Merozoite Surface
Protein 1 from Plasmodium falciparum: a malaria vaccine candidate. Crystallization and preliminary
structural analysis of an antibody complex formed with PfMSP1-19,
a malaria vaccine candidate. The crystal structure of C-terminal
merozoite surface protein 1 at 1.8 Angstrom resolution, a highly
protective malaria vaccine candidate.
PAMVAC Pregnancy-Associated Malaria
Vaccine Project EUROMALVAC European Malaria Vaccine
Development Organisation Mondiale de la Santé Recommandations sanitaires aux voyageurs 
Institut Pasteur - 25, Rue du Docteur Roux - 75724 Paris Cedex 15 - FRANCE |
Cycle de vie de Plasmodium
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