Compréhension de la résistance humaine au paludisme : des études génétiques aux approches fonctionnelles

Deciphering human resistance to malaria : from genetic studies to functional approaches

• Auteur / Autrice : Sabrina Baaklini
• Direction : Pascal Rihet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génomique et bioinformatique
• Date : Soutenance le 23/11/2017
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille)
• Jury : Président / Présidente : Jacques Van Helden
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Laurence Flori, Christophe Chevillard
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : David Courtin, Sylviane Pied

Mots clés

Mots clés contrôlés

TNF (cytokines)

Immunité

Étude d'association pangénomique

Paludisme

Mots clés libres

Paludisme

Association genetique

Analyse fonctionnelle

Immunité

Ncr3

Tnf

Malaria

Genetic association

Functional analysis

Immunity

Ncr3

Tnf

Résumé

La sévérité du paludisme est influencée par des interactions complexes entre de nombreux facteurs dont la génétique de l’hôte. Plusieurs études de liaison génétique menées dans différentes ethnies africaines ont montré une liaison entre le locus 6p21 et le paludisme simple. De plus, différents variants au sein des gènes TNF et NCR3, retrouvés dans ce locus, ont été indépendamment associés à ce phénotype au Burkina Faso.Ainsi, nous nous sommes tout d’abord intéressés aux polymorphismes du TNF. Nos résultats montrent que les variants TNF-308, TNF-244, et TNF-238 sont associés à la parasitémie maximale ou aux accès simples au Congo. Les approches moléculaires indiquent que le TNF-244 a un effet cis-régulateur avec une activité promotrice réduite en présence du variant A ainsi qu’une fixation altérée de protéines nucléaires en présence de ce même variant. Enfin, nos analyses bio-informatiques suggèrent que le TNF-244 et le TNF-238 agissent en synergie pour modifier le site de fixation d’au moins un facteur de transcription.Nous avons ensuite confirmé l’association du NCR3-412 avec le paludisme simple et le nombre d’accès fébrile au Congo. Les analyses fonctionnelles montrent que ce SNP a aussi un effet cis-régulateur avec une activité promotrice accrue en présence de l’allèle G et une liaison altérée de deux complexes protéiques en présence de l’allèle C. Les approches in silico et in vitro indiquent que les facteurs STAT4 et RUNX3 sont ceux dont la fixation est altérée.NCR3-412 altérant la résistance à la forme simple du paludisme, nous avons souhaité déterminer s’il est aussi impliqué dans la résistance au paludisme sévère mais nous n’avons détecté aucune association.

The severity of malaria is influenced by complex interactions between many factors including host genetics. Numerous genetic studies conducted in different African ethnic groups have shown a significant linkage between the 6p21 locus and mild malaria attack. In addition to their linkage, several polymorphisms found under the linkage peak, and more precisely within TNF and NCR3, were also independently associated with different sub-phenotypes of mild malaria in Burkina Faso.Thus, we first focused on TNF polymorphisms. Among the 4 polymorphisms analyzed, we found associations between TNF-238, TNF-244, TNF-308 and either mild malaria attack or maximum parasitemia. Molecular approaches showed that TNF-244 has a cis-regulatory effect. Indeed, we observe a decreased promoter activity and an altered binding of nuclear proteins in the presence of the A variant. In addition, our bioinformatics analyses suggested a cooperative effect of TNF-244 and TNF-238 in modifying the binding of at least one transcription factor.We then confirmed the association of NCR3-412 with both mild malaria and the number of febrile episodes in Congo. Functional analyses have shown that this SNP has also a cis-regulatory effect with a decreased promoter activity and an altered binding of two nuclear protein complexes in the presence of the C allele. Finally, in silico and in vitro approaches indicated that STAT4 and RUNX3 are the two transcription factors affected.As NCR3-412 is associated with resistance to mild malaria, we therefore investigated whether this SNP is also involved in severe malaria resistance, but we did not detect any association neither with severe anemia nor with cerebral malaria.