Biologie et
immunologie
du paludisme

Olivier Silvie

Chef(fe) d'équipe :

Silvie Olivier

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Nos recherches visent à élucider les aspects fondamentaux de l’infection du foie par Plasmodium, l’agent du paludisme, dans le but d’identifier et valider de nouvelles cibles de vaccins et de médicaments.

Plasmodium est transmis par un moustique sous la forme de sporozoïtes, qui infectent le foie de l’hôte pour un premier cycle de réplication.

Forts de notre expertise en biologie des stades sporozoïtes et hépatiques et de nos découvertes de facteurs d’hôte et du parasite jouant un rôle clé lors de l’infection, nous développons des projets explorant les mécanismes d’entrée des sporozoïtes, le développement des formes hépatiques et la formation des hypnozoïtes, la régulation des gènes lors de la transmission, ainsi que l’immunité contre les stades hépatiques de l’infection.

Mots Clés : Paludisme – Plasmodium – Sporozoïtes – Hypnozoïtes – Vaccins et médicaments

Formes hépatiques de Plasmodium cynomolgi (en vert) dans une culture d’hépatocytes simiens (noyaux marqués en bleu).
Sporozoïte de Plasmodium yoelii (en vert) dans une culture de cellules HepG2/CD81 (noyaux marqués en bleu).
Sporozoïte de Plasmodium yoelii (en vert) dans une culture de cellules HepG2/CD81 (noyaux marqués en bleu).
Forme hépatique de Plasmodium berghei (en vert) dans une cellule HepG2 (noyau marqué en bleu), contenu dans une vacuole (membrane marquée en rouge).
Forme hépatique de Plasmodium berghei (en vert) dans une cellule HepG2 (noyau marqué en bleu), contenu dans une vacuole (membrane marquée en rouge).
Sporozoïte de Plasmodium yoelii transgénique exprimant la GFP (en vert) et une protéine de rhoptrie fusionnée à mCherry (en rouge). Le noyau du parasite est marqué en bleu.

Les membres de l'équipe

SILVIE Olivier

SILVIE Olivier

Directeur de recherche, responsable d’équipe

PUBLONS
AMANZOUGAGHENE Nadia

AMANZOUGAGHENE Nadia

Post-doctorante

BRIQUET Sylvie

BRIQUET Sylvie

Ingénieure de recherche

BOUDSOCQ Violette

BOUDSOCQ Violette

Doctorante

CHARRIN Stéphanie

CHARRIN Stéphanie

Chargée de recherche

ORCID
DAS Samhita

DAS Samhita

Doctorante

FORMAGLIO Pauline

FORMAGLIO Pauline

Chargée de recherche

FRANETICH Jean-François

FRANETICH Jean-François

Ingénieure de recherche

ORCID
HOUPERT Thierry

HOUPERT Thierry

Technicien

MARINACH-PATRICE Carine

MARINACH-PATRICE Carine

Ingénieure de recherche

ORCID
MAZIER Dominique

MAZIER Dominique

Professeure émérite

ORCID
RUBINSTEIN Eric

RUBINSTEIN Eric

Directeur de recherche

ORCID
SOULARD Valérie

SOULARD Valérie

Maître de conférences

ORCID
UNHALE Tanaya

UNHALE Tanaya

Doctorante

VINCENSINI Laetitia

VINCENSINI Laetitia

Maître de conférences

PUBLONS

Nos recherches se déclinent en 4 axes

1. Mécanismes d’entrée des sporozoïtes dans les hépatocytes

Une stratégie efficace pour prévenir l’infection initiale du foie consiste à interférer avec les interactions moléculaires hôte-parasite permettant l’entrée des sporozoïtes dans les cellules.

Notre équipe a découvert des voies d’entrée cellulaires et identifié des protéines clés de l’hôte et du parasite impliquées dans le processus d’entrée. Notre objectif est d’élucider les mécanismes d’action de ces acteurs moléculaires et d’évaluer des cibles potentielles pour la conception de nouveaux vaccins antipaludiques.

À cette fin, nous combinons des approches de génétique expérimentale et des modèles cellulaires in vitro, en utilisant des parasites murins et humains.

2. Biologie des hypnozoïtes

Certaines espèces de Plasmodium telles que P. vivax produisent des formes dormantes appelées hypnozoïtes, qui peuvent se réactiver et provoquer des rechutes longtemps après la transmission par un moustique. Notre groupe a développé des modèles cellulaires robustes pour la culture in vitro à long terme des hypnozoïtes, et un modèle de souris humanisées pour des études in vivo.

Ces modèles servent à explorer les mécanismes de la dormance et à rechercher des composés capables de tuer les hypnozoïtes ou de les activer pour des stratégies «wake and kill».

3. Immunité cellulaire médiée par les cellules T contre les formes hépatiques de Plasmodium

Dans les modèles murins, les cellules T CD8+ cytotoxiques jouent un rôle majeur dans l’immunité protectrice dirigée contre les formes hépatiques du paludisme. Cependant, notre connaissance de l’immunité chez l’homme contre les stades hépatiques du paludisme reste limitée.

De plus, la nature des antigènes protecteurs n’est toujours pas définie.

En utilisant des parasites transgéniques exprimant des épitopes de cellules T humaines ainsi que des systèmes expérimentaux in vitro et in vivo robustes mis en place dans le laboratoire, y compris des modèles de souris humanisées et de cultures cellulaires 3D, nous étudions les réponses des cellules T CD8+ humaines spécifiques des formes hépatiques du parasite et recherchons de nouvelles cibles antigéniques protectrices.

Notre objectif ultime est d’identifier les corrélats de protection, avec des implications potentielles pour la conception de vaccins antipaludiques de nouvelle génération.

4. Biologie des tétraspanines

Les tétraspanines forment une famille de protéines transmembranaires conservées au cours de l’évolution, qui jouent un rôle clé dans de nombreux processus physiologiques.

Nous avons découvert le rôle de CD81 et CD9 dans la fusion de cellules musculaires lors de la régénération musculaire, et avons montré que les tétraspanines TspanC8 interagissent directement avec la métalloprotéase ADAM10 et régulent la signalisation via le substrat d’ADAM10 Notch.

Nous avons également contribué à définir le rôle de CD81 lors d’infections par Plasmodium et Listeria. Notre travail vise à comprendre le fonctionnement des tétraspanines et leur capacité à organiser un réseau dynamique d’interactions à la surface de la cellule.

Les opportunités

  • Nouvelles stratégies vaccinales contre le paludisme
  • Criblage de molécules actives contre les formes hépatiques de Plasmodium
  • Découverte antigénique, corrélats de protection

Les publications

1.

Azithromycin disrupts apicoplast biogenesis in replicating and dormant liver stages of the relapsing malaria parasites Plasmodium vivax and Plasmodium cynomolgi. Amanzougaghene N, Tajeri S, Franetich JF, Ashraf K, Soulard V, Bigeard P, Guindo CO, Bouillier C, Lemaitre J, Relouzat F, Legrand R, Kocken CHM, Zeeman AM, Roobsoong W, Sattabongkot J, Yang Z, Snounou G, Mazier D. Int J Antimicrob Agents. 2024 May;63(5):107112. doi: 10.1016/j.ijantimicag.2024.107112. Epub 2024 Feb 15.

2.

Differential proteomics argues against a general role for CD9, CD81 or CD63 in the sorting of proteins into extracellular vesicles. Fan Y, Pionneau C, Cocozza F, Boëlle PY, Chardonnet S, Charrin S, Théry C, Zimmermann P, Rubinstein E. J Extracell Vesicles. 2023 Aug;12(8):e12352. doi: 10.1002/jev2.12352.

3.

The claudin-like apicomplexan microneme protein is required for gliding motility and infectivity of Plasmodium sporozoites. Loubens M, Marinach C, Paquereau CE, Hamada S, Hoareau-Coudert B, Akbar D, Franetich JF, Silvie O. PLoS Pathog. 2023 Mar 16;19(3):e1011261. doi: 10.1371/journal.ppat.1011261. eCollection 2023 Mar.

4.

Plasmodium sporozoites require the protein B9 to invade hepatocytes. Fernandes P, Loubens M, Marinach C, Coppée R, Baron L, Grand M, Andre TP, Hamada S, Langlois AC, Briquet S, Bun P, Silvie O. iScience. 2023 Jan 25;26(2):106056. doi: 10.1016/j.isci.2023.106056. eCollection 2023 Feb 17.

5.

The AMA1-RON complex drives Plasmodium sporozoite invasion in the mosquito and mammalian hosts. Fernandes P, Loubens M, Le Borgne R, Marinach C, Ardin B, Briquet S, Vincensini L, Hamada S, Hoareau-Coudert B, Verbavatz JM, Weiner A, Silvie O. PLoS Pathog. 2022 Jun 22;18(6):e1010643. doi: 10.1371/journal.ppat.1010643. eCollection 2022 Jun.

6.

Artemisinin-independent inhibitory activity of Artemisia sp. infusions against different Plasmodium stages including relapse-causing hypnozoites. Ashraf K, Tajeri S, Arnold CS, Amanzougaghene N, Franetich JF, Vantaux A, Soulard V, Bordessoulles M, Cazals G, Bousema T, van Gemert GJ, Le Grand R, Dereuddre-Bosquet N, Barale JC, Witkowski B, Snounou G, Duval R, Botté CY, Mazier D. Life Sci Alliance. 2021 Dec 2;5(3):e202101237. doi: 10.26508/lsa.202101237. Print 2022 Mar.

7.

Low immunogenicity of malaria pre-erythrocytic stages can be overcome by vaccination. Müller K, Gibbins MP, Roberts M, Reyes-Sandoval A, Hill AVS, Draper SJ, Matuschewski K, Silvie O, Hafalla JCR. EMBO Mol Med. 2021 Apr 9;13(4):e13390. doi: 10.15252/emmm.202013390. Epub 2021 Mar 11.

8.

Plasmodium P36 determines host cell receptor usage during sporozoite invasion. Manzoni G, Marinach C, Topçu S, Briquet S, Grand M, Tolle M, Gransagne M, Lescar J, Andolina C, Franetich JF, Zeisel MB, Huby T, Rubinstein E, Snounou G, Mazier D, Nosten F, Baumert TF, Silvie O. Elife. 2017 May 16;6:e25903. doi: 10.7554/eLife.25903.

9.

Malaria Sporozoites Traverse Host Cells within Transient Vacuoles. Risco-Castillo V, Topçu S, Marinach C, Manzoni G, Bigorgne AE, Briquet S, Baudin X, Lebrun M, Dubremetz JF, Silvie O. Cell Host Microbe. 2015 Nov 11;18(5):593-603. doi: 10.1016/j.chom.2015.10.006.

10.

Persistence and activation of malaria hypnozoites in long-term primary hepatocyte cultures. Dembélé L, Franetich JF, Lorthiois A, Gego A, Zeeman AM, Kocken CH, Le Grand R, Dereuddre-Bosquet N, van Gemert GJ, Sauerwein R, Vaillant JC, Hannoun L, Fuchter MJ, Diagana TT, Malmquist NA, Scherf A, Snounou G, Mazier D. Nat Med. 2014 Mar;20(3):307-12. doi: 10.1038/nm.3461. Epub 2014 Feb 9.

11.

Plasmodium falciparum full life cycle and Plasmodium ovale liver stages in humanized mice. Soulard V, Bosson-Vanga H, Lorthiois A, Roucher C, Franetich JF, Zanghi G, Bordessoulles M, Tefit M, Thellier M, Morosan S, Le Naour G, Capron F, Suemizu H, Snounou G, Moreno-Sabater A, Mazier D. Nat Commun. 2015 Jul 24;6:7690. doi: 10.1038/ncomms8690.

12.

Normal muscle regeneration requires tight control of muscle cell fusion by tetraspanins CD9 and CD81. Charrin S, Latil M, Soave S, Polesskaya A, Chrétien F, Boucheix C, Rubinstein E. Nat Commun. 2013;4:1674. doi: 10.1038/ncomms2675.