Résumé
L'élimination du paludisme repose sur le développement de nouveaux composés antipaludiques appartenant à une nouvelle classe chimique et possédant un nouveau mécanisme d'action. En collaboration avec une équipe de chimistes médicinaux, nous avons identifié des analogues de purine d'une nouvelle famille de nucléosides phosphonates acycliques (ANP) ayant un puissant effet antipaludique. Le composé principal UA2239 a une forte activité in vitro sur la croissance de Plasmodium falciparum avec une valeur IC50 de 74 nM (dans la souche 3D7) et in vivo chez des souris infectées par Plasmodium berghei avec une dose efficace pour inhiber 50% de la croissance du parasite, ED50 de 0,5 mg/kg après administration intrapéritonéale. Au cours de cette thèse, notre objectif était de décrypter le mécanisme d'action du composé UA2239. Nous avons pu atteindre notre objectif grâce à la génération de parasites résistants à l'UA2239 par pression du composé pendant 7 mois, suivie de l'analyse de la séquence du génome entier de ces clones résistants. La protéine kinase G dépendante du GMP cyclique de Plasmodium falciparum (PfPKG) a été identifiée comme la cible principale de l'UA2239. Cette enzyme contient quatre domaines régulateurs de liaison au GMPc, dont l'un ne lie pas le GMPc, suivis du domaine kinase. PfPKG est une enzyme essentielle impliquée dans les différentes étapes du cycle de vie du parasite. Il a été démontré qu'elle est impliquée dans les voies d'invasion et de sortie des mérozoïtes, mais aussi dans l'activité de glissement des ookinètes et des sporozoïtes. Nous avons caractérisé les effets de l'UA2239 aux niveaux moléculaire et phénotypique. Tout d'abord, nous avons validé PfPKG en tant que cible moléculaire de l'UA2239 en introduisant dans les parasites, les mutations ponctuelles trouvées dans les clones résistants. Nous avons décrypté le mode d'action de l'UA2239 et montré que le composé bloque le cycle de vie du parasite à deux étapes différentes : la sortie du mérozoïte pendant le cycle intra-érythrocytaire et l'exflagellation des gamétocytes. Nous avons montré comment le composé pénètre dans le globule rouge et que l'UA2239 a un effet irréversible et spécifique à chaque étape. Enfin, nous discutons du mécanisme de résistance induit par les mutations PfPKG. Ce nouveau composé a probablement une toute nouvelle façon d'inhiber la PfPKG en ciblant l'un ou plusieurs domaines régulateurs, bloquant ainsi l'activation de la PKG médiée par le GMPc, alors que d'autres inhibiteurs connus de la PKG interagissent avec le site catalytique. En conclusion, UA2239 a des effets puissants sur Plasmodium et son mécanisme d'action unique en fait un nouvel antipaludique prometteur.