La lutte contre les maladies infectieuses est une course contre la montre. Les bactéries développent une résistance aux antibiotiques et les virus évoluent constamment pour se propager plus rapidement. Les maladies transmises par les insectes constituent un autre champ de bataille évolutif : les insectes eux-mêmes développent une résistance aux poisons utilisés par l’homme pour les tuer.
En particulier, le paludisme transmis par les moustiques tue plus de 600 000 personnes chaque année. Depuis la Seconde Guerre mondiale,insecticides—Des armes chimiques conçues pour tuer les moustiques Anophèles infectés par le parasite du paludisme — ont été utilisées pour lutter contre le paludisme.
Cependant, les moustiques développent rapidement des stratégies pour rendre cesinsecticides inefficacesexposant ainsi des millions de personnes à un risque accru d'infections mortelles. Mon étude, récemment publiée et menée en collaboration avec des collègues, explique pourquoi.
En tant que généticienne de l'évolution, j'étudie la sélection naturelle, fondement de l'évolution adaptative. Les variations génétiques les plus avantageuses pour la survie remplacent celles qui sont désavantageuses, entraînant des changements au sein des espèces. Les capacités évolutives du moustique Anophèle sont véritablement stupéfiantes.
Au milieu des années 1990, la plupart des moustiques Anophèles en Afrique étaient sensibles aux insecticides pyréthroïdes, initialement dérivés du chrysanthème. La lutte contre les moustiques reposait principalement sur deux méthodes à base de pyréthroïdes : les moustiquaires imprégnées d’insecticide pour protéger les moustiques endormis et les pulvérisations d’insecticide à effet rémanent sur les murs des bâtiments. Ces deux méthodes ont probablement permis d’éviter à elles seules plus de 500 millions de cas de paludisme entre 2000 et 2015.
Cependant, du Ghana au Malawi, les moustiques développent désormais fréquemment une résistance aux pesticides à des concentrations dix fois supérieures à la dose létale précédemment établie. Outre les mesures de lutte contre les moustiques Anophèles, les activités agricoles peuvent exposer involontairement ces insectes aux insecticides pyréthroïdes, aggravant ainsi leur résistance.
Dans certaines régions d'Afrique, les moustiques Anophèles ont développé une résistance à quatre classes d'insecticides utilisés pour lutter contre le paludisme.
On trouve également des moustiques anophèles et des parasites du paludisme en dehors de l'Afrique, où la recherche sur la résistance aux pesticides est moins fréquente.
Dans une grande partie de l'Amérique du Sud, le principal vecteur du paludisme est le moustique Anopheles darlingi. Ce moustique est si différent des vecteurs du paludisme en Afrique qu'il pourrait appartenir à un genre différent : Nyssorhynchus. Avec des collègues de huit pays, j'ai analysé le génome de plus de 1 000 moustiques Anopheles darlingi afin de comprendre leur diversité génétique, notamment les modifications induites par les activités humaines récentes. Mes collègues ont collecté ces moustiques dans 16 localités réparties sur un vaste territoire s'étendant de la côte atlantique du Brésil à la côte pacifique des Andes colombiennes.
Nous avons constaté que, comme ses congénères africains, *Anopheles darlingi* présente une diversité génétique extrêmement élevée – plus de 20 fois supérieure à celle de l'humain – témoignant d'une population très importante. Les espèces dotées d'un tel patrimoine génétique sont bien adaptées aux nouveaux défis. Au sein d'une population aussi nombreuse, la probabilité d'émergence de mutations appropriées conférant un avantage recherché augmente. Une fois cette mutation propagée, grâce à l'avantage numérique, même la mort aléatoire de quelques moustiques ne peut entraîner l'extinction complète de l'espèce.
À l'inverse, le pygargue à tête blanche, endémique des États-Unis, n'a jamais développé de résistance à l'insecticide DDT et a finalement disparu. L'efficacité évolutive de millions d'insectes dépasse de loin celle de quelques milliers d'oiseaux. De fait, au cours des dernières décennies, nous avons observé des signes d'évolution adaptative dans les gènes associés à la résistance aux médicaments chez le moustique Anopheles darlingi.
Les pyréthroïdes et le DDT, parmi d'autres insecticides, agissent sur la même cible moléculaire : les canaux ioniques qui s'ouvrent et se ferment dans les cellules nerveuses. Lorsque ces canaux sont ouverts, les cellules nerveuses stimulent d'autres cellules. Les insecticides forcent ces canaux à rester ouverts et à continuer de transmettre des impulsions, ce qui entraîne la paralysie et la mort des insectes. Cependant, les insectes peuvent développer une résistance en modifiant la conformation de ces canaux.
Des études génétiques antérieures, menées par d'autres scientifiques, ainsi que la nôtre, n'ont pas mis en évidence ce type de résistance chez Anopheles darlingi. Nous avons en revanche découvert que la résistance se développe différemment : par le biais d'un ensemble de gènes codant pour des enzymes qui dégradent les composés toxiques. Une forte activité de ces enzymes, appelées cytochromes P450, est souvent responsable du développement de la résistance aux pesticides chez d'autres moustiques. Depuis l'apparition de l'utilisation des pesticides au milieu du XXe siècle, ce même ensemble de gènes P450 a muté indépendamment au moins sept fois en Amérique du Sud.
En Guyane française, un autre ensemble de gènes P450 a également présenté un profil évolutif similaire, confirmant ainsi le lien étroit entre ces enzymes et l'adaptation. De plus, lorsque des moustiques ont été placés dans des récipients hermétiques et exposés à des insecticides pyréthroïdes, les différences observées dans l'expression des gènes P450 entre les individus étaient corrélées à leur durée de survie.
En Amérique du Sud, les campagnes de lutte antipaludique à grande échelle utilisant des pesticides étaient sporadiques et n'ont probablement pas été le principal facteur de l'évolution des moustiques. Il est possible que ces derniers aient été exposés indirectement aux pesticides agricoles. Fait intéressant, nous avons observé les signes d'évolution les plus marqués dans les régions à agriculture développée.
Malgré l’arrivée de nouveaux vaccins et d’autres progrès dans la lutte contre le paludisme ces dernières années, la lutte contre les moustiques reste essentielle pour réduire la propagation de cette maladie.
Plusieurs pays testent le génie génétique pour lutter contre le paludisme. Cette technologie consiste à modifier génétiquement les populations de moustiques afin de réduire leur nombre ou leur résistance au parasite responsable du paludisme. Bien que l'extraordinaire capacité d'adaptation des moustiques puisse constituer un défi, les perspectives sont prometteuses.
Mes collègues et moi travaillons à l'amélioration des méthodes de détection des résistances émergentes aux pesticides. Le séquençage du génome demeure essentiel pour détecter les réponses évolutives nouvelles ou inattendues. Le risque d'adaptation est maximal sous une pression de sélection intense et prolongée ; par conséquent, la réduction, la modification et l'échelonnement de l'utilisation des pesticides peuvent contribuer à prévenir l'apparition de résistances.
Une surveillance coordonnée et des réponses appropriées sont essentielles pour lutter contre l'évolution de la résistance aux médicaments. Contrairement à l'évolution, l'être humain est capable de prédire l'avenir.
Jacob A. Tennessen a reçu un financement des National Institutes of Health par l'intermédiaire de la Harvard TH Chan School of Public Health et du Broad Institute.
Date de publication : 21 avril 2026
