Redefining Tsetse symbiont bacteria: A Trojan horse against Trypanosome transmission

Projektbeschreibung

Symbiontische Bakterien der Tsetsefliege im Fadenkreuz der Forschung gegen Trypanosomen

Die afrikanische Schlafkrankheit, die durch Trypanosoma brucei ausgelöst wird, gehört zu den Hauptursachen für Armut auf dem afrikanischen Kontinent. Dieser Parasit verursacht nicht nur Infektionen beim Menschen, sondern auch bei Tieren: die Nagana-Seuche, die Nutztiere befällt, hat schwerwiegende Auswirkungen auf die Viehhaltung. Das EU-finanzierte Projekt Trojan beabsichtigt eine konzeptionelle Änderung im therapeutischen Ansatz gegen Trypanosomosen. Diese soll sich gegen den Parasiten in seinem Vektor, die Tsetsefliege, richten, um sowohl die Schlafkrankheit als auch die Nagana-Seuche zu bekämpfen. Das Konzept stützt sich auf die jüngsten Fortschritte in der modernen Molekularbiologie und soll ein neues Expressionssystem hervorbringen, das die Vektorkompetenz durch den Einsatz eines der Endosymbionten der Fliege, Sodalis sp., verringern oder völlig eliminieren kann. Wenn es gelingt, die Parasitenübertragung zu blockieren, wird man die Auswirkungen von Trypanosomosen auf dem afrikanischen Kontinent drastisch reduzieren können.

Ziel

African trypanosomiasis has been a historic scourge on the African continent and one of the major causes of poverty. It is responsible for sleeping sickness in humans and it avoids the development of agriculture based on domesticated animals where it causes Nagana. It is a neglected disease with the worst drug control according to WHO. In this project, I propose a conceptual change in the therapeutic approach against Trypanosoma sp., being the goal of the proposal to eliminate the parasite in its vector, the tsetse fly, thus fighting both, sleeping sickness and Nagana. Taking advantage of the current methodological advances, the claim of this innovative proposal is the design of a new expression system to reduce or eliminate the vector competence, using for it one of the endosymbionts of the fly, Sodalis sp. The development of this idea involves a work of entomology, microbiology, parasitology and molecular biology. For this study, 2 research groups with solid and complementary expertise and skills are required: The French National Research Institute for Sustainable Development (France) and the University of Groningen (The Netherlands). The methodology implemented in this project will be: (i) characterization of proteins secretion pathways in Sodalis for heterologous expression of peptides, (ii) identification of promoters overexpressed in Sodalis upon interaction with Trypanosoma, and their characterization by fusion to fluorescent proteins, iii) paratransgenesis assays in flies and evaluation of the in vivo activity in infected and non-infected flies, stability across time and inherency to progeny, iv) analysis of the vector competence, using the new expression system by the production of antimicrobial peptides active against Trypanosoma, production of insecticidal peptides to kill the flies infected and RNA interference with the fly/symbionts. Blocking parasite transmission, we will contribute to drastically reduce the impact of trypanosome on African health.