Contexte et justification

En entomologie, l’identification traditionnelle des insectes se fait principalement en étudiant leurs aspects morphologiques (macro- ou microscopique), malheureusement cette méthode d’identification requiert (i) l’utilisation de plusieurs clés d’identifications qui ne sont pas toujours efficaces à cause de la présence d’espèces cryptiques non identifiables morphologiquement, et (ii) une solide connaissance en systématique. L’arrivée des méthodes moléculaires a permis de résoudre ce problème. Cette méthode est plus précise pour l’identification des espèces. Toutefois,  cette dernière méthode peut être coûteuse et chronophage. La nouvelle méthode utilisant la spectrométrie de masse pour l’identification rapide des différents pathogènes a été mise en place dans différents domaines de la recherche. Contrairement aux autres méthodes, la spectrométrie de masse analyse directement les macromolécules des différents organismes, notamment les protéines, permettant ainsi d’obtenir des résultats plus rapidement. A Madagascar, MALDI-TOF MS est surtout utilisé en bactériologie et microbiologie.

Objectifs

Mettre en place l’identification des insectes  par spectrométrie de masse MALDI-TOF MS.

Méthodes

Quatre pattes de moustiques, identifiées morphologiquement jusqu’à l’espèce et par PCR pour les espèces cryptiques, ont été utilisées pour la création de la base de données. Après broyage des pattes dans de l’acide formique à 70% et  d’Acétonitrile à 50%, chaque échantillon a été déposé sur plaque à 96 puits puis recouvert par une matrice de CHCA composée d’acide saturer α-cyano-4-hydroxycynnamic, 50% acetonitrile, d’acide trifluoroacétique à 2,5%  et de l’eau de qualité HPLC. L’ensemble a été séché à l’air à la température ambiante, puis lue par MALDI-TOF MS.

Résultats et discussion

Quatre-vingt-dix-neuf individus appartenant à 10 espèces de moustiques potentiellement vecteurs ont été utilisés pour la création de base de données à l’IPM (Figure 1). Une partie de ces espèces appartiennent à des collectes provenant directement des missions de terrain, qui ont été confirmées par l’identification morphologique et moléculaire pour les complexes d’espèces. D’autres espèces de moustique d’élevages en laboratoire ont été aussi utilisées pour compléter cette base de données pour MALDI-TOF.

Figure 1. Spectres des 10 espèces vectrices utilisées pour la création de base de données MALDI-TOF MS

MALDI-TOF MS permet d’identifier clairement les espèces même au niveau des complexes d’espèces (cas d’Anopheles gambiae s.l.). L’outil d’identification des moustiques vecteurs par MALDI-TOF MS a été mis en place pour la première fois à Madagascar. La base de données qui servira de référence pour l’IPM a été créée. Nous avons identifié, sans ambigüité, les espèces vectrices, sauvages ou en élevage en laboratoire. Nous avons pu aussi mettre en évidence que les espèces en élevage en laboratoire perdent de leurs spécificités génétiques au fur et à mesure du temps d’élevage. La perspective est actuellement d’approfondir notre connaissance vis-à-vis des biomarqueurs qui correspondent à des poids moléculaires de protéines et qui sont spécifiques des différentes espèces étudiées et de définir ainsi les rôles exacts qu’ils jouent chez chaque espèce.

Impact

L’identification des espèces potentiellement vectrices avec MALDI-TOF MS est facile, rapide, peu coûteuse et peut être réalisé en routine pour les vecteurs dont les spectres ont été créés dans la base de données actuelle.