ContexteSi l’efficacité de la stratégie de prise en charge du paludisme au niveau communautaire n’est pas remise en cause à Madagascar, la mise en place de la nouvelle politique nationale incluant le remplacement de la chloroquine par la combinaison artésunate plus amodiaquine et l’introduction des tests de diagnostic rapide (TDR) dans la prise en charge des fièvres chez les enfants de moins de cinq ans suscite plusieurs inquiétudes. ObjectifsLe principal objectif de notre travail a été d’évaluer la stratégie de prise en charge des fièvres chez les enfants de moins de 5 ans au niveau communautaire. Pour évaluer la stratégie de prise en charge,trois objectifs spécifiques ont été abordés, à savoir, (i) l’étude de l’efficacité thérapeutique de la combinaison fixe « artesunate-amodiaquine » dans la prise en charge des fièvres chez les enfants de moins de 5 ans au niveau communautaire, (ii) l’évaluation des performances des tests de diagnostic rapide utilisés au niveau communautaire et (iii) la description de la situation épidémiologie du paludisme au niveau communautaire et l’évaluation de l’impact des stratégies de lutte actuellement mises en œuvre.MéthodologiesDeux études longitudinales ont été mises en place. La première étude (objectifs 1 & 2) a été conduite de février 2008 à février 2010 (24 mois) chez les enfants de moins de 5 ans en zone de transmission stable (district de Manakara) et en zone de transmission instable (district de Moramanga). La deuxième (objectif 3) s’est déroulée entre février 2009 et mars 2011 en zone de transmission stable (district de Manakara). Résultats & ConclusionObjectif 1 : les données obtenues lors de notre étude, nous permettent d’affirmer l’excellente efficacité thérapeutique de la combinaison fixe « artesunate-amodiaquine ». Nous avons observé que le taux de guérison clinique global était de 98,4% au bout de 28 jours et 97,9% au bout de 42 jours. La compliance au traitement a été estimée à 83,4%. Aucun effet indésirable grave n'a été observé. : Objectif 2 : Cette étude a permis de confirmer que les performances diagnostiques des agents de santé communautaire utilisant les TDR en termes de sensibilité, spécificité, VPP et VPN étaient supérieures à 85%, que la concordance entre les résultats de la microscopie et des TDRs, estimée par la valeur Kappa était excellente (83%) et que les TDR étaient stable même conservés au niveau communautaire. L’introduction des TDR au niveau communautaire semble être une stratégie efficace pour améliorer la prise en charge des malades fébriles, pour réduire la surconsommation d’antipaludiques (et donc le coût des traitements inutilement utilisés) et pour réduire la pression de sélection exercée par cette surconsommation. Objectif 3 : Nous avons pu démontrer que les mesures de prévention et de traitement prises au niveau communautaire étaient efficaces avec la mesure objective de la réduction de la prévalence du paludisme. Nous avons également mis en évidence une variation importante de la prévalence du paludisme inter-villages dans une même commune de quelques kilomètres carrés, suggérant des interventions ciblées en fonction des risques liés à la situation géographique, agricole, et climatique. Ce travail a permis de proposer une première approche méthodologique qu’il serait souhaitable d’étendre pour collecter les données de prévalence et d’incidence dans les autres communes, et préciser ainsi les besoins ciblés en TDR et ACTs à Madagascar. / Context:One should think back of the effectiveness of malaria case management strategy at the community level Otherwise, questions will remain unanswered on the setting up of the new national Policy including the replacement of the chloroquine with combination artesunate and amodiaque and the introduction of rapid diagnostic test (RDT) for fever case management among children under five.Objective:The principal goal of our essay is to assess fever case management strategy among children under five years old at the community level. To proceed to the assessment, three specific objectives were tackled: (i) Therapeutic effectiveness of the fixed combination (artesunate-amodiaque) in fever case management among children under five at the community level. ii)the assessment of RDT performances used at the community level and iii) description of malaria epidemiological situation at the community level and the assessment of the impact of the fight against malaria strategies implementedMethodology: Two long depth studies were applied. The first study (Objective 1 and 2) was conducted in February 2008 to February 2010 (24 months) among children under five years old in stable transmission area (Manakara district) and in changeable transmission area (Moramanga district). The second study (objective 3) was held in February 2009 and March 2011 in stable transmission area (Manakara).Outputs and Conclusion:Objective 1: Data collected during our study enabled us to confirm the excellent therapeutically effectiveness of the fixed combination “artesunate-amodiaque”. We have noticed that the global clinical recovery rate is 98.4% after 28 days and 97.9% after 42 days of treatment. Compliance with the treatment was estimated at 83.4%. Not any adverse effect was noticed.Objective 2: This study enabled us to confirm the diagnostic performances of community health workers using RDT in terms of sensitiveness, specification. VPP and VPN were more 85% than the reliability between microscopic results and the RDTs estimated by the kappa value was excellent (83%) and RDTs were stable even kept at the community level. The introduction of RDT at the community level seems to be an effective strategy to improve sick people case management, to reduce overconsumption of products anti-malaria (and so reduce the cost of treatments used uselessly) and to reduce the selection pressure from this overconsumption.Objective 3: We could prove that prevention and treatment measures at the community level were effective with the objective measure of reducing malaria rate. We could bring to evidence an important variation of malaria rate between villages of one same commune from few kilometers of distance, suggesting targeted interventions depending on the risks linked to the geographic, agricultural and climate situations. This work enabled us to suggest a first methodological approach that is better to extend to collect prevalence data and in adverse circumstances in other communes and to mention the RDT targeted needs and ACTs in Madagascar.

Cette thèse a permis la mise en place d’un système d’alerte précoce des épidémies de paludisme basé sur le système de surveillance sentinelle proposant différents seuils épidémiques et un modèle de prédiction. Les données collectées quotidiennement par SMS sont automatiquement stockées sur un serveur dédié. Concomitamment, le système acquiert systématiquement et de manière automatique des données satellitaires météorologiques sur chaque site sentinelle en lien avec les changements de prévalence du paludisme, tels que la température, les précipitations et l'indice de végétation (eng. NDVI). Une base de données des interventions contre le paludisme a également été créée. Ce système a déjà démontré sa capacité à détecter une épidémie de paludisme dans le sud-est du pays en 2014. Deuxièmement, nous avons réalisé une étude pour évaluer la relation entre la durée de l'efficacité de la campagne de masse des moustiquaires imprégnées d'insecticide à effet longue durée (MILD) et les épidémies de paludisme identifiées à Madagascar de 2009 à 2015 par le système de surveillance sentinelle. Cette étude a montré que la différence entre l'efficacité théorique et l’efficacité réelle peut entraîner des lacunes dans la couverture des services pendant les années suivantes, contribuant au rebond du paludisme et souligne la nécessité de mise en place de mécanisme de distribution continue de moustiquaires. Ce travail vise à maximiser l'utilité d'un système de surveillance sentinelle dans des milieux à ressources limitées, guider les changements dans l'orientation des programmes de lutte et fournir des exemples pratiques pour son utilisation dans d'autres systèmes ou contextes. / We describe a Malaria Early Warning System (MEWS) using various epidemic thresholds and a forecasting component with the support of recent technologies to improve the performance of a sentinel MEWS. Malaria-related data from sentinel sites collected by Short Message Service are automatically stored in a database hosted on a server at Institut Pasteur de Madagascar. Concomitantly our system routinely and automatically acquires site specific satellite weather data related to changes in malaria prevalence such as temperature, rainfall and Normalized Difference Vegetation Index (NDVI). A Malaria Control Intervention data base has also been. This system has already demonstrated its ability to detect a malaria outbreak in southeastern part of Madagascar in 2014. In a second time, we conducted a study to assess the relationship between the effectiveness of mass campaign of long-lasting insecticidal nets (LLIN) over time and malaria outbreaks identified in Madagascar from 2009 to 2015 through the Sentinel surveillance system. This study showed that the difference between efficacy and effectiveness may result in gaps in service coverage during the subsequent years contributing to malaria rebound well before the replacement of the LLINs and highlights the need of continuous distribution mechanism of LLINs.This work aims to maximize the usefulness of a sentinel surveillance system to predict and detect epidemics in limited-resource environments, to guide any changes in the orientation of malaria control programs and to provide practical examples and suggestions for use in other systems or settings.

Les modèles de Markov cachés (MMC) par exemple ceux de la librairie Pfam sont des outils très populaires pour l'annotation des domaines protéiques. Cependant, ils ne sont pas toujours adaptés aux protéines les plus divergentes. C'est notamment le cas avec Plasmodium falciparum (principal agent du paludisme chez l'Homme), où les MMC de Pfam identifient peu de familles distinctes de domaines, et couvrent moins de 50% des protéines de l'organisme. L'objectif de cette thèse est d'apporter des méthodes nouvelles pour affiner la détection de domaines dans les protéines divergentes.Le premier axe développé est une approche d'identification de domaines utilisant leurs propriétés de co-occurrence. Différentes études ont montré que la majorité des domaines apparaissent dans les protéines avec un ensemble très réduits d'autres domaines favoris. Notre méthode exploite cette propriété pour détecter des domaines trop divergents pour être identifiés par l'approche classique. Cette détection s'accompagne d'une estimation du taux d'erreur par une procédure de ré-échantillonnage. Chez P. falciparum, elle permet d'identifier, avec un taux d'erreur estimé inférieur à 20%, 585 nouveaux domaines dont 159 familles étaient inédites dans cet organisme ce qui représente 16% du nombre de domaines connus.Le second axe de mes recherches présente plusieurs méthodes de corrections statistiques et évolutives des MMC pour l'annotation d'organismes divergents. Deux types d'approches ont été proposées. D'un côté, nous intégrons aux alignements d'apprentissage des MMC, les séquences précédemment identifiés dans l'organisme cible ou ses proches relatifs. La limitation de cette solution est que seules des familles de domaines déjà connues dans le taxon peuvent ainsi être identifiées. Le deuxième type d'approche contourne cette limitation en corrigeant tous les modèles par une prise en compte de l'évolution des séquences d'apprentissage. Pour cela, nous faisons appel à des techniques classiques de la bioinformatique et de l'apprentissage statistique. Les résultats obtenus offrent un ensemble de prédictions complémentaires totalisant 663 nouveaux domaines supplémentaires dont 504 familles inédites soit une augmentation de 18% à ajouter aux précédents résultats. / Hidden Markov Models (HMMs) from Pfam database for example are popular tools for protein domain annotation. However, they are not well suited for studying highly divergent proteins. This is notably the case with Plasmodium falciparum (main causal agent of human malaria), where Pfam HMMs identify few distinct domain families and cover less than 50% of its proteins. This thesis aims at providing new methods to enhance domain detection in divergent proteins.The first axis of this work is an approach of domain identification based on domain co-occurrence. Several studies shown that a majority of domains appear in proteins with a small set of other favourite domains. Our method exploits this tendency to detect domains escaping to the classical procedure because of their divergence. Detected domains come along with an false discovery rate (FDR) estimation computed with a shuffling procedure. In P. falciparum proteins, this approach allows us identify, with an FDR below 20%, 585 new domains with 159 families that were previously unseen in this organism which account for 16% of the known domains.The second axis of my researches involves the development of statistical and evolutionary methods of HMM correction to improve the annotation of divergent organisms. Two kind of approaches are proposed. On the one hand, the sequences previously identified in the target organism and its close relatives are integrated in the learning alignments. An obvious limitation of this solution is that only new occurrences of previously known families in the taxon can be discovered. On the other hand, we evade this limitation by adjusting HMM parameters by simulating the evolution of the learning sequences. To this end, classical techniques from bioinformatics and statistical learning were used. Alternative libraries offer a complementary set of predictions summing 663 new domains with 504 previously unseen families corresponding to an improvement of 18% to add to the previous results.

Le paludisme a sévi dans l’archipel des Comores depuis 1925 où une grande épidémie s’est déclenchée à la Grande Comore. Ces îles ont offert des conditions favorables au développement des vecteurs responsables de la transmission du paludisme (Anopheles gambiae et Anopheles funestus) avec un climat tropical humide, une forte densité hydrographique, un environnement forestier et marécageux et la construction de citernes de collecte d’eau de pluie dans les habitations. Cette maladie est devenue endémique stable depuis les années 70 et un problème de santé publique majeur jusqu’aux années 2000. Dès la fin des années 90, le gouvernement comorien a décidé de mettre en place une stratégie de lutte contre le paludisme par la lutte anti-vectorielle et la protection de la population contre les piqûres des moustiques. Ces vingt dernières années, ces actions de lutte contre le paludisme se sont intensifiées et, pour la première fois, un traitement de masse à base d’Artequick a été réalisé à Mohéli (2007-2009), à Anjouan (2012-2013) et à la Grande Comore (2013). Depuis, un recul spectaculaire du paludisme a été observé sur l’ensemble des îles, car Mohéli et Anjouan sont entrées en phase de pré-élimination et la Grande Comore en phase de contrôle. Cette thèse décrit, dans la première partie, l’évolution spatiale et temporelle du paludisme avant et après le traitement de masse pour appréhender l’impact des différentes actions de lutte. Une cartographie de la prévalence en milieu hospitalier et de l’incidence du paludisme à l’échelle des districts sanitaires et des villages montre son recul à Anjouan et Mohéli et son maintien à la Grande Comore. Les tests d’autocorrélation spatiale ont révélé une similitude de la transmission du paludisme entre des localités proches, qui forment des clusters à la Grande Comore. Nous avons démontré, dans la deuxième partie, qu’il existe bel et bien une influence des facteurs environnementaux sur la transmission du paludisme bien que les actions de lutte ont plus de poids. À l’échelle des districts sanitaires, des modèles de régressions linéaires simple et multiple ont été établis entre l’incidence du paludisme et les caractéristiques de l’occupation du sol des îles et les indicateurs paysagers à l’échelle des villages de la Grande Comore. Une enquête sur les connaissances, les pratiques et les vulnérabilités des populations a été menée sur 1288 ménages de l’Union des Comores pour appréhender les facteurs de vulnérabilité favorables à la transmission du paludisme. Au-delà de la présence des citernes dans les ménages, le lieu de dépôt de déchets ménagers favoriserait son maintien à la Grande Comore. L’enquête a révélé que plusieurs ménages de la grande île n’avaient pas pris le traitement de masse de 2013. Cette thèse permet de mieux comprendre les aspects humains et environnementaux du maintien du paludisme et vise ainsi à mieux cibler les futures actions de lutte. / Malaria has been present in the Comoros archipelago since 1925, when a major epidemic was first recorded in Grande Comore. The islands have been favourable to the development of vectors causing malaria transmission (Anopheles gambiae and Anopheles funestus) due to the high tropical rainfall, high hydrographic density, the suitable environment with forests and wetlands, as well as the construction of water reservoirs in households. This disease has been endemic since the 1970s and a major public health problem until the 2000s. From the end of the 1990s, the Comorian government has decided to implement a strategy to control malaria by anti-malaria vector control and population protection against mosquito bites. In the last twenty years, malaria control efforts have been intensified and for a first time, mass treatment with Artequick has been carried out in Mohéli (2007-2009), Anjouan (2012-2013) and Grande Comore (2013). There has since been a dramatic decline in malaria on all the islands, as Mohéli and Anjouan have entered a pre-elimination phase and Grande Comore is in the control phase. In the first part, this thesis describes the spatial and temporal dynamics of malaria before and after mass treatment in order to understand the impact of different control actions. A mapping of hospital prevalence and incidence of malaria at the district and village levels shows its decline in Anjouan and Mohéli and its persistence in Grande Comore. Spatial autocorrelation tests have revealed a similarity in malaria transmission between neighbouring localities that are forming clusters in Grande Comore. In the second part, it was demonstrated that environmental factors have an influence on malaria transmission, despite the greater importance of control actions. At the district level, simple and multiple linear regression models have been established between the incidence of malaria and land cover / land use patterns of islands and landscape indicators at the village level in Grande Comore. A survey on people's knowledge, practices and vulnerabilities was conducted among 1,288 households in the Union of the Comoros to assess factors of vulnerability that contribute to malaria transmission. Beyond having water reservoirs in households, the waste disposal location would also have an impact on malaria in Grande Comore. The survey revealed that several households on the large island did not take the 2013 mass treatment. This thesis provides a better understanding of the human and environmental aspects of malaria maintenance and thus aims to better target future control actions.

Cette thèse est consacrée à la conception, la synthèse et l'évaluation biologique de différents dérivés quinoliniques en vue de développer de nouveaux médicaments contre les maladies infectieuses, en particulier la tuberculosis (TB) et le paludisme. La première partie de cette étude décrit la synthèse de dérivés de la méfloquine (MFL) et leur évaluation sur Mycobacterium tuberculosis. Une série de 26 composés a été synthétisée par une réaction de condensation entre la MFL et des dérivés d’aldéhyde diversement substitués. Les activités ont été évaluées sur la souche standard de M. tuberculosis H37Rv, qui est sensible aux différents médicaments existants, et sur la souche multirésistante T113 (résistante à trois médicaments de premier choix, l'isoniazide, la rifampicine et l'éthambutol, ainsi qu'à l'ofloxacine, une fluoroquinolone utilisée dans le traitement de second choix). La seconde partie de cette étude concerne la synthèse et l'évaluation pharmacologique des dérivés hybrides contenant un groupement 7-chloro-4-aminoquinoléine, et un dérivé fluoré d’artémisinine dans leurs structures. Nous avons décrit deux séries de dérivés d’artémisinine: le CF3-artésunate, et une seconde série où un acide est introduit en position 16 d’une artémisinine modifiée, dont la fonction cétal a été supprimée. Les produits ont été évaluées in vitro contre la souche de P. falciparum 3D7, sensible à la chloroquine. Toutes les substances ont montré une excellente activité de l'ordre du nM. / The present work describes the design, synthesis and biological evaluation of several substances containing the quinoline nucleus, with potential activity against infectious diseases, with a focus on tuberculosis (TB) and malaria. In the first part of this work, we have been particularly interested in the synthesis of new mefloquine (MFL) derivatives which could help in the development of treatments against the Mycobacterium tuberculosis. A total of 26 new compounds were synthesized from reactions between MFL and a substituted arenealdehyde. The biological activities were evaluated against the standard strain of M. tuberculosis H37Rv, sensitive to the different drugs used in TB treatment and the multi-drug resistant (MDR) strain T113, resistant to three first line drugs (isoniazid, rifampicin and ethambutol) and ofloxacine, a fluoroquinolone used as a second choice treatment. The second part of this work presents the development of new hybrid molecules, containing a 7-chloro-4-aminoquinoline moiety and a CF3-artemisinin moiety. Two series were described, one containing a CF3-artesunate moiety and another one where a carboxylic acid functional group was introduced in position 16 of a modified artemisinin, where the ketal function was suppressed. The final products were assayed in vitro against the Plasmodium falciparum strain 3D7, sensitive to chloroquine. The substances displayed excellent activities, in the nM range. / O presente trabalho descreve a concepção, a síntese e a avaliação biológica de diferentes derivados quinolínicos, com potencial atividade contra doenças negligenciadas, tendo como foco principal a tuberculose (TB) e a malária. A primeira parte desse estudo teve como objetivo a síntese de derivados da mefloquina (MFL) que pudessem auxiliar no desenvolvimento de novos tratamentos contra o Mycobacterium tuberculosis. Uma série de 26 compostos foi preparada a partir de uma reação de condensação entre a MFL e arenaldeídos substituídos. Os derivados tiveram sua atividade biológica verificada frente à cepa padrão de M. tuberculosis H37Rv, sensível aos diferentes tuberculostáticos e à cepa multirresistente T113, resistente a três fármacos utilizados no tratamento de primeira escolha (isoniazida, rifampicina e etambutol) e uma fluoroquinolona utilizada no tratamento de segunda escolha, o ofloxacino. A segunda parte desse trabalho visou à síntese e à avaliação biológica de derivados híbridos contendo um grupo 7-cloro-4-aminoquinolina e um grupamento trifluorometil-artemisinina em sua estrutura. Duas séries foram descritas, uma contendo um grupamento CF3-artesunato e a outra contendo um grupamento ácido carboxílico na posição 16 de uma artemisinina modificada, onde a função cetal foi suprimida. Os produtos finais foram testados in vitro contra a cepa de P. falciparum 3D7, susceptível à cloroquina. Todas as substâncias apresentaram uma excelente atividade, na ordem de nM.

Les combinaisons thérapeutiques à base d’artémisinine (ou CTAs) sont une des clés de voûte des stratégies actuelles de lutte contre le paludisme : ces thérapies ont en effet joué un rôle important dans la réduction de l’impact du paludisme au cours de la dernière décennie. Cependant, ces progrès sont aujourd’hui compromis par l’émergence de parasites Plasmodium falciparum résistants aux dérivés de l’artémisinine (ART). Les premiers parasites résistants ont été détectés pour la première fois en 2008 dans l’ouest du Cambodge, puis dans plusieurs pays avoisinants d’Asie du Sud-Est. Le problème de la multirésistance aux antipaludiques s’est récemment aggravé au Cambodge : plusieurs études ont rapporté l’émergence de parasites résistants à la pipéraquine (PPQ), la dernière génération de molécule partenaire utilisée en combinaison avec la dihydroartémisinine, entraînant des taux alarmants d’échecs cliniques. Pour préserver l’efficacité de ces combinaisons, la surveillance et la compréhension de ces deux types de résistance sont cruciales afin d’éviter la dissémination de parasites multirésistants en dehors d’Asie du Sud-Est, et particulièrement en Afrique où les conséquences sanitaires seraient désastreuses. À cette fin, le développement de nouveaux outils est nécessaire pour étudier les mécanismes biologiques et moléculaires impliqués dans la résistance aux CTAs et pour surveiller la distribution géographique des parasites multirésistants. Dans la première partie de cette thèse, axée sur la résistance à l’artémisinine, nous présentons tout d’abord la découverte de mutations au sein du gène K13, marqueur moléculaire pour la résistance à l'ART. Puis nous confirmons leur rôle comme déterminant majeur de cette résistance. Enfin, nous analysons l’étendue de cette résistance au travers d'une cartographie mondiale des polymorphismes de K13. Dans la seconde partie de cette thèse, nous présentons nos travaux portant sur l’émergence de la résistance à la pipéraquine au Cambodge, en confirmant dans un premier temps que des parasites multirésistants à l’ART et à la PPQ circulent désormais dans le pays. Puis en détaillant la mise en point d’un nouveau test phénotypique pour la détection des parasites PPQ-résistants, le Piperaquine Survival Assay ou PSA. Pour finir, nous exposons la découverte de l’amplification du gène PfPM2 comme marqueur moléculaire pour la résistance à la PPQ. / Artemisinin-based combination therapies (ACTs) are one of the pillars of the current strategies implemented for fighting malaria. Over the last decade, ACTs have played a major role in decreasing malaria burden. However, this progress is being jeopardized by the emergence of artemisinin-resistant Plasmodium falciparum parasites. Artemisinin (ART) resistance was first detected in western Cambodia in 2008 and has since been observed in neighboring countries in Southeast Asia. The problem of antimalarial drug resistance has recently worsened in Cambodia, with reports of parasites resistant to piperaquine (PPQ), the latest generation of partner drug used in combination with dihydroartemisinin, leading to worrying rates of clinical treatment failure. The monitoring and the comprehension of both types of resistance are crucial to prevent the spread of multi-drug resistant parasites outside Southeast Asia, and particularly to Africa, where the public health consequences would be catastrophic. To this end, new tools are required for studies of the biological and molecular mechanisms underlying resistance to antimalarial drugs and for monitoring the geographic distribution of the resistant parasites.In the first section of this thesis, centered on artemisinin resistance, we first present the discovery of mutations within the K13 gene as a molecular marker for ART resistance. Then we confirm their role as a major determinant of such a resistance. Finally, we analyze the extent of ART resistance through a global mapping of K13 polymorphisms. In the second section, we present our work on the emergence of piperaquine resistance in Cambodia, by initially confirming that multiresistant parasites now circulate in the country. Then we detail the development of a new phenotypical test for the detection of PPQ-resistant parasites, the Piperaquine Survival Assay or PSA. Lastly, we report the discovery of the PfPM2 gene amplification as a candidate molecular marker for PPQ-resistance.

Ce travail présente une nouvelle application des alcoxyamines en chimie thérapeutique et notamment pour lutter contre le parasite plasmodium falciparum, responsable du paludisme.Cette idée repose sur l'utilisation de la chimie radicalaire. A ce jour un traitement de choix met en œuvre l'artémisinine. Le mode d'action est la destruction du parasite par la formation de radicaux libres. L'artémisinine est activée par le Fe(II) de l'hème libéré lors de la digestion de hémoglobine par le parasite. L'activation conduit à la production de radicaux alkyles qui déclenchent l'apparition d'un stress oxydatif entrainant la mort du parasite.Dans ce travail, nous avons synthétisé des alcoxyamines inédites possédant des structures chimiques particulières. Ces alcoxyamines sont activables par protonation ou par complexation par des ions métalliques tels que le Fe(II) afin de produire de façon rapide et ciblée des radicaux capable d'induire un stress oxydatif. Des études cinétiques des molécules préparées dans ce manuscrit ont aussi été effectuées. Celles-ci ont montré une réduction drastique des énergies d'activation et des temps de demi-vie des alcoxyamines activées permettant de produire des radicaux rapidement et de manière sélective. Ce travail a permis d'obtenir des alcoxyamines modèles pour valider le concept d'alcoxyamines anti-paludéens. / This work presents a new application of alkoxyamines in therapeutics chemistry, in order to fight the parasite plasmodium falciparum, a parasite responsible for malaria.This idea is based on a mechanism similar to that of artemisinin, a standard drug used for malaria. Artemisinin is activated by iron(II) of heme, released during hemoglobin digestion by the parasite. Activation leads to the formation of radicals which trigger oxidative stress leading to the death of the parasite.In this work, we have synthesized new alkoxyamines with particular chemical structures. These alkoxyamines, upon protonation or metal-complexation, produce radicals able to afford oxydative stress. Moreover kinetic studies showed a drastic reduction of the activation energies and half-lives of activated alkoxyamines in oder to produce quickly radicals, which makes it possible to obtain model alkoxyamines with anti-malarial activities.

Malgré les efforts nationaux et internationaux, le paludisme reste un problème de santépublique majeur dans de nombreux pays et les systèmes de santé ont des difficultés pourévaluer son poids réel, le risque de transmission des plasmodiums et leur répartitiongéographique. Pourtant, l’hétérogénéité spatiale du paludisme peut être importante et dans cecontexte de concentration du risque, la lutte contre la maladie peut gagner à être focaliséedans certains lieux et certaines périodes. D’une part, l’environnement est un déterminantmajeur de la biodiversité du paludisme à cause du caractère vectoriel de la transmission et despréférences bioécologiques des vecteurs. D’autre part, les satellites en orbite peuvent fournirdes données environnementales, climatiques et météorologiques qui ont déjà été utilisées pourl’étude de maladies infectieuses. La « télé-épidémiologie » a été définie comme une approcheintégrée visant à associer des données médicales, épidémiologiques ou entomologiques deterrain à des données environnementales obtenues par satellites, en s’appuyant sur lacompréhension et la mesure des mécanismes physiques et biologiques qui sont en jeu. Dansles villes, il a déjà été possible de mettre en évidence, en utilisant des données satellites à deséchelles appropriés, des associations entre des éléments urbains cartographiés et desindicateurs paludométriques. Chez des voyageurs, dans l’objectif d’une évaluation du risquede contracter le paludisme ou de l’efficacité de mesures prophylactiques, il serait utile depouvoir évaluer et prédire les niveaux d’exposition à la transmission dans les différenteslocalités parcourues. L’objectif général des travaux de la présente thèse était d’identifier desfacteurs environnementaux mesurables par satellite et utilisables pour l’évaluation du risquede paludisme chez les voyageurs d’une part et en milieu urbain d’autre part.Tout d’abord, des données de télédétection ont été utilisées pour évaluer les niveauxd’expositions au risque de paludisme d’une population de militaires, dans le cadre d’un travailsur l’estimation de leurs facteurs de risque d’accès palustre. Les résultats ont montré que,même en prenant en compte les facteurs de confusion de l’âge et de l’observance de lachimioprophylaxie, l’environnement était le principal facteur associé au risque de survenued’accès palustres.En parallèle, une large collecte de données entomologiques a été effectuée pendant cinq ansdans la ville de Dakar et a permis de mettre en évidence une très forte hétérogénéité spatiale ettemporelle de la transmission du paludisme dans la ville. Les informations collectées ont étécentralisées dans une base de données géoréférencée (SIG - Système d’InformationGéographique) contenant toutes les variables entomologiques, environnementales,météorologiques, biologiques et physiques relevées sur le terrain ou par satellites.Puis un travail de modélisation du risque entomologique dans la capitale du Sénégal, basé surles données collectées sur le terrain et sur des données environnementales issues d’imagessatellites a été mené. Une première étape a permis de mettre en évidence les évolutions deszones à risque de transmission et d’affirmer que le pourcentage de la population dakaroise àfort risque de transmission avait diminué entre 1996 et 2007. Une deuxième étape a conduit àl’élaboration de 1) une carte des gîtes larvaires accompagné d’un indice de productivité dansla ville de Dakar, 2) une carte des densités d’agressivité des anophèles adultes, puis 3) cescartes étaient rendues dynamiques, c'est-à-dire que les variations temporelles liées auxvariations de leurs déterminants météorologiques étaient prises en compte.Les résultats des travaux de thèse ont montré que des données de télédétection associées à unegrande quantité de données de terrain peuvent permettre l’ajustement de modèles prédictifs etla construction de cartes de risque entomologique, en milieu urbain ou pour des populationsmobiles. / Despite national an international efforts, malaria remains a major public health in manycountries and sanitary systems are hindered by the lack of information on the actual burden ofmalaria, on the plasmodium transmission risk and on their geographical distribution.Nevertheless, spatial heterogeneity can be important and in this context, malaria control couldbe improved if could be focused in place and time. On one hand, the environment is a majordeterminant of malaria biodiversity, because of the vectorial transmission and the vectorsbioecological preferences. On another hand, orbiting satellites can provide environmental,climatic and meteorological data that already have been used for the study of infectiousdiseases. “Tele-epidemiology” has been defined as an integrated approach aiming atassociating medical, epidemiological or entomological ground data, with remotely-sensedenvironmental data, based on the in depth comprehension and measurement of the involvedphysical and biological mechanisms. In cities, it has already been possible to highlightassociations between mapped urban settings and malariometric indices, using satellite data atappropriate scales. Among travellers, in the objective to evaluate malaria risk or efficacy ofprophylactic devices, it would be useful to evaluate and predict transmission levels in thevisited places. The objective of the present thesis was to identify environmental factors thatcould be remotely-sensed and that could be used in the evaluation of malaria risk amongtravellers on one hand and in urban settings on the other hand.First, remotely-sensed data have been used to evaluate levels of exposure to malaria risk ofmilitaries, in the scope of a study on their risk factors for clinical malaria. Results haveshowed that, even when taking into account age and compliance to chemoprophylaxis asconfusion factors, the environment was the factor the most strongly associated to clinicalmalaria risk.In parallel, an extensive entomological study has been conducted during five years in Dakarand allowed demonstrating a strong spatial and temporal heterogeneity of malariatransmission in the city. Collected information were centralized in a georeferenced database(GIS - Geographic Information System) containing all entomological, environmental,meteorological, biological and physical data collected on the field or by remote sensing.Finally, modelling of entomological risk in the capital city of Senegal was undertaken, basedon data collected on the ground and environmental data issued from satellites. A first stepshowed the evolution of malaria transmission risk areas and allowed declaring that thefraction of human population that was at high risk for transmission decreased between 1996and 2007. A second step led to the development of 1) a map of the breeding sites with aproductivity indicator in Dakar city, 2) a map of aggressive adult Anopheles densities, and 3)a dynamic aspect was added to those maps, taking into account the variations of theirmeteorological determinants.The results of the work undertaken in this thesis demonstrated that remotely-sensedinformation, associated with a large amount of ground data, allow to adjust predictive models and to draw entomological risk maps, in urban settings or for moving populations

Le paludisme demeure un problème de santé publique mondial qui risque de s'aggraver avec la résistance de Plasmodium falciparum aux thérapies combinées à base d'artémisinine (ACT), médicaments antipaludiques les plus récents et les plus efficaces. Mon travail avait pour but de proposer différents axes d'élimination du paludisme en Indonésie. Une première partie a consisté à rechercher de nouveaux médicaments antipaludiques à partir de données ethnobotaniques indonésiennes. Parmi les 25 extraits bruts réalisés à partir de plantes médicinales indonésiennes utilisées traditionnellement dans le traitement du paludisme, sept ont montré une activité antipaludique intéressante (CI50 <5 µg/mL) et certains d'entre eux se sont révélés également actifs sur 2 autres pathogènes Babesia divergens et Leishmania infantum. La deuxième partie de ce travail était axée sur les composés organométalliques synthétiques. Les études de relations structure-activité de ces complexes organométalliques d'or (I) -NHC ont permis de sélectionner un composé actif sur P. falciparum avec une CI50 de 320nM. La troisième partie du travail a été consacrée à l'étude de la résistance de P. falciparum à l'artémisinine et à ses dérivés. La corrélation entre le polymorphisme de PfK13 et la résistance à l'artémisinine a été clairement établie grâce à des études de génétique inverse avec des souches de laboratoire résistantes et sensibles et des isolats cliniques Cambodgiens. Cette résistance a été mise en évidence in vitro par un test de survie parasitaire appelé RSA(0-3h). Par les mêmes méthodes génétique et phénotypique, la cartographie de la distribution du polymorphisme de PfK13 en Indonésie a été réalisée dans la zone de Kupang sur des patients infectés par P. falciparum. Cependant au moment de la collecte des échantillons de sang, la prévalence de P. falciparum a montré une diminution spectaculaire empêchant la poursuite de l'étude clinique. Face au faible nombre de patients admissibles avec un paludisme à P. falciparum, aucun résultat concluant n'a pu être obtenu. En conclusion, les plantes médicinales indonésiennes et les composés synthétiques sont potentiellement intéressants comme point de départ chimique pour de nouveaux médicaments antipaludiques. En ce qui concerne la résistance à l'artémisinine, aucun échec thérapeutique ou parasitologique après traitement par ACT n'a été signalé, pour le moment, en Indonésie. Cependant, les zones de résistance de P. falciparum aux ACT dans le Sud-Est asiatique sont relativement proches et nécessitent, en Indonésie, un suivi des variations de la chimiosensibilité du paludisme à P. falciparum et du polymorphisme de PfK13, responsable de la résistance à l'artémisinine. / Malaria remains a global public health problem and worsening with the resistance of Plasmodium falciparum to Artemisinin-based Combination Therapies (ACTs), the latest and most effective antimalarial drugs. My project aimed to provide insight into malaria elimination in Indonesia. The first part was to look for new antimalarial drugs based on Indonesian ethnobotanical data. Among 25 crude extracts realized on Indonesian traditional medicinal plants, seven showed a good antimalarial activity (IC50 < 5µg/mL) and some of them were also active against Babesia divergens and Leishmania infantum. The second part of the study focused on chemosynthetic organometallic compounds. The structure- activity relationships study on organometallic gold(I)-NHC complexes led to a very active compound on P. falciparum with an IC50 of 320nM. The third part of this work was dedicated to the study of P. falciparum resistance to artemisinin and its derivatives. The correlation between PfK13 polymorphism and artemisinin resistance has been clearly established thanks to reverse genetic with resistant and sensitive laboratory strains and clinical isolates from Cambodia. This resistance was evidenced in vitro throughout a parasite survival assay called RSA(0-3h). By the same genotypic and phenotypic methods, mapping of PfK13 polymorphism distribution in Indonesia was performed in Kupang on P. falciparum malaria patients. However, at the time of P. falciparum blood samples collection, prevalence showed a dramatic decrease hindering the continuation of the clinical study. Facing to the very small number of eligible patients with a P. falciparum malaria, no conclusive results has been obtained. In conclusion, medicinal plants and synthetic compounds are potentially interesting as chemical starting point for new antimalarial drugs. Concerning artemisinin resistance, any treatment failure or delayed cure with ACTs has yet to be reported in Indonesia. However, because Indonesia is relatively close to the Southeast Asian areas of resistance, the possible occurrence of such cases in Indonesia must be anticipated by determining the variations of P. falciparum malaria chemo-sensitivity and by following PfK13 polymorphism, responsible for artemisinin resistance.

Les recommandations pour la prise en charge des accès fébriles ne sont pas particulières au Cabinda ni à l’Angola. L’emploi des tests de diagnostic rapides (TDR) et/ou de la microscopie est la règle et permet de porter le diagnostic d’accès palustre. Nos observations dans des structures de santé montrent que ces examens sont très peu pris en compte. Lorsqu’un TDR est négatif, un examen de goutte épaisse sanguine est souvent demandé. Cette goutte épaisse peut dans un quart des cas être déclarée positive avec une très faible parasitémie et le diagnostic d’accès palustre retenu. Les examens microscopiques sont perçus comme plus fiables que les TDR. La plupart des enfants et des adultes fébriles reçoivent un traitement antipaludique quels que soient les résultats des examens. Ce traitement est le plus souvent une association thérapeutique à base d’artémisinine. Le choix d’utiliser la voie parentérale en traitant par la quinine ou les dérivés injectables de l’artémisinine n’est pas réservé aux cas les plus graves.Ces antipaludiques sont disponibles dans les pharmacies privées ainsi que dans le secteur informel en dehors de toute prescription. Des dérivés d’Artemesia en monothérapie y sont également accessibles.L’amélioration de la formation du personnel de santé ainsi que de leurs conditions de travail apparaissent être les mesures les plus pertinentes pour modifier la situation. Le développement d’un centre de référence, en permettant une connaissance actualisée du paludisme, est également nécessaire. Par ailleurs, la prévention de la transmission par l’usage des moustiquaires imprégnées d’insecticides de longue durée doit être développée. / The recommendations for the management of febrile attacks are similar in Angola as in other neighboring countries. The use of rapid diagnostic tests (RDTs) and / or microscopy is the rule and allows the diagnosis of access to malaria.Our observations in health facilities in Cabinda Province show that these exams are very little taken into account. When a RDT is negative, a thick blood test is often required. This thick drop can in a quarter of the cases be declared positive with a very low parasitaemia and the diagnosis of malaria access retained. Microscopic examinations are perceived as more reliable than RDTs.Most children and febrile adults receive antimalarial treatment regardless of test results. This treatment is most often a combination therapy based artemisinin. The choice to use the parenteral route by treating with quinine or derivatives of artemisinin is not reserved for the most serious cases.These antimalarials are available in private pharmacies as well as in the informal sector outside any prescription. Artemesia derivatives in monotherapy are also available.Improving the training of health personnel and their working conditions appear to be the most relevant measures to change the situation. The development of a referral center, by providing up-to-date knowledge of malaria, is also needed. In addition, the prevention of transmission through the use of long-lasting insecticidal nets must be developed.