Projet H2020 PALE-Blu : Comprendre les interactions entre pathogène, bétail et environnement impliquant le virus de la fièvre catarrhale
- Taper Projet
- État Rempli
- Exécution 2017 -2021
- Budget alloué 6.039.301,5 €
- Portée Europeo
- Principale source de financement H2020
- Site Web du projet Proyecto PALE-Blu
Le virus de la fièvre catarrhale ovine (BTV) infecte les ruminants sauvages et domestiques, tels que les moutons, les chèvres et les bovins. La plupart des souches sont transmises par les moustiques. Selon la souche du virus de la fièvre catarrhale du mouton, l’impact de la maladie sur la santé du bétail varie, mais peut être mortel. La vaccination est la mesure la plus efficace et la plus pratique pour minimiser les pertes économiques résultant de la maladie.
Le projet PALE-Blu, financé par l'UE, rassemble des instituts et des partenaires européens dans des régions endémiques pour étudier les souches du virus de la fièvre catarrhale du mouton. En analysant la séquence complète du génome, les chercheurs cartographieront la distribution des différentes souches du virus BTV, identifieront leurs mécanismes de propagation et développeront des stratégies de prévention.
Le projet étudiera également la distribution et la dynamique des populations d’insectes vecteurs et explorera les vaccins, les agents antiviraux et les systèmes de diagnostic améliorés. Les résultats du projet amélioreront la préparation aux futures épidémies et les stratégies de contrôle.
Les séquences BTV ont été collectées, annotées et sélectionnées et saisies sur le site Web BTV-GLUE. La version bêta de l'ensemble de données BTV-GLUE est disponible sur un serveur Web public (http://btv.glue.cvr.ac.uk), qui comprend un outil de génotypage automatisé pour tous les segments. Une base de données complète sur l'abondance du vecteur Culicoides a été générée, couvrant la majeure partie de l'Europe et des pays voisins, pour définir des épizones avec différentes populations d'insectes vecteurs. Les cartes actualisées du cheptel (bovins, ovins et caprins) ont permis de définir des épizones sur la base de données écoclimatiques.
Des outils de diagnostic pour les nouveaux sérotypes du virus de la fièvre catarrhale du mouton, ainsi que des systèmes d’analyse multiplexés, ont été développés et évalués. Des lignées cellulaires continues pour une espèce supplémentaire de Culicoides ont été développées, maintenues et mises à la disposition de la communauté scientifique. Des souches monoréassorties de BTV sauvées ont été générées pour explorer la base moléculaire de la transmission par contact et de la transmission par vecteur d'insectes, ainsi que d'autres propriétés virales, notamment les interactions avec la réponse immunitaire innée et l'inhibition de l'interféron. L’activité antivirale des dérivés de statine et des inhibiteurs des canaux calciques a été étudiée plus en détail. Les résultats et les données du projet ont été et continueront d'être diffusés via un ou plusieurs des quatre sites Web qui ont été créés ou associés au projet : http://www.paleblu.eu le site Web général du projet, qui fournit des détails sur le projet, des présentations, des publications et des livrables.
Cela comprend la réunion de lancement du projet à Glasgow en 2017 : http://www.paleblu.eu/system/files/2019-01/2017-09-06-MeetingReportFor1stPALE-BluMeetingCVRGlasgow-LR%20update.pdf et la deuxième réunion nsed à Rabat en 2018 : http://www.paleblu.eu/system/files/2019-01/2018-09-19-20-2ndPALE-BluMeetingMorocco.pdf Voir WP1 ci-dessus. https://www.edenextdata.com/ : les archives de données spatiales du projet, voir également WP3 ci-dessus. http://mapserver.izs.it/gis_oiemaps/ – un site montrant la répartition mondiale du virus de la fièvre catarrhale (BTV). Une nouvelle bibliothèque de cellules souches embryonnaires haploïdes a été utilisée pour caractériser les gènes et les voies cellulaires essentiels à l’infection productive par le virus de la fièvre catarrhale (BTV-8).
La fièvre catarrhale est une maladie économiquement importante qui s’est propagée en Europe, en particulier en Europe du Sud et en Europe centrale, depuis 1998. Ces changements, liés au changement climatique, semblent peu susceptibles d’être inversés. La maladie provoque des pertes économiques importantes en raison de la mortalité du bétail (plus de 25 % chez les ovins), de la perte des performances de reproduction et de la production de lait et de viande, des restrictions sur les déplacements et le commerce des animaux et des coûts des mesures de contrôle.
Le projet PALE-Blu rassemble 19 organisations partenaires différentes dans 15 pays pour générer des données sur la distribution et l'interaction des variantes génétiques du BTV avec les populations d'insectes vecteurs et hôtes afin d'éclairer les stratégies de contrôle et de prévention. Le projet a analysé les interactions entre différentes souches de virus, insectes vecteurs et hôtes vertébrés aux niveaux de la population, de l’individu et de la molécule. Les mécanismes de transmission ont été analysés pour aider à éclairer les moyens par lesquels les risques peuvent être évalués, modélisés et atténués. Plus précisément, le projet identifie et cartographie différentes populations de virus et de vecteurs, ainsi que les facteurs environnementaux qui déterminent leur incidence et leur distribution, afin de comprendre comment les variations génétiques peuvent déterminer la transmission de différents sérotypes/souches du virus de la fièvre catarrhale dans différentes régions. Des bases de données ont été créées pour faciliter l’identification globale des différentes variantes du virus de la fièvre catarrhale (BTV) grâce à l’analyse des séquences. Le projet a développé des tests de diagnostic pour maintenir et améliorer les capacités actuelles de diagnostic et de surveillance.
Il s’agit notamment de « nouveaux » sérotypes récemment identifiés (VLA-25 et supérieurs) pour assurer leur détection rapide et précise. Le projet a cherché à générer des lignées cellulaires supplémentaires d'espèces de Culicoides européennes et africaines pour des études plus approfondies sur les mécanismes de transmission et les différences entre les différentes populations/espèces de vecteurs. Des antigènes et des épitopes à réactivité croisée pour différents sérotypes de BTV ont été identifiés afin de développer des candidats vaccins sûrs, multivalents ou à réactivité croisée contre différents sérotypes de BTV. Le projet a développé et maintenu la communication et la gestion du projet par le biais de sites Web, de réunions régulières et de publications/présentations destinées à la fois au public scientifique et au grand public.
Chaque année depuis 1998, de nouveaux foyers de virus de la fièvre catarrhale (BTV) se déclarent chez les bovins européens. Ces événements, liés au changement climatique, ont entraîné des pertes massives dues aux décès, à une baisse de la productivité, à des échecs de reproduction, à une restriction des mouvements et du commerce des animaux, ainsi qu’à une augmentation des coûts de surveillance et de vaccination. PALE-Blu rassemble des instituts européens dotés d'une expertise dans la recherche et le diagnostic du virus de la langue bleue, avec des partenaires dans les régions endémiques (Afrique, Moyen-Orient et Turquie) qui servent de sources aux souches du virus de la langue bleue émergentes en Europe.
L’analyse de la séquence du génome entier augmentera la précision des cartes de distribution des souches du virus de la fièvre catarrhale du mouton, en identifiant les voies et les mécanismes de propagation vers et au sein de l’Europe, ainsi que les stratégies de prévention appropriées. PALE-Blu analysera la connectivité génétique des populations de vecteurs Culicoides dans différentes régions, ainsi que les mouvements des lignées et des gènes individuels du BTV. Associé aux technologies de génétique inverse et aux études d'infection/réplication dans de nouvelles lignées cellulaires de Culicoides ou chez des adultes de différentes espèces de Culicoides, cela permettra d'élucider la base génétique de la localisation/du mouvement géographique des souches et des sérotypes du BTV.
Nous analyserons les différences dans les protéines salivaires des espèces de Culicoides, leur capacité à modifier les protéines de surface du BTV (protéases) et les effets sur l'efficacité de la transmission (dans les deux sens) entre les vertèbres hôtes et les insectes vecteurs. Ces études permettront de mieux comprendre les risques d’incursion de différentes souches du virus de la fièvre catarrhale, ce qui permettra de mettre en place des stratégies de contrôle efficaces. PALE-BLU explorera des vaccins sous-unitaires intersérotypes plus efficaces, compatibles avec le test DIVA et générant une réponse immunitaire plus forte à partir d'une seule inoculation. Nous explorerons également la possibilité d’utiliser des agents antiviraux pour induire une protection immédiate après la vaccination. Des systèmes de diagnostic plus efficaces seront également développés pour mieux détecter les infections mixtes en multiplexant les systèmes de diagnostic nouveaux ou existants.
Les recherches sur le virus de la fièvre catarrhale, qui affecte les bovins, ont conduit à de nouvelles méthodes de surveillance et de contrôle de la maladie. La fièvre catarrhale du mouton (BL) est une maladie virale qui affecte le bétail dans le monde entier, notamment les moutons, les bovins, les chameaux, les cerfs et les chèvres. Causée par le virus de la langue bleue (BTV) et propagée par les piqûres de moustiques, la LB, si elle ne tue pas un animal, peut néanmoins réduire la production de viande, de lait et de progéniture.
Ceci, combiné aux restrictions commerciales qui suivent une épidémie de LB et aux coûts de surveillance, de vaccination et de tests pour démontrer l’éradication de la maladie, entraîne des pertes économiques importantes pour le secteur agricole. Un élément qui rend la maladie particulièrement complexe est le génome du virus BTV. Le génome est composé de 10 segments d’ARN double brin, chacun codant pour une ou plusieurs protéines virales. « Cette segmentation permet au virus d'échanger facilement des segments de génome entre les souches lors des co-infections, créant rapidement de nouvelles variantes avec de nouveaux risques de maladie », explique Peter Mertens, virologue à l'Université de Nottingham.
Plus de 30 sérotypes distincts du virus de la fièvre catarrhale (BTV) ont été identifiés, dont plusieurs peuvent co-circuler dans les régions d’endémie et d’épidémie. Soutenu par le projet PALE-Blu financé par l'UE, Mertens dirige un effort majeur pour mieux comprendre la maladie sous-jacente et améliorer les techniques de surveillance et de contrôle rapides et précis du virus. « Il s’agit d’un projet majeur qui rassemble des partenaires de toute l’Europe, de la Méditerranée et de l’Afrique », explique Mertens. « Ensemble, nous avons entrepris de fournir de nouveaux ensembles de données, réactifs et ressources sur le BTV lui-même et ses interactions avec les hôtes mammifères et les espèces d'insectes vecteurs. » Comprendre la réplication, la transmission et l'épidémiologie Selon Mertens, le point culminant du travail du projet est une meilleure compréhension de la réplication, de la transmission et de l'épidémiologie du BTV. « Non seulement nous comprenons mieux les risques de nouvelles épidémies de BT et leur propagation, mais, peut-être plus important encore, nous disposons de nouvelles méthodes et de nouveaux outils pour les contrôler », ajoute-t-il. Deux développements importants sont les technologies de séquençage rapide du génome du BTV et le site Web BTV-Glue.
Ensemble, ils soutiennent la détection, l’identification rapide et la caractérisation plus poussée de différentes souches de BTV. « Cela nous aide à déterminer l’ascendance, les origines et le mouvement des différentes souches de BTV à l’origine de différentes épidémies », explique Mertens. En outre, le projet a permis d’acquérir de nouvelles connaissances importantes sur la maladie. Par exemple, en analysant les taux d’évolution des souches du virus de la fièvre catarrhale du mouton (BTV) à l’origine des récentes épidémies en France, le projet a montré que l’évolution du virus était « gelée » entre les périodes d’épidémie. « Il a été suggéré que le virus de la fièvre catarrhale du mouton pourrait être réapparu à la suite d’une insémination artificielle avec du sperme congelé », explique Mertens. Des chercheurs ont découvert plusieurs souches jusqu’alors inconnues du virus de la fièvre catarrhale en Mongolie, au Moyen-Orient et en Méditerranée. « Bien que la plupart d’entre eux aient une faible virulence, plusieurs de ces virus pourraient ne pas nécessiter de vecteurs d’insectes et pourraient plutôt être transmis directement entre hôtes mammifères », note Mertens. « Cela pourrait avoir un impact significatif sur la façon dont la maladie se propage, permettant à des épidémies de se produire même pendant les périodes de l'année où les insectes vecteurs sont absents. »
Le projet a également permis de réaliser des progrès dans l’atténuation du risque d’épidémie. Par exemple, une matrice de diagnostic améliorée a été développée pour optimiser la détection et l’identification des souches virales. Les chercheurs ont également découvert un composant de la salive de l’insecte vecteur qui pourrait stimuler la réponse immunitaire chez les animaux infectés. « Le projet a développé de nouveaux candidats vaccins et identifié des protéines individuelles du virus de la fièvre catarrhale qui génèrent une protection croisée entre les sérotypes, ce qui représente une première étape importante vers un vaccin à sérotypes croisés qui protégerait mieux le bétail et les industries agricoles des effets de la maladie du virus de la fièvre catarrhale », conclut Mertens.
BTV-GLUE a aidé la communauté du virus de la fièvre catarrhale à étudier la biologie, l’évolution et les épidémies du virus afin de distinguer les propriétés des souches circulant dans le monde. L’intégration des données de distribution des Culicoides dans les cartes épizonales précédemment élaborées a permis d’identifier les zones à risque de transmission du virus.
Un modèle de mouvements de Culicoides transportés par le vent permet également de caractériser les barrières naturelles à la dispersion des vecteurs. Ensemble, ces modèles nous aident à comprendre et à identifier les voies et les facteurs de risque des incursions du virus de la fièvre catarrhale et leur épidémiologie. Des travaux sont en cours pour maintenir une gamme complète de tests de diagnostic permettant de détecter les sérotypes actuels et connus du virus de la fièvre catarrhale qui présentent des risques d’épidémie. Les travaux sur le multiplexage des analyses à l’aide de nouvelles plateformes telles que MagPlex ont contribué à automatiser les performances. Les progrès récents dans les technologies de séquençage offrent la possibilité d’identifier les agents pathogènes viraux à l’aide d’une approche métagénomique.
Le développement de lignées cellulaires provenant d’autres espèces de moustiques a contribué à soutenir des études qui améliorent notre compréhension des caractéristiques moléculaires qui déterminent si une espèce de moustique particulière est un vecteur compétent pour une souche spécifique du virus de la fièvre catarrhale du mouton. Les recherches sur le contrôle génétique viral de l’infection, de la réplication et de la compétence vectorielle chez les espèces européennes de Culicoides ont amélioré notre compréhension des facteurs viraux, des insectes et de l’hôte qui permettent la transmission du BTV par les insectes. Cela pourrait nous aider à prédire la transmissibilité vectorielle des souches de BTV directement en étudiant le génome viral. L’identification du contrôle génétique viral de la transmission horizontale (TH) chez l’hôte ruminant pourrait nous permettre de prédire la transmissibilité non vectorielle des souches de BTV en étudiant le génome viral. Les données obtenues permettront d’améliorer les mesures de contrôle et de conseiller les décideurs politiques sur les risques posés par les nouvelles souches du virus de la fièvre catarrhale du mouton.
Le développement d’une bibliothèque d’anticorps monoclonaux spécifiques du BTV a été conçu pour soutenir l’identification des régions/épitopes VP2 impliqués dans la réponse protectrice. Cela faciliterait également le développement de tests sérologiques spécifiques au sérotype (par exemple, ELISA). Cependant, ces études n’ont pas été concluantes chez les moutons et ont donc été transférées à un système bovin. Les retards causés par l’épidémie de COVID-19 ont retardé de nombreux aspects des études PALE-Blu, et les travaux sur les anticorps monoclonaux continuent de progresser.
Le développement et la validation de nouveaux vaccins, de stratégies de vaccination et d’antiviraux compatibles avec les méthodes/tests de surveillance existants, et potentiellement compatibles avec les sérotypes croisés, ont le potentiel d’améliorer notre capacité de réponse rapide à l’émergence de maladies. Le développement de stratégies antivirales efficaces à large spectre pour les virus à ARNdb utilisant des orbivirus pourrait être une étape vers le contrôle de la réplication de ces virus chez les animaux infectés, y compris potentiellement les humains. Les sites Web de PALE-Blu fournissent des données liées au projet à ses membres. Leur taux de visite combiné dépasse les 3 000 par mois. Le projet a également généré des fiches d’information, des bulletins électroniques périodiques et une courte série de vidéos décrivant les résultats et l’impact du projet. Comme les sites Web, ils s’adressent à un large public, pas seulement aux professionnels et aux planificateurs.
- THE UNIVERSITY OF NOTTINGHAM