Projet H2020 PIGS : Programme mondial innovant de prévention contre Streptococcus suis.
- Taper Projet
- État Rempli
- Exécution 2017 -2022
- Budget alloué 4.998.103,75 €
- Portée Europeo
- Principale source de financement H2020
- Site Web du projet Proyecto PIGSs
Streptococcus suis est une maladie porcine endémique qui cause des pertes économiques importantes à l’industrie de production porcine dans tous les pays où les porcs sont élevés à grande échelle. Dans certains pays, S. suis est la principale cause de mortalité et de morbidité chez les jeunes porcs et la raison la plus courante de prescription d’antibiotiques aminopénicillines à titre préventif. S. suis est également un agent pathogène zoonotique chez l’homme, et les infections signalées dans le monde entier ont considérablement augmenté ces dernières années. Au sein de S. suis, il existe de nombreux types différents (sérotypes, génotypes, pathotypes) qui posent des problèmes dans le développement de stratégies de contrôle ciblant tous les types. Le portage asymptomatique chez les porcs adultes est fréquent et, combiné à un manque de connaissances sur les interactions hôte-pathogène-environnement, constitue la principale raison de l’échec du contrôle de la nature endémique de ce pathogène.
Les résultats du projet auront un impact sur la compréhension des interactions hôte-pathogène-environnement dans les infections à S. suis en séquençant le génome de 1 200 à 1 500 isolats de S. suis provenant de zones géographiques représentatives des principaux pays producteurs de porc et en menant des études d'association à l'échelle du génome avec la maladie invasive et le portage asymptomatique. De nouvelles méthodes de diagnostic pour la surveillance globale du risque d’infection seront développées et testées dans des fermes d’étude. Des études épidémiologiques détermineront les facteurs de risque de la maladie invasive à S. suis, y compris le rôle des co-infections, et évalueront pour la première fois de manière adéquate la dynamique de la maladie dans une ferme représentative. Nous améliorerons notre compréhension des mécanismes de virulence impliqués dans la pathogenèse, y compris les interactions de S. suis avec le système immunitaire inné. Les résultats du projet renforceront la base de données probantes pour les stratégies de prévention et de contrôle en testant de nouveaux antigènes vaccinaux conservés chez les porcs et des stratégies de prévention basées sur la manipulation du microbiote et la stimulation et la maturation du système immunitaire inné.
L'objectif principal du projet PIGS est d'accroître notre compréhension des interactions hôte-pathogène-environnement dans les infections à S. suis chez les porcs, renforçant ainsi la base de données probantes pour de nouvelles innovations et des stratégies efficaces de prévention et de contrôle. Cet objectif général (ci-dessus) est divisé en objectifs spécifiques suivants qui seront réalisés pendant la durée du projet :
- L'objectif 1 est d'améliorer la compréhension de la pathogenèse de S. suis en caractérisant le rôle des facteurs de virulence partiellement caractérisés ou non caractérisés dans la pathogenèse (couverts par les WP1 et WP2).
- L'objectif 2 est de trouver des solutions microbiennes pour réduire le risque de maladie invasive à S. suis et soutenir la physiologie intestinale pendant le sevrage en étudiant l'interaction du microbiote avec le système immunitaire inné du porc et l'antagonisme de S. suis par des commensaux spécifiques in vivo (couvert par le WP3).
- L'objectif 3 est d'élucider comment la co-infection par la grippe et le virus du syndrome dysgénésique et respiratoire porcin (SDRP) avec S. suis contribue à la maladie et à l'échec de l'intervention (couvert par le WP4).
- L'objectif 4 est de déterminer les principaux facteurs de risque (en plus de la virulence de la souche S. suis) impliqués dans le développement de la maladie clinique causée par S. suis et de déterminer l'impact de la maladie chez les porcelets (couvert par le WP5).
- L'objectif 5 est d'identifier et de développer (1) de nouvelles méthodes de diagnostic pour l'identification des souches pathogènes de S. suis, et (2) des stratégies préventives qui inhibent la croissance de S. suis (couvertes par les WP3 et WP6).
- L'objectif 6 est de promouvoir l'impact durable des résultats du projet PIGS et de contribuer à une société plus instruite scientifiquement grâce à l'engagement du public et à la communication des recherches et innovations PIGS au-delà de leur propre communauté (couvert par le WP8).
Les résultats du projet auront un impact sur la compréhension des interactions hôte-pathogène-environnement dans les infections à S. suis en séquençant une grande collection d'isolats de S. suis provenant de zones géographiques représentatives des principaux pays producteurs de porc et en menant des études d'association à l'échelle du génome avec la maladie invasive et le portage asymptomatique. De nouvelles méthodes de diagnostic ont été développées pour la surveillance mondiale du risque d’infection et testées dans des fermes d’étude. Des études épidémiologiques ont déterminé les facteurs de risque de la maladie invasive à S. suis, y compris le rôle des co-infections, et ont pour la première fois évalué de manière adéquate la dynamique de la maladie dans une ferme représentative. Nous avons également amélioré notre compréhension des mécanismes de virulence impliqués dans la pathogenèse, y compris les interactions de S. suis avec le système immunitaire inné.
Les résultats du projet ont renforcé la base de données probantes pour les stratégies de prévention et de contrôle en testant de nouveaux antigènes vaccinaux conservés chez les porcs et en mettant en œuvre des stratégies de prévention basées sur la manipulation du microbiote et la stimulation et la maturation du système immunitaire inné. Au cours de la période 3 du projet, tous les lots de travaux se sont poursuivis et toutes les tâches ont été achevées, malgré des retards importants causés par la pandémie de COVID-19.
Les problèmes abordés par le PIGS (Programme de prévention de l'infection mondiale innovante par Streptococcus suis) sont les pertes économiques importantes subies par l'industrie mondiale de production porcine et le fardeau sur la santé animale causé par les infections par la bactérie Streptococcus suis. Ce pathogène peut provoquer une maladie invasive chez les porcs, avec des symptômes tels qu'une septicémie aiguë, une méningite, une endocardite, une pneumonie et une arthrite souvent signalés. Près de 100 % des élevages porcins dans le monde possèdent des animaux porteurs. La question de savoir si S. suis provoque des maladies chez les porcs dépend de facteurs pathogènes, de facteurs liés à l’hôte, de facteurs environnementaux et de leurs interactions. Cela dépend de la constitution génétique du pathogène microbien, ainsi que de la sensibilité de l'hôte, qui peut être influencée par la co-infection, l'âge, l'immunité, le microbiote, etc. De plus, des facteurs environnementaux tels que le stress et les facteurs d'hygiène peuvent influencer l'interaction en modifiant l'hôte, le microbiote ou le « comportement » (faisant référence à un état de portage commensal neutre ou virulent) du pathogène.
Ces connaissances seront utilisées pour développer des innovations en matière de prévention des maladies par la vaccination, en favorisant la résistance à la colonisation par S. suis et en stimulant l’immunité innée chez les jeunes porcelets. De plus, les connaissances générées conduiront au développement de marqueurs diagnostiques pour les souches pathogènes, permettant, pour la première fois, d'étudier la dynamique des infections dans les exploitations agricoles et d'identifier les facteurs de risque dans les pratiques d'élevage, ainsi que les stratégies de prévention ou de contrôle des épidémies. L’un des principaux objectifs du projet PIGS est d’approfondir notre compréhension des interactions hôte-pathogène-environnement dans les infections à S. suis chez les porcs, renforçant ainsi la base de données probantes pour de nouvelles innovations et des stratégies efficaces de prévention et de contrôle.
Streptococcus suis est une maladie porcine endémique qui cause des pertes économiques importantes à l’industrie de production porcine dans tous les pays où les porcs sont élevés à grande échelle. Dans certains pays, S. suis est la principale cause de mortalité et de morbidité chez les jeunes porcs et la raison la plus courante de prescription d’antibiotiques aminopénicillines à titre préventif. S. suis est également un agent pathogène zoonotique chez l’homme, et les infections signalées dans le monde entier ont considérablement augmenté ces dernières années. Au sein de S. suis, il existe de nombreux types différents (sérotypes, génotypes, pathotypes) qui posent des problèmes dans le développement de stratégies de contrôle ciblant tous les types.
Le portage asymptomatique chez les porcs adultes est fréquent et, combiné à un manque de connaissances sur les interactions hôte-pathogène-environnement, constitue la principale raison pour laquelle la nature endémique de ce pathogène reste incontrôlée. Les résultats du projet auront un impact sur la compréhension des interactions hôte-pathogène-environnement dans les infections à S. suis grâce au séquençage du génome de 1 200 à 1 500 isolats de S. suis provenant de zones géographiques représentatives des principaux pays producteurs de porc et à des études d'association à l'échelle du génome avec une maladie invasive et un portage asymptomatique.
De nouvelles méthodes de diagnostic seront développées pour la surveillance mondiale du risque d’infection et testées dans des fermes d’élevage. Des études épidémiologiques détermineront les facteurs de risque de la maladie invasive à S. suis, y compris le rôle des co-infections, et évalueront pour la première fois de manière adéquate la dynamique de la maladie dans une ferme représentative. Nous améliorerons notre compréhension des mécanismes de virulence impliqués dans la pathogenèse, y compris les interactions de S. suis avec le système immunitaire inné. Les résultats du projet renforceront la base empirique des stratégies de prévention et de contrôle en testant de nouveaux antigènes vaccinaux conservés chez les porcs et des stratégies de prévention basées sur la manipulation du microbiote et la stimulation et la maturation du système immunitaire inné.
Presque tous les élevages porcins du monde contiennent des souches pathogènes de Streptococcus suis, qui peuvent également infecter les humains. Des outils de surveillance et de prévention indispensables sont en cours de développement. Streptococcus suis (S. suis) est un agent pathogène bactérien qui provoque des affections telles que la septicémie aiguë, la méningite, l'endocardite et la pneumonie chez les jeunes porcs. Elle est également fréquemment associée au syndrome respiratoire porcin, l’une des principales causes de mortalité porcine. De plus, comme le coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère 2 (SRAS-CoV-2), qui cause la COVID-19, S. suis est zoonotique, l’un des nombreux agents pathogènes qui peuvent être transmis des animaux aux humains. Le projet PIGSs, financé par l’UE, améliore notre compréhension de la pathogénicité de S. suis, permettant le développement de vaccins essentiels et d’outils de surveillance. Streptococcus suis et l'énigme des antibiotiques Les épidémies d'infection par S. suis pathogène sont très fréquentes. Des études sur les porcs ont montré qu’entre 3,3 % et 4 % des animaux des fermes européennes touchées étaient atteints de la maladie invasive à S. suis. Cela coûte des millions à l’industrie, sans parler des coûts économiques liés aux maladies humaines. Une étude récente menée en Asie du Sud-Est, où les cas sont les plus nombreux, a révélé que les coûts économiques des maladies humaines s’élèvent à des millions d’euros par an en raison des coûts directs et indirects des soins de santé et de la perte de productivité. A ce jour, il n’existe pas de vaccin de protection croisée autorisé en Europe. Selon Jerry Wells, coordinateur de projet à l'Université et centre de recherche de Wageningen aux Pays-Bas, « le manque de méthodes de surveillance et de vaccins efficaces a conduit à une prévention inadéquate et à une dépendance mondiale à l'utilisation généralisée d'antibiotiques.
Cela conduit à une résistance accrue aux antibiotiques, qui peut se propager à d’autres agents pathogènes qui infectent les animaux et les humains, et à une augmentation de la présence d’antibiotiques dans les aliments destinés à la consommation humaine. Exploiter la réaction en chaîne par polymérase et les outils bioinformatiques Démêler les mécanismes de la maladie à S. suis est un défi. Seul un sous-ensemble de souches est associé à des maladies qui provoquent une morbidité et une mortalité graves. En utilisant une collection mondiale d’environ 2 000 souches non pathogènes et pathogènes, PIGS a identifié des gènes hautement conservés dans les souches pathogènes mais absents dans les autres.
Ces marqueurs ont été utilisés pour développer des tests de réaction en chaîne par polymérase quantitative (PCR) qui amplifient rapidement de petits fragments d’ADN en millions de copies. « Les tests PCR peuvent être utilisés pour la surveillance des isolats d'agents pathogènes dans les élevages », explique Wells. Cela permettra également de cibler les stratégies de prévention et de traitement, par exemple pour les truies qui transmettent des souches pathogènes à leur progéniture. Enfin, l'équipe a utilisé des outils bioinformatiques pour détecter les antigènes conservés (séquences protéiques conservées dans toutes les souches pathogènes de S. suis) et induire des réponses anticorps protectrices chez les porcs. L'équipe évalue actuellement la meilleure façon d'améliorer cette réponse et développe des tests pour évaluer la protection induite par ces vaccins lors de futurs essais.
Mécanismes, facteurs de risque et vaccins Le projet PIGS touche peut-être à sa fin, mais on s’attend à ce que beaucoup plus d’informations émergent des expériences et des analyses en cours. L’équipe élucide actuellement les mécanismes de survie ou de transmission des souches pathogènes. De plus, Wells note qu'une vaste étude épidémiologique est toujours en cours, grâce à laquelle nous espérons mieux comprendre les facteurs qui, dans différentes exploitations, augmentent le risque de contracter la maladie à S. suis. Notre essai vaccinal en cours sur les porcelets pourrait être révolutionnaire, révélant de nouvelles stratégies de vaccination pour les jeunes porcelets. Les PIGS ont considérablement amélioré la compréhension des interactions entre l'hôte, l'agent pathogène et l'environnement de S. suis. Cela soutiendra le développement de vaccins et de stratégies de contrôle plus efficaces, ainsi qu'une surveillance à grande échelle dans les exploitations, pour réduire ou éliminer la maladie.
Le contrôle de S. suis dans les troupeaux de porcs est généralement entravé par le manque de vaccins qui protègent contre plusieurs sérotypes et souches. Cela est dû à la grande variabilité génotypique, phénotypique et géographique qui existe entre les souches, entre les sérotypes et au sein de ceux-ci. L’une de nos ambitions est de développer un vaccin mondial à sous-unités protéiques à protection croisée en utilisant GWAS pour sélectionner des antigènes candidats conservés dans des isolats pathogènes. Cette approche innovante, combinant GWAS et vaccinologie inverse, ne sera possible que grâce à notre ambition de séquencer une large collection mondiale d'isolats provenant des principales régions productrices de porc du monde.
La deuxième ambition est de développer des innovations dans le diagnostic des souches pathogènes de S. suis basées sur les GWAS. Cette idée originale permettra de surmonter l’incapacité à distinguer les souches virulentes pathogènes des souches non virulentes. La résolution de ce problème permettra, pour la première fois, d’utiliser des diagnostics pour guider la métaphylaxie des antibiotiques et la vaccination afin de contrôler les épidémies de S. suis.
Cela augmente l’efficacité et contribue à réduire l’utilisation d’antibiotiques dans l’élevage porcin. À long terme, le projet PIGSs espère contribuer à une réduction substantielle de la maladie à S. suis chez les porcs et, par conséquent, à la santé et au bien-être des animaux.
- WAGENINGEN UNIVERSITY (WU)