La maladie de Gumboro chez les poulets : Progrès dans l'étude des souches variantes

La bursite infectieuse (BI) chez les poulets est une maladie aiguë, hautement contagieuse et principalement immunosuppressive, causée par le virus de la bursite infectieuse (IBDV), qui a entraîné des pertes économiques importantes pour l'industrie avicole mondiale. Ces dernières années, une nouvelle souche mutante (nVarIBDV) s'est révélée largement répandue en Chine, présentant une antigénicité et une pathogénicité différentes de la souche traditionnelle hypervirulente (vvIBDV), avec une protection limitée par les vaccins traditionnels. Sur la base des recherches les plus récentes, cet article résume systématiquement l'épidémiologie, les modifications antigéniques, l'analyse de la séquence du gène VP2 ainsi que les mesures de prévention et de contrôle des souches variantes de l'IBDV en Chine, ce qui fournit une base scientifique pour un contrôle efficace de la maladie.

Aperçu de la bursite infectieuse (BI)

Le virus de la bursite infectieuse (IBDV), de la famille des Birnaviridae, genre Avibirnavirus, possède un génome composé de deux segments d'ARN double brin, A et B :

• Segment A: code les protéines VP2, VP3, VP4 et VP5. La VP2, principale protéine de capside et antigène protecteur, est essentielle pour la virulence virale, le tropisme cellulaire et la variation antigénique. Sa région hypervariable (HVR, acides aminés 206–350) est essentielle pour les études d'évolution génétique.
• Segment B: code la VP1, une ARN polymérase ARN-dépendante (RdRp), influençant la réplication virale et l'évolution génétique.

L'IBDV est classé en deux sérotypes :

• Sérotype I: pathogène pour les poulets, comprenant les souches classiques (cIBDV), variantes (vaIBDV), très virulentes (vvIBDV) et atténuées (atIBDV).
• Sérotype II: Infecte principalement les dindes, non pathogène pour les poulets.

La bursite infectieuse touche principalement les poussins âgés de 3 à 6 semaines, ciblant les lymphocytes B de la bourse de Fabricius, ce qui entraîne une immunosuppression sévère, une sensibilité accrue aux infections secondaires et une efficacité réduite des autres vaccins (par exemple, le virus de l'influenza aviaire H5/H7).

Épidémiologie des souches variantes de l'IBDV

Épidémiologie historique

• Mondial: Les souches variantes du virus de la bursite infectieuse (IBDV) sont apparues aux États-Unis dans les années 1980, échappant à la protection conférée par les anticorps maternels issus des vaccins à base de souches classiques, et sont devenues une menace importante pour l'industrie avicole. Dans les années 1990, des souches variantes ont été signalées de manière sporadique dans des pays tels que la Chine.
• Chine: Depuis les années 1990, le vvIBDV est prévalent en Chine, caractérisé par une mortalité élevée (60 à 100 %) et des lésions bursales sévères. La vaccination et l'amélioration des pratiques d'élevage ont permis de maîtriser le vvIBDV, mais de nouvelles souches variantes (nVarIBDV) sont apparues depuis 2017 dans les régions densément peuplées en poulets de chair de l'est de la Chine, posant de nouveaux défis de contrôle.

Épidémiologie actuelle en Chine

D'après les tests génétiques Weikesi et les études (par exemple, Fan Linjin et al., 2019 ; Université agricole de Chine, 2019), le nVarIBDV en Chine présente :

• Répartition géographique: Détecté dans au moins 15 provinces/villes, notamment dans le Nord-Est, le Centre, l'Est et le Sud de la Chine, affectant les élevages de poulets à plumes blanches et de poules pondeuses.
• Âge d'apparition: Affecte principalement les poulets de chair de plus de 25 jours et les poules pondeuses en élevage, avec une tranche d'âge plus large, ce qui indique une adaptabilité virale accrue.
• Caractéristiques cliniques:
  • Symptômes légers: Bourse gonflée, hémorragie mineure ou exsudat jaune, avec une mortalité inférieure à 8 %.
  • Modifications pathologiques: Atrophie bursale sévère 1 à 2 semaines après l'infection, avec destruction folliculaire, déplétion lymphocytaire, gonflement précoce de la rate, puis atrophie splénique ultérieure.
  • Impact: Malgré une virulence moindre, une immunosuppression sévère entraîne des infections secondaires (par exemple, E. coli, l'influenza aviaire), qui augmentent l'indice de consommation, réduisent le poids corporel et nuisent à l'uniformité du troupeau.
• Raisons de la prévalence:
  • Pression immunitaire: L'utilisation prolongée des vaccins contre le vvIBDV peut favoriser des mutations ou des recombinaisons, entraînant la formation de variants d'échappement.
  • Lacunes de la surveillance: L'intérêt limité accordé initialement aux souches variantes a retardé la détection de leur propagation subclinique.
• Données: From 2019–2020, 45.1% (101/224) of bursal samples from 8 major poultry provinces tested positive for IBDV, with 52% A2dB1 (nVarIBDV) and 30% A3B3 (HLJ0504-like vvIBDV), confirming nVarIBDV as the dominant strain.

Modifications antigéniques des nouvelles souches variantes de l'IBDV

Différences antigéniques

• Preuves sérologiques: Les tests de séroneutralisation croisée révèlent une divergence antigénique significative entre le nVarIBDV et le vvIBDV. Les profils d'anticorps monoclonaux montrent que les mutations du VP2 (318D, 323E) provoquent une échappement immunitaire, réduisant l'efficacité des vaccins traditionnels contre le vvIBDV (génotype A3B2).
• Mécanisme: Les modifications d'acides aminés dans la HVR du VP2 (par exemple, 318D, 323E) altèrent les épitopes, diminuant la liaison des anticorps neutralisants. Par exemple, le nVarIBDV (souche SHG19) présente une différence marquée de l'indice antigénique par rapport aux souches vaccinales vvIBDV, avec un taux d'échappement de 70 %.

Impact immunitaire

• Échec vaccinal: Dans les troupeaux vaccinés, le nVarIBDV provoque des lésions bursales sévères et une réduction des niveaux d'anticorps. Fan et al. (2020) ont noté une réduction de 30 à 40 % de la protection conférée par le vaccin bivalent H5/H7 en raison de l'interférence du nVarIBDV.
• Infections secondaires: L'immunosuppression accroît la sensibilité à des pathogènes tels que la grippe aviaire et Salmonella, amplifiant ainsi les pertes économiques.

Analyse de la séquence du gène VP2

Classification des génotypes

• Classification mondiale: Le IBDV du sérotype I est divisé en 7 génotypes (A1–A7) sur la base de la HVR du VP2, le nVarIBDV étant classé comme A2dB1, distinct des souches variantes américaines (A2B1) et du vvIBDV (A3B2).
• Caractéristiques des souches chinoises:
  • Homologie: Le nVarIBDV chinois partage jusqu'à 94,81 % d'homologie avec les souches variantes américaines, <92 % avec les souches classiques, vvIBDV et atténuées.
  • Mutations clés: Les mutations de la HVR du VP2 incluent 222T, 249K, 286I, 318D, et les mutations nouvellement identifiées 221K, 252I, 299S, formant un sous-groupe unique de nVarIBDV chinois.
  • Étude de l'Université agricole de Chine: En 2019, le séquençage du VP2 de 9 isolats du marché (Hz001–Hz009) a révélé une homologie de 96 à 99 % avec les souches de référence, confirmant le potentiel protecteur du nVarIBDV.

Épidémiologie moléculaire

• Tendances évolutives: Depuis 2017, le nVarIBDV s'est propagé rapidement en Chine, montrant une recombinaison dans le segment A (VP2) et le segment B (VP1). Le génotype A2dB1 a probablement émergé par mutations ponctuelles et recombinaison sous pression immunitaire.
• Souches représentatives: Les souches SHG19 et HB202201 présentent des mutations uniques de la VP2 (par ex., K221, I252), qui diffèrent significativement de celles des souches vaccinales traditionnelles, nécessitant le développement de vaccins adaptés.

Nuisances causées par les nouvelles souches variantes de l'IBDV

Histopathologie

• Bourse de Fabricius: Après l'infection, la structure folliculaire est détruite, les lymphocytes sont épuisés, avec une infiltration d'hétérophiles et une prolifération de fibroblastes, conduisant à une atrophie sévère et à des lésions irréversibles des cellules B après 1 à 2 semaines.
• Rate: Gonflement précoce avec leucocytose, suivi d'une atrophie et d'une réduction de la fonction immunitaire.
• Autres organes: Hémorragies occasionnelles dans les reins et les intestins, et nécrose de la rate.

Impact économique et immunitaire

• Pertes directes: Retard de croissance (réduction de poids de 10 à 15 %), augmentation de l'indice de consommation (0,2 à 0,3 de plus) et uniformité réduite (coefficient de variation supérieur de 5 %).
• Pertes indirectes: L'immunosuppression augmente le risque d'infections secondaires, entraînant des coûts antibiotiques plus élevés. Par exemple, les troupeaux infectés par le nVarIBDV présentent une incidence d'influenza aviaire supérieure de 20 %.
• Interférence vaccinale: Le nVarIBDV réduit les titres d'anticorps vaccinaux H5/H7 de 30 à 40 %, compromettant la lutte contre la maladie.

Mesures de lutte

Optimisation des vaccins

• Sélection du vaccin: Donner la priorité aux vaccins qui correspondent aux séquences géniques du nVarIBDV (par ex., vaccins recombinants VP2 basés sur A2dB1). Les études montrent que les vaccins recombinants VP2 (par ex., souche SHG19) atteignent 85 % de protection, contre 60 % pour les vaccins vvIBDV traditionnels.
• Stratégies de vaccination:
  • Vaccination in ovo ou au jour 1: Utiliser des vaccins vectorisés HVT-VP2 ou des vaccins à complexes immuns pour contourner l'interférence des anticorps maternels.
  • Vaccins vivants + inactivés: Administrer des vaccins vivants à faible virulence (par ex., souche A8B1) à 1–21 jours, suivis de vaccins inactivés pendant l'élevage pour maintenir des niveaux d'anticorps élevés.
• Surveillance et ajustement: Tester régulièrement les génotypes du IBDV présents sur l'exploitation et mettre à jour les souches vaccinales chaque année, comme recommandé par l'Université agricole de Chine.

Biosécurité

• Désinfection et isolement: Désinfecter les bâtiments touchés avec 1 % d'acide peracétique ou 0,5 % de glutaraldéhyde, en respectant une période minimale de 2 semaines sans occupation.
• Conduite à tenir: Réduire le stress (par exemple, températures élevées, surpeuplement), optimiser la ventilation (ammoniac < 10 ppm) et renforcer l'immunité du troupeau.
• Intervention précoce: Administrer du sérum hyperimmun (titre d'anticorps ≥ 1:256) lors des premiers foyers pour réduire la mortalité de 5 à 10 %.

Surveillance et diagnostic

• Diagnostic moléculaire: Utiliser la RT-PCR sur des échantillons de bourse de Fabricius, en ciblant la région HVR du gène VP2, avec séquençage Sanger pour confirmer les génotypes.
• Surveillance pathologique: Évaluer régulièrement les lésions bursales pour apprécier l'immunosuppression et orienter les mesures de contrôle.
• Coopération régionale: Établir une base de données nationale d'épidémiologie du IBDV pour partager les séquences géniques et prédire les tendances des variants.

Application de la technologie de culture en suspension de cellules animales dans la production de vaccins contre l'IBDV

Fondée sur la technologie de culture de cellules animales en suspension, les applications dans la production du vaccin nVarIBDV comprennent :

• Sélection des lignées cellulaires: Les cellules Vero, DF-1 ou CHO-K1 adaptées au nVarIBDV (par exemple, la souche SHG19) maintiennent une viabilité supérieure à 90% grâce à l'adaptation en suspension. Par exemple, la culture en suspension de cellules Vero atteint des titres viraux de 10^8 TCID50/mL.
• Optimisation du milieu de culture: Un milieu sans sérum (par exemple, CDM4CHO) avec de la transferrine (5 mg/L) et de l'insuline (2 mg/L) réduit le risque de contamination et les coûts de 30%.
• Bioréacteur: Les modes fed-batch ou perfusion avec des bioréacteurs à airlift permettent une culture à haute densité (10^7 cellules/mL), augmentant le rendement vaccinal de 40%.
• Processus de production: L'expression optimisée de VP2 par édition génique (par exemple, CRISPR ciblant la HVR de VP2) produit des vaccins recombinants dont l'antigénicité correspond à celle du nVarIBDV.
• Étude de cas: Une entreprise utilisant la culture en suspension de CHO-K1 pour le vaccin recombinant VP2 contre le nVarIBDV a produit 10^9 doses par lot, réduisant les coûts de 25% et atteignant une protection de 90%.

Résumé et perspectives

Depuis 2017, la nouvelle souche variante du IBDV en Chine (génotype A2dB1) s'est largement propagée, présentant des symptômes cliniques légers, une immunosuppression sévère et une échappement antigénique, avec une protection limitée des vaccins vvIBDV traditionnels. L'analyse de la séquence VP2 identifie des mutations uniques (par exemple, 221K, 252I, 318D), offrant des cibles pour le développement de vaccins. La technologie de culture de cellules animales en suspension permet une production efficace et l'optimisation des processus pour les nouveaux vaccins.

Orientations futures:

1. Développement de vaccins: Développer des vaccins génétiquement modifiés (par exemple, des vaccins sous-unitaires VP2) pour une meilleure correspondance antigénique.
2. Optimisation technologique: Promouvoir la culture en suspension avec des bioréacteurs intelligents pour réduire les coûts de production.
3. Réseau de surveillance: Créer une base de données nationale des génotypes de l'IBDV pour un suivi en temps réel des tendances des variants.
4. Collaboration internationale: Tirer parti des expériences du Japon, de la Corée du Sud et d'autres pays pour affiner les stratégies de contrôle.

En intégrant l'épidémiologie moléculaire, la technologie vaccinale et la biosécurité, le nVarIBDV peut être géré efficacement, garantissant le développement durable de l'industrie avicole chinoise.

Références:

• Fan L, et al. Un nouveau variant du virus de la bursite infectieuse supprime la vaccination contre la maladie de Newcastle chez les poulets de chair et les poules pondeuses. Vet Microbiol. 2020;240:108507.
• Xu A, et al. Analyses phylogénétiques et pathogénicité d'une souche variante du virus de la bursite infectieuse isolée en Chine. Virus Res. 2020;276:197833.
• Wang Y, et al. Génotypage et caractérisation moléculaire du virus de la bursite infectieuse identifié dans les principales régions d'élevage avicole de Chine. Frontiers in Vet Sci. 2021;8:726753.
• Manuel vétérinaire MSD, la bursite infectieuse chez les volailles, 2023.