JOURNEE SUR LA BIOTECHNOLOGIE LA SANTE ANIMALE ET LES BIOTECHNOLGIES Dr BOUKERROU Abderrahmane MVS – Laboratoire Veterinaire Regional

JOURNEE SUR LA BIOTECHNOLOGIE Si le développement par Louis Pasteur, à la fin du XIX siècle, des premiers vaccins destinés à l'animal, représente le premier apport de la biotechnologie à la santé animale, ce n'est que beaucoup plus récemment que des progrès décisifs ont été accomplis tant pour le dépistage des maladies infectieuses ou parasitaires que pour leur prévention.

JOURNEE SUR LA BIOTECHNOLOGIE En effet, les récents progrès des connaissances permettent d'envisager le développement d'un ensemble de moyens dont la mise en œuvre conditionnera la santé de l'animal domestique ou sauvage, assurera le bien-être de l'animal de compagnie, développera la performance de l'animal de sport et améliorera la production de l'animal de rente tout en participant à la protection de la santé de l'Homme.

JOURNEE SUR LA BIOTECHNOLOGIE C'est, en effet, avec le développement des premiers vaccins préparés à partir de micro-organismes dont le pouvoir pathogène était artificiellement atténué par culture (fièvre charbonneuse, choléra aviaire, rouget du porc, rage) que la biotechnologie trouvait ses premières applications en santé animale en même temps que naissait le concept de vaccinologie.

JOURNEE SUR LA BIOTECHNOLOGIE Son histoire se confond avec celle de l'humanité. En effet, la biotechnologie existe depuis que l'homme a mis en oeuvre un outil biologique (microorganismes, cellules animales ou végétales, enzymes) pour transformer des matières premières ou des sous produits.

JOURNEE SUR LA BIOTECHNOLOGIE D'abord empiriques, transmises par la tradition, les modalités d'utilisation des outils biologiques ont trouvé leurs premières bases scientifiques à la fin du XIXème siècle avec les travaux de Pasteur démontrant le rôle des microorganismes dans les fermentations.

JOURNEE SUR LA BIOTECHNOLOGIE Au début de la dernière décennie, l'évolution de la biotechnologie s'est trouvée brutalement accélérée par un certain nombre de découvertes dont l'importance des applications potentielles fait la troisième révolution technologique du siècle.

JOURNEE SUR LA BIOTECHNOLOGIE Ces découvertes - fusion et immortalisation cellulaire, amplification des gènes et recombinaison de l'acide désoxyribonucléique (ADN), synthèse peptidique – sont à l'origine de ce qu'il est convenu d'appeler la nouvelle biotechnologie.

JOURNEE SUR LA BIOTECHNOLOGIE Plus encore que la biotechnologie conventionnelle, la nouvelle biotechnologie résulte de l'utilisation des connaissances acquises dans différents domaines scientifiques : chimie, biochimie, génétique, microbiologie, biologie moléculaire, enzymologie, immunologie. Son développement fait appel à des équipes dont la caractéristique essentielle est la pluridisciplinarité.

JOURNEE SUR LA BIOTECHNOLOGIE Aujourd'hui, au moyen de microorganismes ou de cellules, les techniques de la nouvelle biotechnologie fournissent une série d'options pour l'obtention de nouveaux produits difficiles, voire impossibles, à obtenir par d'autres voies. Le développement de procédés plus performants pour la fabrication et le contrôle des produits existants,médicaments ou additifs, est également devenu possible.

JOURNEE SUR LA BIOTECHNOLOGIE Il est néanmoins possible de dresser une liste de ces applications, tout en ayant présent à l'esprit qu'une telle liste ne peut être exhaustive et qu'elle est essentiellement susceptible d'évolution et de révision :

JOURNEE SUR LA BIOTECHNOLOGIE Acides aminés, protéines monocellulaires Antibiotiques et antibiomimétiques dont certains spécifiquement destinés à l'animal

JOURNEE SUR LA BIOTECHNOLOGIE Anticorps monoclonaux pour le diagnostic des maladies infectieuses et parasitaires, le suivi de la reproduction, le ciblage des médicaments ou la purification des principes actifs

JOURNEE SUR LA BIOTECHNOLOGIE Antiparasitaires • ectoparasiticides • endoparasiticides

JOURNEE SUR LA BIOTECHNOLOGIE Vaccins • antiviraux : fièvre aphteuse, rage, herpesviroses, leucoses, etc. • antibactériens : colibacilloses, etc. • antiparasitaires : babésioses, coccidioses, tiques, etc.

JOURNEE SUR LA BIOTECHNOLOGIE L'impact potentiel de la nouvelle biotechnologie sur la production des vaccins apparaît tout à fait considérable et à ce titre mériterait un développement particulier.

JOURNEE SUR LA BIOTECHNOLOGIE Dans le seul domaine de la santé et de la production animales, ces techniques fournissent une série d'options tout à fait nouvelles pour l'obtention de produits jusqu'alors difficiles, voire impossibles, à obtenir par d'autres voies, ou pour le développement de procédés plus performants pour la fabrication ou le contrôle des produits existants,médicaments ou additifs.

JOURNEE SUR LA BIOTECHNOLOGIE Des vaccins vétérinaires : pourquoi, pour protéger contre quoi et comment ?

JOURNEE SUR LA BIOTECHNOLOGIE Si elle permet de contrôler efficacement les maladies, la vaccination n’empêche souvent pas les agents pathogènes de continuer à persister et à circuler à bas bruit dans la population animale. Aussi, le contrôle d’une maladie par la vaccination est considérée comme la première étape du processus d’éradication.

JOURNEE SUR LA BIOTECHNOLOGIE Ultérieurement, quand la maladie a disparu d’un territoire du fait de l’efficacité de la vaccination,l’interdiction de cette dernière est une mesure nécessaire pour des raisons sanitaires et surtout commerciales. C’est, par exemple, le cas en France, comme au Royaume-Uni, de la Peste porcine et de la Fièvre aphteuse.

JOURNEE SUR LA BIOTECHNOLOGIE Depuis une dizaine d’années, avec le développement des biotechnologies, nous assistons à la multiplication des approches technologiques proposées pour la mise au point de vaccin

JOURNEE SUR LA BIOTECHNOLOGIE Les vaccins vétérinaires de nouvelle génération

JOURNEE SUR LA BIOTECHNOLOGIE La connaissance des bases moléculaires de la virulence et de l’immunogénicité a conduit à un progrès considérable dans la mise au point de vaccins. En effet, le génie génétique a offert la possibilité de séparer les antigènes (épitopes) susceptibles d’induire la réponse immunitaire protectrice (principe vaccinant) du reste des constituants du microorganisme pathogène.

JOURNEE SUR LA BIOTECHNOLOGIE Dans ces conditions, certains vaccins vivants recombinants ne renferment plus de particules pathogènes puisque la partie du génome impliquée dans la virulence a été éliminée par délétion. Seuls les gènes impliqués dans l’immunogénicité ont été conservés dans la construction finale.

JOURNEE SUR LA BIOTECHNOLOGIE La possibilité de différencier les animaux vaccinés des animaux infectés constitue, de toute évidence, le progrès actuel le plus marquant pour les vaccins vétérinaires, car il va permettre d’améliorer considérablement la stratégie globale pour l’éradication des maladies infectieuses et parasitaires des animaux domestiques.

JOURNEE SUR LA BIOTECHNOLOGIE Les nouvelles stratégies : les différents types de futurs vaccins issus du génie génétique

JOURNEE SUR LA BIOTECHNOLOGIE Les vaccins vivants recombinants (vaccins « chimères ») sont constitués par des souches virales ou bactériennes atténuées hybrides exprimant un antigène vaccinal étranger lors de leur multiplication ou à leur surface. le virus de la rhinotrachéite infectieuse bovine comportant le gène VP1 du virus de la fièbre aphteuse

JOURNEE SUR LA BIOTECHNOLOGIE Les vaccins vivants atténués par manipulation génétique sont constitués de nouvelles souches virales ou bactériennes ayant perdu leur virulence par mutagenèse dirigée ou par délétion.

JOURNEE SUR LA BIOTECHNOLOGIE Les vaccins recombinants sous unitaires sont constitués par de l’antigène vaccinal produit en abondance par des systèmes d’expression appropriés mis au point par recombinaison génétique.

JOURNEE SUR LA BIOTECHNOLOGIE Les vaccins synthétiques sont constitués par la séquence de la portion de la protéine candidate virtuellement immunogène, qui a été synthétisée. Un tel vaccin chimiquement défini est conceptuellement idéal. exemple : l’oligopeptide correspondant aux aminoacides 141-160 et 200-213 de la protéine VP-1 du virus de la fièvre aphteuse confère une relative protection à l’animal dans les conditions expérimentales

JOURNEE SUR LA BIOTECHNOLOGIE La vaccination génétique consiste à créer des lignées d’animaux résistant à une maladie, en transférant, au niveau de la lignée germinale des individus reproducteurs, un ou plusieurs gènes connus pour intervenir dans la résistance à cette maladie, ou des séquences complémentaires à celle du génome de l’agent pathogène.

JOURNEE SUR LA BIOTECHNOLOGIE Avantages et difficultés des vaccins vétérinaires de nouvelle génération

JOURNEE SUR LA BIOTECHNOLOGIE Les vaccins synthétiques présentent des avantages certains (composition chimique définie et stable d’un lot à l’autre, stabilité à la température ambiante et innocuité totale en particulier vis-à-vis des risques de contaminants). Cependant, des difficultés majeures limitent les espoirs de leur développement en médecine vétérinaire :

JOURNEE SUR LA BIOTECHNOLOGIE Le choix de la molécule porteuse, de l’adjuvant et de l’agent de couplage chimique; - La non application aux épitopes discontinus; - La variabilité de la réponse post-vaccinale en fonction de l’haplotype du système majeur d’histo-compatibilite de l’individu vaccine; - L’efficacite médiocre en terme de protection nécessite plusieurs rappels.

JOURNEE SUR LA BIOTECHNOLOGIE CONCLUSION

JOURNEE SUR LA BIOTECHNOLOGIE Il ressort, en définitive, que l’un des atouts majeurs des vaccins vétérinaires de nouvelle génération sera la possibilité de différencier les individus infectés des individus vaccinés. L’enjeu est considérable car il devient alors possible de mener de front des campagnes de vaccination et des opérations d’éradication face aux enzooties.