Soutenance de thèse de Jun-Sik LIM

Dynamique de transmission de la peste porcine africaine dans les populations de sangliers sauvages en Corée du Sud


Titre anglais : Transmission dynamics of African swine fever in wild boar populations in South Korea
Ecole Doctorale : SEVAB - Sciences Ecologiques, Vétérinaires, Agronomiques et Bioingenieries
Spécialité : Infectiologie, Physiopathologie, Toxicologie, Génétique et Nutrition
Etablissement : Institut National Polytechnique de Toulouse
Unité de recherche : UMR 1225 - IHAP - Laboratoire Interactions Hôtes-Agents Pathogènes


Cette soutenance a eu lieu vendredi 18 octobre 2024 à 14h00
Adresse de la soutenance : 23 Chem. des Capelles, 31300 Toulouse - salle Salle de Conseil

devant le jury composé de :
Timothée VERGNE   Maître de conférences   Toulouse INP   Directeur de thèse
Pauline EZANNO   Directrice de recherche   INRAE Pays de la Loire   Président
Christian GORTÁZAR   Professeur   Universidad de Castilla La Mancha   Rapporteur
Mathieu ANDRAUD   Chargé de recherche   ANSES   CoDirecteur de thèse
Facundo MUÑOZ   Chercheur   CIRAD Montpellier-Occitanie   Examinateur
Karl STÅHL   Professeur   Statens Veterinärmedicinska Anstalt   Rapporteur


Résumé de la thèse en français :  

La peste porcine africaine (PPA), causée par le virus PPA, est une maladie hémorragique très contagieuse chez les porcs, avec un taux de mortalité proche de 100 %. Depuis sa propagation depuis la Géorgie en 2007, le virus a atteint l'Europe de l'Est, de l'Ouest et l'Asie. La Corée du Sud a signalé son premier cas en 2019 près de la frontière nord-coréenne, suivi de cas chez les sangliers en octobre 2019. Malgré des efforts de contrôle incluant la recherche de carcasses, l'installation de clôtures et la réduction des populations, plus de 4 100 cas de sangliers infectés ont été signalés à travers le pays, menaçant l'industrie porcine.
La plupart des études sur la PPA se sont concentrées sur l'Europe, limitant leur applicabilité au contexte coréen et compliquant la mise en œuvre de stratégies de contrôle efficaces. Les données de surveillance des sangliers en Corée offrent une occasion unique d'approfondir notre compréhension de l'épidémiologie de la PPA en Asie et de développer des stratégies de contrôle adaptées.
Cette thèse visait à améliorer notre compréhension des dynamiques de la PPA chez les sangliers en Corée du Sud et à fournir des preuves pour des mesures de contrôle optimales. À travers une revue littérature, nous avons synthétisé les connaissances épidémiologiques sur la PPA dans le pays et identifié plusieurs lacunes, notamment dans la compréhension des dynamiques partiellement observées et des mesures de contrôle en lien avec l'écologie des sangliers et la topographie coréenne. Pour combler ces lacunes, nous avons appliqué des outils épidémiologiques quantitatifs basés sur des modèles statistiques et mécanistes à l'épidémie observée en D (2019-2022).
La vitesse estimée du front de progression de la PPA variait selon les clusters spatio-temporels identifiés, allant de 0,15 à 0,99 km/semaine, montrant une association positive avec la densité des sangliers. L'efficacité des clôtures était inégale selon les zones. Un modèle mécaniste a montré qu'une cellule infectieuse favorable aux sangliers infecterait une cellule susceptible toutes les 2,38 semaines. Ce modèle a démontré l'association entre la densité des sangliers et la vitesse de propagation, estimant que les cellules favorables aux sangliers étaient cinq fois plus susceptibles et infectieuses que les autres. Environ un quart des cellules infectieuses ont été détectées, le front réel étant estimé 23 km en avance sur le front apparent. Cette disparité spatiale explique l'efficacité inégale des clôtures.
Ces résultats éclairent la situation épidémiologique de la PPA en Corée du Sud, soulignant qu'une combinaison complexe de facteurs rend l'épidémie unique. Ces facteurs incluent les introductions virales cachées depuis un pays voisin, les translocations virales longues distances, les clôtures partiellement efficaces, et les montagnes catalysant la propagation de la PPA. Les clôtures étaient efficaces dans les zones où le front progressait lentement en raison de la faible densité des sangliers et où elles étaient largement espacées.
À la lumière de ces conclusions, la PPA doit être considérée comme endémique en Corée. Les stratégies de contrôle doivent s'adapter à ce stade en confinant le virus dans les montagnes grâce à l'optimisation de l'environnement et des mesures de contrôle. Les efforts coordonnés doivent être dirigés par les autorités, qui doivent aussi protéger les porcs domestiques, réduisant le fardeau des agriculteurs. La recherche doit se concentrer sur le stade endémique, la dynamique des populations de sangliers et les facteurs de risque changeants. La gestion des maladies doit viser une surveillance optimisée. Alors que les autorités coréennes prévoient de retirer les clôtures, il est crucial d'explorer des stratégies de contrôle alternatives. Une évaluation des risques pour les exploitations agricoles doit être mise en œuvre. Enfin, la recherche doit développer des stratégies de gestion à long terme et des protocoles d'éradication pour la PPA.

 
Résumé de la thèse en anglais:  

African swine fever (ASF), caused by the ASF virus, is a highly contagious haemorrhagic fever disease in swine with a case-fatality close to 100%. Since spreading from Georgia in 2007, the virus reached Eastern and Western Europe and further into Asia. South Korea reported its first ASF case in 2019 near North Korean border, followed by wild boar cases reported in October 2019. Despite extensive control efforts, including the active carcass searching, fencing, and depopulation, over 4,100 infected wild boar cases have been reported across the country, threatening the whole pig industry.
Most ASF studies have focused on Europe, limiting their applicability to Korea and hindering the implementation of cost-effective control strategies. The ASF data in wild boar populations accumulated in Korea provides a unique setting to deepen our understanding of ASF epidemiology in Asia and an opportunity to develop more effective control strategies in this country.
This thesis aimed to enhance our understanding of ASF dynamics in Korean wild boar populations and provide evidence for optimal control measures. Through a scoping review, we synthesized the epidemiological understanding of ASF in the country and identified several knowledge gaps, including understanding of the partially observed disease dynamics, and the implemented control measures related to wild boar ecology and Korean topography. To address some of these gaps, we applied quantitative epidemiological tools, based on statistical and mechanistic modelling, to the observed ASF epidemic in Korea (2019-2022).
The estimated velocity of ASF wavefront varied by identified spatiotemporal clusters, ranging from 0.15 to 0.99 km/week, showing a potential positive association with wild boar densities. Fencing effectiveness was spatially heterogenous. A spatially-explicit mechanistic model showed that wild boar-favourable infectious cell would infect a wild boar-favourable susceptible cell every 2.38 week. This model demonstrated the positive association between wild boar density and velocity by estimating that wild boar-favourable cells were five times more susceptible and infectious than wild boar-unfavourable cells. Only about a quarter of infectious cells were eventually detected, resulting that the estimated true wavefront was 23 km ahead of the apparent one. This spatial discrepancy explained the identified spatially-heterogeneous effectiveness of the fences.
These results shed new light on the ASF epidemiological situation in South Korea, highlighting that a complex combination of factors characterise the epidemic and make it unique. These factors include the continuous hidden viral introductions from neighbouring country, the occurrence of several long-distance viral translocations, partially-effective fencing strategies, and the presence of mountain ranges acting as catalyst for ASF spread. Fencing was effective in areas where the wavefront progressed slowly due to low wild boar density and where fences were widely spaced.
Given these findings, ASF should be considered endemic in South Korea. Control strategies for wild boar need to be updated to endemic stage by containing the virus within mountain ranges through leveraging the environment and control measures. Coordinated efforts for wild boar should be organized and led by authorities, who should take responsibility for protecting domestic pigs, reducing the burden of farmers. Research should focus on better understanding this endemic situation, including wild boar population dynamics and changing risk factors. Research on disease management should shift towards designing surveillance optimized for the endemic stage. As Korean authorities plan to remove fences, it needs to explore alternative control strategies. Farm-level risk assessment of spillover from wild boar should be implemented. Ultimately, research should aim to identify feasible long-term management strategies for successful eradication protocols for ASF.

Mots clés en français :Transmission,Interface,Contrôle,Surveillance,Modélisation
Mots clés en anglais :   Transmission,Interface,Control,Surveillance,Modelling