Molecular epidemiology of avian influenza viruses and risk mapping in Mali and West Africa | Epidémiologie moléculaire des virus influenza aviaires et cartographie du risque au Mali et en Afrique de l'Ouest

إنجليزي. Avian influenza viruses represent a major threat to human and animal health. These viruses are responsible for high morbidity and mortality, especially in the poultry industry, resulting in huge economic losses. West Africa is a region with little information on the circulation and genetic characteristics of avian influenza viruses, despite the occurrence of several outbreaks in birds. In this thesis, we studied the circulation and genetic characteristics of avian influenza viruses of subtypes H5N1 and H9N2 circulating in West Africa. We also developed a model to map the risk of the spread of these viruses. The genetic and antigenic characteristics of the influenza viruses were determined by molecular characterization and phylogenetic and phylogeographic analysis. The H5N1 virus found in Benin in 2021 was highly pathogenic, belonged to the GS/GD lineage - clade 2.3.4.4.B, and was closely related to contemporary H5N1 viruses detected in West Africa and Europe. This virus had a mammalian adaptation mutation (on the PB1 protein) and an antigenic profile that differed from the vaccine strains recommended by the World Health Organization as part of pre-pandemic preparedness. The H9N2 viruses detected in poultry in Mali belonged to the G1 lineage and also possessed several molecular markers of virulence and adaptation to mammals. In particular, we have found a motif (RSNR) at the cleavage site of the haemagglutinin of these viruses that had not previously been detected in Africa. Analysis of the spatiotemporal dynamics of H9N2 viruses revealed that they were probably introduced into West Africa in 2015 from Morocco. Finally, we implemented the risk mapping model, based on the multicriteria decision analysis method associated with geographic information systems, to produce risk maps for the introduction and spread of avian influenza in Mali. This model can be used as a basis for implementing risk-based surveillance of avian influenza viruses.In conclusion, this thesis provides essential information on the circulation and genetic characteristics of avian influenza viruses in West Africa and proposes a risk mapping model for more effective surveillance in the region.

فرنسي. Les virus influenza aviaires constituent une menace importante pour la santé humaine et animale. Ces virus sont responsables d’une morbidité et d’une mortalité très élevées surtout dans les filières avicoles occasionnant d’énormes pertes économiques. L’Afrique de l’Ouest constitue une région où l'on manque d’information sur la circulation et les propriétés génétiques des virus influenza, malgré l’apparition de plusieurs foyers chez les oiseaux. Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés à la circulation et aux caractéristiques génétiques des virus influenza aviaires de sous-types H5N1 et H9N2 circulant en Afrique de l’Ouest. Nous avons également mis en place un modèle de cartographie du risque de propagation de ces virus. Les caractéristiques génétiques et antigéniques des virus influenza ont été déterminées à travers une caractérisation moléculaire et des analyses phylogénétiques et phylogéographiques. Le virus H5N1 retrouvé au Bénin en 2021 était hautement pathogène, appartenait à la lignée GS/GD - clade 2.3.4.4.B, et était associé aux virus H5N1 contemporains détectés en Afrique de l’Ouest et en Europe. Ce virus possédait une mutation d’adaptation aux mammifères (sur la protéine PB1) et présentait un profil antigéniquement différent des souches vaccinales recommandées par l’Organisation Mondiale de la Santé dans le cadre de la préparation pré-pandémique. Les virus H9N2 détectés chez la volaille au Mali appartenaient à la lignée G1 et possédaient aussi plusieurs marqueurs moléculaires de virulence et d’adaptation aux mammifères. Nous avons notamment trouvé un motif (RSNR) au niveau du site de clivage de l’Hémagglutinine de ces virus qui n’avait jusqu’à présent pas été détecté en Afrique. L’analyse des dynamiques spatio-temporelles des virus H9N2 a révélé que leur introduction est probablement survenue en Afrique de l’Ouest en 2015 en provenance du Maroc. Enfin, le modèle de cartographie sur la base de la méthode d’analyse multicritère d’aide à la décision associée aux systèmes d’information géographique a permis de produire des cartes de risque d’introduction et de propagation de foyers d’influenza aviaire au Mali. Ce modèle pourra servir de base pour la mise en place d’une surveillance basée sur le risque des virus influenza aviaire. En conclusion, cette thèse fournit des informations essentielles sur la circulation et les caractéristiques génétiques des virus influenza tout en proposant un modèle de cartographie du risque pouvant améliorer l’efficacité de leur surveillance en Afrique de l’Ouest.