Modelling bluetongue disease dynamics and control in France

Le sérotype 8 du virus de la fièvre catarrhale ovine (BTV-8) s’est largement propagé en France en 2007/09 et a eu un fort impact économique. La vaccination, d’abord obligatoire puis facultative, a permis de recouvrer un statut indemne fin 2012, mais l’épizootie a repris en 2015. Il est possible que le BTV-8 n’ait jamais cessé de circuler. Cette thèse visait à clarifier l’épidémiologie du BTV-8 de l’émergence à la réémergence et à apporter une analyse critique des modalités de surveillance et de contrôle, à l’aide de méthodes variées de modélisation. Par des analyses de facteurs de risque, nous avons caractérisé l’immunité des bovins au moment de la réémergence et mis en évidence une circulation antérieure du BTV-8. Par des modèles catalytiques développés dans un contexte bayésien, nous avons ajouté une dimension temporelle, estimé l’ampleur de l’infection, séparé la contribution de mécanismes de séroconversion (infection et vaccination) et de transmission (vectorielle et transplacentaire), estimé la probabilité de transmission verticale (> 50 % en 2016), et évalué la vaccination facultative (peu suivie en 2011/12, avec des contrastes régionaux). Nous avons synthétisé l’ensemble des informations disponibles et développé un modèle mathématique, dynamique et stochastique, représentant différents mouvements d’hôtes et de vecteurs par des réseaux de contacts. Nous avons identifié les mesures ayant été efficaces (vaccination obligatoire, restrictions commerciales) et proposé une gestion alternative (ciblage de la vaccination en urgence en amont du front, contrôle des mouvements au pâturage). Enfin, nous avons apporté un faisceau d’arguments en faveur d’une circulation continue et non détectée du BTV-8.Bluetongue virus serotype 8 (BTV-8) spread throughout France in 2007/09 and had a strong economic impact. Vaccination, first mandatory then voluntary, allowed regaining a disease-free status in December 2012, but a new outbreak occurred in August 2015. BTV-8 may have kept circulating all along. The aim of this thesis was to clarify the epidemiology of BTV-8 from emergence to re-emergence and to provide a critical analysis of surveillance and control measures, using various modelling tools. Using risk factor analyses, we characterized the immunity of cattle at the time of re-emergence and detected low-level BTV-8 circulation prior to that date. Using catalytic models developed in a Bayesian context, we added a time dimension, we separated the contribution of seroconversion mechanisms (infection and vaccination) and transmission mechanisms (vector-borne and transplacental), we estimated the burden of infection and the probability of vertical transmission (> 50% in 2016), and we assessed the coverage of voluntary vaccination (poorly implemented in 2011/12, with regional contrasts). We synthesized all available information and developed a mathematical, dynamic and stochastic model, using contact networks to represent different types of host and vector movements. We identified the control measures that had been effective (mandatory vaccination, trade restrictions), and suggested alternative ones (targeting emergency vaccination ahead of the front, controlling movements on pastures). Finally, we provided arguments in favor of a continuous and undetected BTV-8 circulation