> LUTTE INTÉGRÉE CONTRE LES INSECTES VECTEURS DE MALADIES HUMAINES ET ANIMALES

# Développer la lutte génétique

34

Jérémy BOUYER

Le développement des résistances aux insecticides chez les insectes vecteurs de maladies humaines et animales, et l'invasion de nouveaux territoires par des vecteurs exotiques, dans un contexte de réglementation accrue des molécules autorisées, imposent de mettre au point de nouvelles méthodes de lutte.

Parmi ces méthodes, la lutte génétique apparaît prometteuse, comme en témoigne le projet d'éradication des glossines au Sénégal. Elle suppose toutefois de conduire des recherches complémentaires associant recherche publique et recherche privée. Et d'être combinée à d'autres méthodes de lutte – chimique, physique et biologique – dans le cadre de la lutte intégrée.

La prise de conscience de la toxicité des insecticides pour les êtres vivants et pour les écosystèmes conduit un nombre croissant de pays à réduire le nombre de molécules autorisées. Ainsi, en 2014, l'Union européenne n'autorisait-elle plus que quatre classes d'insecticides contre les vecteurs, et seules trois nouvelles classes sont en cours de développement et ne devraient être opérationnelles qu'en 2019. De plus, les résistances aux pyréthrinoïdes, classe la plus utilisée contre les insectes, se généralisent, ce qui pourrait en signifier l'abandon à court terme.

Cette réglementation accrue intervient alors qu'augmente la pression des insectes vecteurs de maladies humaines et animales. Cette pression s'explique par les résistances croissantes aux insecticides

d'une part et par des facteurs globaux, comme les changements climatiques ou l'augmentation des échanges commerciaux, d'autre part. Ces facteurs globaux favorisent l'invasion de nouveaux territoires par des vecteurs exotiques. Ainsi, le moucheron piqueur *Culicoides imicola*, vecteur de la fièvre catarrhale ovine, originaire d'Afrique tropicale, est-il en train d'envahir l'Europe par le Sud. Cette maladie a entraîné une crise sanitaire sans précédent dans la filière française des ruminants entre 2006 et 2008. Et le moustique tigre, *Aedes albopictus*, originaire d'Asie, vecteur majeur d'arboviroses chez l'homme, a provoqué en 2014 des cas autochtones de dengue et de chikungunya en France métropolitaine. Il est donc urgent d'innover dans le domaine de la lutte anti-vectorielle.
# Lutte intégrée contre les insectes vecteurs de maladies humaines et animales. Développer la lutte génétique

Jérémy Bouyer

► To cite this version:

Jérémy Bouyer. Lutte intégrée contre les insectes vecteurs de maladies humaines et animales. Développer la lutte génétique. Perspective, 2015, N° 34, 4 p. 10.18167/agritrop/00037. hal-01537845

HAL Id: hal-01537845

https://hal.science/hal-01537845

Submitted on 19 Jun 2017

HAL is a multi-disciplinary open access
archive for the deposit and dissemination of sci-
entific research documents, whether they are pub-
lished or not. The documents may come from
teaching and research institutions in France or
abroad, or from public or private research centers.

L'archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est
destinée au dépôt et à la diffusion de documents
scientifiques de niveau recherche, publiés ou non,
émanant des établissements d'enseignement et de
recherche français ou étrangers, des laboratoires
publics ou privés.

<figure><img src="image_1.png" /></figure>

Distributed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License
> La lutte intégrée
au centre : associer
méthodes chimiques,
biologiques
et mécaniques,
avec l'appui
de la modélisation.

> L'utilisation
des insectes
transgéniques
nécessite une analyse
de risques
au cas par cas.

## Neutraliser les femelles

La lutte génétique est l'une des méthodes pouvant se substituer à l'utilisation des insecticides. Elle consiste en l'élevage de masse d'insectes – modifiés génétiquement ou non –, dont les mâles sont ensuite relâchés afin, soit qu'ils stérilisent les femelles, soit qu'ils leur transfèrent des mutations létales ou qui altéreront leur capacité à transmettre une maladie. Une variante consiste à contaminer les femelles avec des symbiontes (organismes vivant en symbiose avec les insectes) – modifiés ou non – qui stérilisent les femelles ou bloquent la transmission de la maladie.

La technique de l'insecte stérile (TIS) est la première méthode s'appuyant sur cette stratégie : les mâles sont irradiés et transmettent aux femelles avec lesquelles ils s'accouplent des spermatozoïdes portant des mutations létales. Cette technique a fait ses preuves dans la lutte contre de nombreux insectes ravageurs ou vecteurs comme les mouches des fruits, les lucilies boucheres ou les glossines.

L'utilisation d'insectes modifiés génétiquement – ou mâles transgéniques – pour transmettre une mutation aux femelles présente l'avantage d'éviter l'étape d'irradiation, souvent basée sur l'utilisation de sources radioactives. Les mutations peuvent bloquer l'aptitude à transmettre une maladie, changer les femelles en mâles inoffensifs, ou encore détruire l'insecte ciblé. Toutefois, cette technique est moins bien acceptée par la société en raison des risques biologiques qu'elle pourrait présenter, notamment le transfert de gènes aux insectes non visés. Ce risque dépend des mécanismes génétiques utilisés, en particulier de leur potentiel de diffusion. Il est ainsi moins élevé pour le transfert de mutations dominantes létales (du même ordre que celui de la technique de l'insecte stérile) que pour l'utilisation de symbiontes.

## Soutenir la lutte génétique par des recherches de terrain

Au Sénégal, la zone des Niayes fait l'objet d'un projet d'éradication des glossines basé sur une stratégie intégrée, approche à la base du projet de recherche Ivema, Integrated vector management: innovating to improve control and reduce environmental impacts (lire encadré p. 4). Grâce à son climat, cette zone périurbaine de Dakar est favorable à l'intensification de l'élevage bovin, pour lequel existe une demande élevée, notamment en lait (la zone regroupe près de 80 % de

la population sénégalaise). Toutefois, une population isolée de glossines y maintient la transmission de trypanosomoses, ce qui réduit la production de lait et de viande et du travail animal d'environ 30 % et entrave l'intensification. En maîtrisant la maladie, le projet vise à permettre aux communautés d'éleveurs qui le souhaitent d'adopter des races plus productives et de réduire la taille des troupeaux dans un contexte où les contraintes foncières limitent cette taille et posent des problèmes d'alimentation.

Chaque étape a fait l'objet de développements méthodologiques et technologiques. Les habitats favorables aux glossines ont été identifiés par télédétection à partir d'un modèle de distribution des populations. Grâce à ce modèle, le nombre de pièges au km² pour diminuer de plus de 95 % la densité des glossines a été réduit de 30 %. Ce même modèle a été utilisé pour paramétrer les densités de mâles stériles à lâcher (10 mâles stériles par km² si l'habitat est défavorable ; 100 s'il est favorable). Ces mâles stériles ont été produits et irradiés au Burkina Faso, par le Circles (Centre international de recherche-développement sur l'élevage en zone subhumide), et en Slovaquie, par la Slovian Academy of Science. Ils ont été transportés au Sénégal par courriers rapides dans les conditions réglementaires et optimales pour garantir leur survie (température de 10° C notamment). Ils ont ensuite été élevés pendant six jours dans un insectarium à l'Isra (Institut sénégalais de recherches agricoles), puis relâchés par une machine automatique embarquée dans un gyrocoptère (voir photo page suivante). Cette machine, mise au point par une entreprise mexicaine, est pilotée par un système d'information géographique (SIG) qui permet d'ajuster la densité des mâles stériles qu'il est nécessaire de lâcher pour atteindre l'objectif visé. Installé dans une tablette androïde, ce SIG permet au pilote de se concentrer sur le suivi des lignes de lâcher, l'appareil débutant automatiquement le lâcher à l'entrée d'une zone cible et l'arrêtant à la sortie.

Ce projet d'éradication ouvre des perspectives économiques et environnementales. Une étude coûts-bénéfices *ex ante* en a démontré la rentabilité. Pour un coût total de 6 400 euros par km², à la charge du gouvernement sénégalais et des bailleurs internationaux, pour une éradication définitive, le projet rapporterait à la communauté d'éleveurs bénéficiaires, après dix à vingt ans en fonction des scenarios d'innovation, 2 800 euros par km² et par an en ventes supplémentaires de produits animaux (lait et viande).
<figure><img src="image_2.png" /></figure>

> INTEGRATED MANAGEMENT OF INSECT VECTORS OF HUMAN AND ANIMAL DISEASES

# Developing genetic control

34

Jérémy BOUYER

The evolution of insecticide resistance in insect vectors of human and animal diseases and the introduction of exotic vectors to new territories, in a context of tighter regulations on approved molecules, call for the development of new pest control methods.

Among these new methods, genetic control shows promise, as demonstrated by the tsetse fly eradication project in Senegal. It nevertheless requires complementary studies combining public and private research. Moreover, it must be combined with other methods of pest control – chemical, physical and biological – within an integrated management framework.

Awareness of the toxicity of insecticides to living organisms and ecosystems is leading a growing number of countries to reduce the number of approved molecules. For example, in 2014, the European Union was still authorising only four classes of vector control insecticides, and only three new classes are being developed, for operational use no earlier than 2019. Moreover, resistance to pyrethroids, the most common class used against insects, is spreading, which could result in its disuse in the short-term.

These regulations are being tightened amid growing pressure from insect vectors of human and animal diseases. This pressure is explained

by greater resistance to insecticides, but also by global factors, such as climate change or growth in trade. These global factors foster the invasion of new territories by exotic vectors. For example, the midge *Culicoides imicola*, a vector of blue-tongue disease native to tropical Africa, is invading Europe from the south. This disease caused an unprecedented health crisis in the French ruminant sector between 2006 and 2008. The tiger mosquito, *Aedes albopictus*, which is native to Asia and a major vector of arboviruses in humans, caused indigenous cases of dengue and chikungunya in mainland France in 2014. Innovations are therefore urgently required in the field of vector control.
<figure><img src="image_1.png" /></figure>

Au Sénégal, l'éradication des glossines permet d'améliorer la productivité des bovins (pédale du gyrooptère lâchant des mâles stériles de glossines sur des zébus en petite trans-humance entre les baobabs dans la zone des Niayes au Sénégal) © J. Bouyer.

Ivema place la lutte intégrée au centre de sa stratégie, en associant méthodes chimiques, biologiques et mécaniques selon les conditions d'intervention, et en optimisant leur association grâce à une forte composante de modélisation. En appuyant la lutte génétique sur des recherches de terrain, ce projet a réussi à réduire l'utilisation des traitements insecticides (en termes de fréquence ou de dose utilisée) et à développer la méthode de l'insecte stérile.

Les innovations de ce projet sont en cours de transfert à d'autres projets d'éradication des glossines en Afrique, dans le cadre de la Pattec (Campagne panafricaine d'éradication des glossines et des trypanosomoses de l'Union africaine). Une grande partie d'entre elles pourront également servir à améliorer le contrôle des moustiques dans d'autres régions du monde.

Toutefois, la mise en place de la TIS suppose que la quantité de mâles stériles soit suffisante pour inonder la population cible d'une part, et que le nombre de mâles stériles surpasse celui des mâles sauvages d'autre part. Pour dépasser ces limites, une variante de la TIS, baptisée « boosted SIT » (Sterile Insect Technique), a été mise au point. Elle vise à réduire de 90 à 99 % la quantité de mâles stériles nécessaire pour contrôler ou éradi

diquer une population cible. Dans cette variante, le mâle stérile est considéré comme un moyen de contamination spécifique des femelles avec un agent de contrôle. Ce dernier peut être un principe actif, une bactérie, un champignon ou un virus, ou encore des versions recombinantes de ces pathogènes. À une double condition : ne pas contaminer d'autres espèces que l'espèce ciblée ; et ne pas diffuser après la mort de l'insecte. Développer de tels biocides suppose une évaluation des risques, garantie par une collaboration étroite de la recherche publique avec les industriels.

## Impliquer recherche publique et industriels

La collaboration de la recherche publique et de la recherche privée s'impose non seulement pour utiliser les insectes transgéniques à grande échelle, mais aussi pour mettre au point de nouvelles méthodes de lutte et garantir leur innovité et leur durabilité. Chacun des partenaires y a intérêt.

L'utilisation à grande échelle d'insectes stériles suppose de mobiliser des programmes de recherche et de développement de grande ampleur, comme ceux qui ont conduit à l'éradication de la lucilie bouchère, un insecte d'enjeu vétérinaire, en Amérique du Nord, en Amérique centrale et en Lybie, et de la mouche méditerranéenne, d'enjeu agricole, au Mexique - cette mouche fait l'objet d'un programme de lutte par TIS en Espagne. Or, la recherche publique ne peut pas conduire seule de tels programmes, mais peut y contribuer, en conduisant les recherches opérationnelles indispensables à leur optimisation et à leur succès.

Quant aux industriels, ils sont confrontés à la réglementation accrue qui limite le nombre de molécules autorisées et à la durée de vie écourtée des molécules autorisées en raison des résistances. Ils ont donc tout intérêt à investir dans la mise au point de nouvelles méthodes de lutte non toxiques, et à les déployer dans le cadre de la lutte intégrée, en tenant compte des leçons du passé. Dans ces deux axes, la recherche publique a des atouts à proposer.

Un autre domaine de collaboration est l'évaluation et la maîtrise de l'impact des molécules chimiques utilisées et des risques liés à l'utilisation des insectes transgéniques. Pour que les molécules chimiques puissent être utilisées dans la durée, leurs effets sur les populations de vecteurs, ainsi que les évolutions provoquées, doivent

> De nouvelles stratégies de collaboration s'imposent, qui supposent un changement d'attitude des partenaires.
> Integrated control: a core challenge associating chemical, biological and mechanical methods, with help from modelling

> Use of transgenic insects requires a case-by-case analysis

## Neutralising females

Genetic control is one of the methods that could replace insecticide use. It consists in the large-scale rearing of insects – whether genetically modified or not –, with the subsequent release of males in order for them to sterilise females or to transfer to females mutations that are either lethal or impede their ability to transmit a disease. One variant consists in contaminating females with symbionts (organisms living in symbiosis with insects) – whether modified or not –, which sterilise females or block the transmission of the disease.

The sterile insect technique (SIT) is the first method based on this strategy: the males are irradiated and transmit to the females with which they mate sperm cells carrying lethal mutations. This technique has been used successfully in the control of a number of insect pests or vectors, such as species of fruit flies, the screw-worm fly and the tsetse fly.

The use of genetically modified insects – or transgenic males – to transmit a mutation to females has the advantage of avoiding the need for irradiation, which is often based on the use of radioactive sources. Mutations can block the ability to transmit a disease, turn females into inoffensive males, or even destroy the targeted insect. However, this technique is less acceptable to society because of its potential biological risks, especially the transfer of genes to non-targeted insects. This risk depends on the genetic mechanisms used, and in particular on their potential for dissemination. It is thus lower for the transfer of dominant lethal mutations (similar to that of the sterile insect technique) than for the use of symbionts.

## Supporting genetic control through field research

In Senegal, a tsetse fly eradication project has been implemented in the Niayes area, based on an integrated strategy, the approach underpinning the IVEMA research project, “Integrated vector management: innovating to improve control and reduce environmental impacts” (see box p. 4). Because of its climate, this area near Dakar is suitable for the intensification of cattle farming, for which there is high demand, especially for milk (the zone is home to almost 80% of the population of Senegal). However, an isolated tsetse fly population maintains the transmission of trypanosomosis, reducing milk and meat

production and animal labour by around 30% and hindering intensification. By controlling the disease, the project aims to enable communities of livestock farmers who so wish to adopt more productive breeds and to reduce herd sizes in a context in which land constraints limit this size and pose feeding problems.

Each stage of the project involved methodological and technological developments. Habitats suitable to the tsetse fly were identified by remote sensing based on a population distribution model. Using this model, the number of traps needed per km² to suppress tsetse populations by more than 95% was reduced by 30%. This model was also used to set the densities of sterile males to be released (10 sterile males per km² if the habitat is unsuitable; 100 if it is suitable). These sterile males were produced and irradiated in Burkina Faso at CIRDES (Centre International de Recherche-Développement sur l'Elevage en Zone Subhumide), and in Slovakia, by the Slovak Academy of Sciences. They were transported to Senegal by express delivery under regulatory and optimal conditions to guarantee their survival (in particular, a temperature of 10°C). They were then reared for six days in an insectarium at ISRA (Institut Sénégalais de Recherches Agricoles), before being released by an automatic machine loaded onto a gyrocopter (see Photo, next page). This machine, developed by a Mexican company, is piloted by a geographic information system (GIS) that can adjust the density of sterile males to be released in order to achieve the objective. Installed on an android tablet, this GIS enables the pilot to concentrate on following release lines, with the machine automatically beginning the release upon entering the target zone, and ceasing upon exit.

This eradication campaign opens up economic and environmental opportunities, and an alternate cost-benefit analysis has demonstrated its profitability. For a total cost of 6 400 euros per km² to the government of Senegal and international donors for permanent tsetse fly eradication, after 10 to 20 years (depending on the innovation scenario), the project would generate 2 800 euros per km² per year in additional sales of animal products (milk and meat) for the community of beneficiary livestock farmers. IVEMA places integrated pest control at the core of its strategy, associating chemical, biological and mechanical methods according to the conditions for action, and optimising their association
## Quelques mots sur...

**Jérémy BOUYER**

est vétérinaire entomologiste au Cirad. Il est responsable de l'équipe Vecteurs de l'UMR Cmaee (Contrôle des maladies animales, exotiques et émergentes) depuis 2009 (http://umr-cmaee.cirad.fr/) et associé à l'UMR Intertryp (Interactions hôtes-vecteurs-parasites dans les maladies dues aux Trypanosomatidae). Après le Circles (Burkina Faso) de 2001 à 2008, il a travaillé à l'Isra (Sénégal) de 2009 à 2015, en appui au projet d'éradication des glossines dans les Niayes, avant d'être affecté en Éthiopie. Il est lauréat du Prix de la Francophonie pour jeunes chercheurs 2015 dans le champ disciplinaire « Sciences et médecine ».
jeremy.bouyer@cirad.fr

être évalués. Quant aux insectes transgéniques, leur utilisation est en plein développement. Des lâchers de moustiques *Aedes aegypti* (vecteurs majeurs d'arbovirus) génétiquement modifiés pour atrophier les ailes des descendants femelles et les empêcher de voler, ont permis de supprimer plus de 90 % des populations ciblées dans des sites des îles Caïman, du Panama et du Brésil. Des essais en milieu naturel ont été autorisés en Malaisie, au Mexique et aux États-Unis, alors que des essais en conditions contrôlées ont été autorisés dans quatre pays européens dont la France, et qu'une demande est en cours pour des essais en milieu naturel en Espagne. Par ailleurs, en France, le plan Santé Environnement (PNSE 3) 2015-2019 encourage le développement de recherches sur la technique de l'insecte stérile contre les moustiques. L'utilisation des insectes transgéniques nécessite donc de conduire une analyse de risques au cas par cas, car le risque dépend des mécanismes génétiques utilisés, en particulier de leur potentiel de diffusion.

En Europe, cette analyse peut s'appuyer sur les préconisations de l'Efsa (Autorité européenne de sécurité des aliments).

De nouvelles stratégies de collaboration s'imposent donc, qui supposent un changement d'attitude des partenaires. Les industriels sont invités à prendre des risques et à accepter d'abandonner le tout-chimique pour des stratégies diversifiées. Et les chercheurs doivent faire preuve d'ouverture envers les industriels pour transformer leurs inventions en innovations.

Si la lutte génétique offre des potentialités à approfondir, il ne faut exclure aucune technique d'emblée, mais être capables d'analyser les avancages, les inconvénients et les risques associés à chacune d'entre elles. Cela suppose une connaissance approfondie de l'écologie des populations cibles de vecteurs, mais également des socio-ecosystèmes dans lesquels s'inscrit la lutte anti-vectorielle. Il sera alors possible de combiner plusieurs méthodes de manière optimale, avec l'appui de la modélisation. <

Ce *Perspective* est issu du projet Ivema, financé dans le cadre d'un ressourcement ANR du réseau d'excellence Institut Carnot Santé animale (Icsa), et du projet d'éradication des glossines au Sénégal, coordonné par la Direction des services vétérinaires du Sénégal, en partenariat avec l'Institut sénégalais de recherches agricoles, la division conjointe FAO-IAEA de contrôle des insectes ravageurs et vecteurs, et le Cirad. En outre, Ivema a noué des collaborations avec des entreprises privées : Mubarqui, une entreprise mexicaine qui a construit la machine automatique de lâchers aériens de mâles stériles ; les groupes pharmaceutiques Ceva Santé animale et Virbac, ou encore la start-up française Long Lasting Innovation (L2I) et la société Savana.

À l'Expo Milano 2015, le projet d'éradication des glossines a reçu le deuxième prix dans la catégorie « Meilleures pratiques de développement durable des petites communautés rurales », comme exemple d'intensification écologique.

Ces recherches ont donné lieu aux publications suivantes :

Bouyer F., M. T. Seck, A. Dicko, B. Sall, M. Lo, M. Vreysen, E. Chia, J. Bouyer & A. Wane, 2014. Ex-ante cost-benefit analysis of tsetse eradication in the Niayes area of Senegal. PloS Negl. Trop. Dis. 8: e3112.

Bouyer J. & T. Lefrançois, 2014. Boosting the sterile insect technique to control mosquitoes. Trends Parasitol, 30: 271-273.

Dicko A. H., R. Lancelot, M. T. Seck, L. Guérini, B. Sall, M. Lo, M. J. B. Vreysen, T. Lefrançois, F. Williams, S. L. Peck & J. Bouyer, 2014. Using species distribution models to optimize vector control: the tsetse eradication campaign in Senegal. Proceedings of the National Academy of Sciences 111: 10149-10154.

Elles ont aussi donné lieu à une présentation (www.isntd.org/#/isntd-bites-15-bouyer/4589861215), ainsi qu'à une interview (www.isntd.org/#/isntd-bites-15-interv-bouyer/4589652779) qui reflète l'opinion de l'auteur et non celle du Cirad, en ligne sur le site de l'International Society for Neglected Tropical Diseases.

<figure><img src="image_2.png" /></figure>

cirad

LA RECHERCHE AGRONOMIQUE POUR LE DÉVELOPPEMENT

42, rue Scheffer
75116 Paris . France

## perspective

**Directeur de la publication :**
Patrick Caron, directeur général délégué à la recherche et à la stratégie

**Coordination :** Corinne Cohen, délégation à l'information scientifique et technique

**Conception graphique/réalisation :**
Patricia Doucet, délégation à la communication

**Diffusion :** Christiane Jacquet, délégation à la communication
**Courriel :** perspective@cirad.fr

www.cirad.fr/publications-ressources/edition/perspective-policy-brief

## EN SAVOIR PLUS

* Alphey L., 2014. Genetic Control of Mosquitoes. Annu. Rev. Entomol. 59: 205 (pour une revue sur le potentiel de diffusion des différents montages génétiques).

* McGraw E. A. & S. L. O'Neill, 2013. Beyond insecticides: new thinking on an ancient problem. Nat Rev Microbiol 11: 181-193 (pour une revue sur les alternatives crédibles aux insecticides).

* Suckling D. M., P. C. Tobin, D. G. McCullough & D. A. Herms. 2012. Combining tactics to exploit Allee effects for eradication of alien insect populations. J. Econ. Entomol. 105: 1-13 (pour une revue sur l'intégration des différentes méthodes de lutte contre les insectes).
<figure><img src="image_3.png" /></figure>

In Senegal, tsetse fly eradication improves cattle productivity (pedal of gyrocopter releasing sterile tsetse males over transhumant zebus between baobabs in the Niayes area in Senegal) © J. Bouyer.

through a significant modelling element. By supporting genetic control through field research, this project has succeeded in reducing the use of insecticide treatments (in terms of their frequency or dosage) and in developing the sterile insect technique.

The innovative elements of this project are currently being transferred to other tsetse fly eradication projects in Africa, within the framework of PATTEC (the African Union Pan African Tsetse and Trypanosomosis Eradication Campaign). Many of them will also help to improve mosquito control in other parts of the world.

However, implementing SIT requires sufficient quantities of sterile males to overwhelm the target population, and also a number of sterile males exceeding that of wild males. To overcome these obstacles, a variant of SIT, known as “boosted SIT”, has been developed. It aims to reduce by 90 to 99% the quantity of sterile males needed to control or eradicate a target population. In this variant, sterile males are considered as a specific means of contaminating females with a control agent. This agent may be an active substance, bacteria, a fungus or a virus, or even recombinant versions of these pathogens. But this is dependent on two conditions: avoiding contamination of species other than the target species; and avoiding dissemination after the

insect's death. Developing this kind of biocide implies a risk assessment, guaranteed by close cooperation between public research and industries.

## Involving public research and industries

Collaboration between public research and private research is needed not only for the large-scale use of transgenic insects, but also for the development of new control methods and to guarantee their safety and sustainability. All partners will benefit from this.

The large-scale use of sterile insects implies mobilising extensive research and development programmes, such as the ones leading to the eradication of the screw-worm, an insect of veterinary concern, in North America, Central America and Libya, and of the Mediterranean fruit fly, of agricultural concern, in Mexico – this fly is the subject of an SIT pest control programme in Spain. However, public research cannot implement these programmes alone, but can contribute to them by conducting the operational research essential to their optimisation and their success.

As for industries, they are faced with stricter regulations limiting the number of approved molecules and with the shorter lifespan of these molecules because of resistance. It is therefore in their interest to invest in the development of new non-toxic control methods, and to deploy these within an integrated pest control framework, taking into account lessons learned from past experience. Public research can make significant contributions to both processes.

Another area of collaboration is the assessment and management of the impact of chemical molecules used and of risks associated with the use of transgenic insects. To ensure that chemical molecules can be used in the long term, their effects on vector populations, as well as the changes caused, must be evaluated. As for transgenic insects, their use is booming. Releases of *Aedes aegypti* mosquitoes (another major vector of arboviruses) that have been genetically modified to atrophy the wings of female descendants and to prevent them from flying, have succeeded in eliminating more than 90% of target populations in parts of the Cayman Islands, Panama and Brazil. Testing in natural habitats has been authorised in Malaysia, Mexico and the United States, while trials under controlled conditions

> New cooperation strategies are needed, implying attitude changes among partners
A few words about...

Jérémy BOUYER
is a veterinary entomologist at CIRAD. He has been in charge of the Vectors team within the CMAEE research unit (Emerging and Exotic Animal Disease Control) since 2009 (http://umr-cmaee.cirad.fr/) and is associated with the INTERTRYP research unit (Host-Vector-Parasite-Environment Interactions in Neglected Tropical Diseases due to Trypanosomatids). After CIRDES (Burkina Faso) from 2001 to 2008, he worked at ISRA (Senegal) from 2009 to 2015 to support the tsetse fly eradication project in the Niayes area, before being posted to Ethiopia. He received the Agence Universitaire de la Francophonie 2015 award for young researchers in the "Science and medicine" category.

jeremy.bouyer@cirad.fr

* have been authorised in four European countries including France, and an application is pending for testing in natural habitats in Spain. Moreover, in France, the Plan Santé Environnement (PNSE 3 – environmental health plan) 2015-2019 encourages the development of research on the sterile insect technique for mosquitoes.
* The use of transgenic insects therefore requires a case-by-case analysis of risks, since the risk depends on the genetic mechanisms used, and in particular on their potential for dissemination. In Europe, this analysis can be based on EFSA (European Food Safety Authority) recommendations.

New collaboration strategies are therefore required, involving a change of attitude among

partners. Industries are invited to take risks and to accept the need to phase out their reliance on chemicals in favour of diversified strategies. And researchers need to open up to industries in order to turn their inventions into innovations.

Although genetic control has potential that must be exploited, no technique should be automatically ruled out, and it is essential to analyse the advantages, disadvantages and risks associated with each one. This implies gaining further knowledge of the ecology of target vector populations, but also of the socio-ecosystems concerned by vector control. It will then be possible to achieve an optimal combination of several different methods, with the help of modelling processes. <

This *Perspective* stems from the IVEMA project, financed within the framework of ANR funding for the Institut Carnot Santé Animale (ICSA) excellence network, and the tsetse fly eradication project in Senegal, coordinated by the Direction des Services Vétérinaires du Sénégal, in partnership with the Institut Sénégalais de Recherches Agricoles, the joint FAO-IAEA division on insect pest and vector control, and CIRAD. In addition, IVEMA has established partnerships with private companies: Mubarqui, a Mexican company that developed the automatic machine for the aerial release of sterile males; the pharmaceutical groups Ceva Santé Animale and Virbac; the French start-up Long Lasting Innovation (L2I); and the company Savana.

At Expo Milano 2015, the tsetse fly eradication project won second prize in the category “Best sustainable development practices in small rural communities”, as an example of ecological intensification.

This research has resulted in the following publications:

Bouyer F., M. T. Seck, A. Dicko, B. Sall, M. Lo, M. Vreysen, E. Chia, J. Bouyer & A. Wane, 2014. Ex-ante cost-benefit analysis of tsetse eradication in the Niayes area of Senegal. PloS Negl. Trop. Dis. 8: e3112.

Bouyer J. & T. Lefrançois, 2014. Boosting the sterile insect technique to control mosquitoes. Trends Parasitol. 30: 271-273.

Dicko A. H., R. Lancelot, M. T. Seck, L. Guerrini, B. Sall, M. Lo, M. J. B. Vreysen, T. Lefrançois, F. Williams, S. L. Peck & J. Bouyer, 2014. Using species distribution models to optimize vector control: the tsetse eradication campaign in Senegal. Proceedings of the National Academy of Sciences 111: 10149-10154.

It has also given rise to a presentation (www.isntd.org/#/isntd-bites-15-bouyer/4589861215) and an interview (www.isntd.org/#/isntd-bites-15-interview-bouyer/4589652779) that reflects the opinion of the author and not that of CIRAD, and can be found online on the website of the International Society for Neglected Tropical Diseases.

<figure><img src="image_4.png" /></figure>

cirad
AGRICULTURAL RESEARCH FOR DEVELOPMENT

42, rue Scheffer
75116 Paris . FRANCE

perspective

**Editor:** Patrick Caron, Director General in charge of Research and Strategy

**Coordination:** Corinne Cohen, Department for Scientific and Technical Information

**Translation:** Anna Kiff

**Graphic design:** Patricia Doucet, Communication Service

**Distribution:** Christiane Jacquet, Communication Service

**Email:** perspective@cirad.fr

www.cirad.fr/publications-ressources/edition/perspective-policy-brief

FIND OUT MORE

* Alphey L., 2014. Genetic Control of Mosquitoes. Annu. Rev. Entomol. 59: 205 (for a review of the potential for dissemination of different genetic mechanisms).

* McGraw E. A. & S. L. O'Neill, 2013. Beyond insecticides: new thinking on an ancient problem. Nat Rev Microbiol 11: 181-193 (for a review of credible alternatives to insecticides).

* Suckling D. M., P. C. Tobin, D. G. McCullough & D. A. Herms. 2012. Combining tactics to exploit Allee effects for eradication of alien insect populations. J. Econ. Entomol. 105: 1-13 (for a review of the integration of different pest control methods).