Bovine TB and the development of new vaccines

Bovine tuberculosis (bTB) is caused by Mycobacterium bovis. The incidence of bTB is increasing in cattle herds of developed countries that have a wild life reservoir of M. bovis, such as the UK, New Zealand and the USA. The increase in the incidence of bTB is thought to be due, at least in part, to a wildlife reservoir of M. bovis. M. bovis is also capable of infecting humans and on a worldwide basis, M. bovis is thought to account for up to 10% of cases of human TB [Cosivi O, Grange JM, Daborn CJ et al. Zoonotic tuberculosis due to Mycobacterium bovis in developing countries. Emerg Infect Dis 1998;4(1):59–70]. Thus, the increased incidence of bTB, besides being a major economic problem, poses an increased risk to human health. In the UK, the incidence of bTB continues to rise despite the use of the tuberculin test and slaughter control policy, highlighting the need for improved control strategies. Vaccination of cattle, in combination with more specific and sensitive diagnostic tests, is suggested as the most effective strategy for bovine TB control. The only vaccine currently available for human and bovine TB is the live attenuated Bacille Calmette Guerin (BCG). BCG is thought to confer protection through the induction of Th1 responses against mycobacteria. However, protection against TB conferred by BCG is variable and to this date the reasons for the successes and failures of BCG are not clear. Therefore, there is a need to develop vaccines that confer greater and more consistent protection against bTB than that afforded by BCG. Given that BCG is currently the only licensed vaccine against human TB, it is likely that any new vaccine or vaccination strategy will be based around BCG. In this review we discuss immune responses elicited by mycobacteria in cattle and the novel approaches emerging for the control of bovine TB based on our increasing knowledge of protective immune responses.

RésuméLa tuberculose bovine (bTB) est provoquée par Mycobacterium bovis. Son incidence est en augmentation dans les troupeaux de certains pays industrialisés comme le Royaume Uni, la Nouvelle Zélande ou les Etats-Unis, du fait de l’infection d’animaux sauvages qui jouent le rôle de réservoir. M. bovis est aussi capable d’infecter l’homme : on estime que près de 10% des cas de tuberculose humaine dans le monde lui sont imputables [Cosivi O, Grange JM, Daborn CJ et al. Zoonotic tuberculosis due to Mycobacterium bovis in developing countries. Emerg Infect Dis 1998;4(1):59–70]. L’augmentation de l’incidence de la bTB, outre ses conséquences économiques, représente donc aussi un risque pour la santé publique. Au Royaume Uni, la bTB progresse malgré la mise en œuvre d’une politique de contrôle par tests tuberculiniques et abattage systématique des animaux, suggérant qu’il est nécessaire de renforcer ce contrôle par la mise en œuvre d’une vaccination du bétail et le développement de tests de dépistage spécifiques et plus sensibles. Le seul vaccin dont on dispose à l’heure actuelle contre les tuberculoses humaine et bovine est le BCG (Bacille Calmette Guérin), prototype de vaccin vivant atténué. La protection due au BCG est liée à l’induction d’une réponse immunitaire Th1 mais elle parait variable, sans qu’on soit en mesure d’expliquer le pourquoi de ses succès ou de ses échecs. Il serait donc important de pouvoir disposer de vaccins susceptibles d’induire une protection meilleure et de manière plus consistante que le BCG. Vu que ce dernier est le seul vaccin autorisé à ce jour contre la tuberculose humaine, il est vraisemblable que tout nouveau vaccin ou toute nouvelle stratégie vaccinale devra être basé sur le BCG. Cet article passe en revue les réponses du système immunitaire à l’infection à mycobactéries chez le bétail et illustre les nouvelles approches vaccinales du contrôle de la bTB qu’on peut envisager à la lumière du progrès de nos connaissances en matière de réponses immunitaires protectrices.