Phylogénétique, Phylogéographie, Rage, SARS-CoV-2, Zoonose, Épidémiologie moléculaire, Éclosion, Dynamique des maladies infectieuses, Évolution virale

À mesure que les changements des modes de migration augmentent la probabilité d'arrivée de virus sur de nouveaux territoires, notre capacité à comprendre les facteurs favorisant leur émergence doit évoluer en parallèle. Les avancées technologiques en séquençage génomique et la collaboration mondiale dans le domaine de la lutte contre les maladies infectieuses fournissent une immense richesse de données, permettant aux chercheurs de décoder la dynamique d'émergence et de propagation des maladies. Les outils de phylogénétique et de phylogéographie qui cartographient les relations évolutives entre les virus et leur propagation dans le temps et l'espace ont révolutionné notre compréhension de l'émergence virale. Ils ont été utilisés avec succès, par exemple, pour révéler les schémas de migration et les moteurs de l'épidémie d'Ebola de 2013-2015 en Afrique de l'Ouest et de la pandémie de SARS-CoV-2 de 2019-2023. Cette thèse vise à développer et appliquer de nouvelles méthodes en phylogéographie pour révéler les facteurs liés aux migrations et activités humaines impliqués dans les épidémies actuelles et passées. Le premier chapitre se concentre sur le virus de la rage (RABV), une maladie tropicale négligée responsable d'une estimation de 59 000 décès annuels. Notre enquête, utilisant des méthodes de Maximum de Vraisemblance, évalue le rôle de la migration humaine dans la dispersion mondiale de la rage en exploitant la multitude de données de séquences génétiques disponibles. Nous introduisons une nouvelle méthode de concaténation d'alignements permettant d'inclure des séquences complétes ou incomplétes de plus de 120 pays sur une période de 40 ans. A partir de cette analyse, nous estimons les schémas d'introduction de la rage canine à l'échelle mondiale depuis son origine estimée entre 1301 et 1403 et déduisons comment la migration humaine sur de longues distances et la colonisation européenne précoce ont pu influencer sa propagation. Notre analyse souligne une relation entre l'histoire des migrations humaines et la propagation de la rage. Le deuxième chapitre élabore sur le concept d'évaluation des facteurs dans la propagation des maladies en utilisant une approche plus rigoureuse avec le modèle linéaire généralisé dans un cadre bayésien. Nous avons pu étudier l'émergence et l'origine du nouveau variant SARS-CoV-2 B.1.214.2, qui a été identifié pour la première fois en Belgique en 2021. En utilisant des méthodes phylogéographiques intégrant les données concernant les voyages, nous avons pu intégrer à la fois l'historique de voyage des patients issu des entretiens et les données mondiales des passagers aériens pour reconstruire le chemin de transmission de ce variant. Nous avons estimé que l'émergence du variant en Europe trouve son origine en Afrique centrale, très probablement la République du Congo, et qu'il a été transmis avec une détection minimale durant les premiers mois de 2021. Dans les deux chapitres, nous dévoilons de nouvelles perspectives sur la manière dont les migrations et les activités humaines influencent la propagation des maladies infectieuses, soulignant l'importance d'intégrer les données génomiques avec les contextes épidémiologiques, sociaux et géographiques. Dans le premier chapitre, nous déployons des méthodes efficaces pour traiter les 14 000 séquences RABV de notre ensemble de données, éclairant sa propagation géographique et l'impact des mouvements humains. Dans le deuxième chapitre, nous approfondissons en employant des tests prédictifs plus rigoureux et en exploitant l'ensemble de données plus compact de séquences SARS-CoV-2. Dans le dernier chapitre, nous plaidons pour une synthèse de ces approches. En employant le modèle linéaire généralisé dans un cadre de Maximum de Vraisemblance, l'évaluation des prédicteurs pourrait être possible sur de grands ensembles de données de séquences, fournissant finalement des approches statistiquement pertinentes aux stratégies de contrôle des maladies.