L’exploitation de l'information génomique pour l'amélioration du bétail

La génomique est une nouvelle discipline scientifique apparue dans les années 80. L'utilisation généralisée de la technologie a été remarquablement rapide. La demande mondiale en produits alimentaires d'origine animale devrait augmenter de 70% d'ici 2050. Pour répondre à cette demande de manière en ayant un impact minimal sur l'environnement, il faut mettre en œuvre des technologies de pointe. Les méthodes permettant d'améliorer la qualité génétique du bétail devraient donc jouer un rôle de plus en plus important. Au cours des 10 dernières années, la sélection génomique a été introduite pour plusieurs espèces d’élevage (sur des millions d’animaux) et a plus que doublé les progrès génétiques de certaines mais des améliorations supplémentaires sont encore nécessaires. Les informations génomiques de complexité croissante (y compris les données génomiques, épigénomiques, transcriptomiques et du microbiome), associées aux avancées technologiques pour une collecte et une utilisation rentables, apporteront une contribution majeure dans le domaine.

Dans cet article de revue, Michel Georges, Carole Charlier (GIGA-Medical Genomics) et Ben Hayes (University of Queensland, Brisbane, Australia) examinent l’état des ressources génomiques disponibles pour les principales espèces d’élevage (bovins, porcs, moutons, poulets et saumons) et comment ceux-ci sont utilisés pour accélérer la découverte et la gestion des gènes responsables de défauts, pour améliorer la précision et étendre la portée de la sélection génomique, pour orienter les stratégies d’édition du génome et pour développer de nouvelles applications qui tireront parti de l'information génomique qui va devenir largement disponible.

Les chercheurs font le point sur l’évolution des ressources génomiques et des outils technologiques des dernières années : séquençage du génome entier, puces de génotypages, méthodes bioinformatiques,… L’article fait le point également sur les nouvelles technologies disponibles et sur l’évolution de la sélection génomique pour disséquer des caractères complexes et sur l’édition des génomes, qui est un sujet actuellement très à la mode mais qui rencontre moins de barrières éthiques dans son utilisation pour le bétail en comparaison des humains. Les auteurs ont enfin un regard sur de nouvelles applications. C’est notamment le cas d’une technologie développée au sein du GIGA et qui permet de détecter dans un troupeau de vaches laitières celles qui vont développer une mammite (inflammation des mamelles qui est couteuse pour l’éleveur une fois qu’elle est présente). En effet, les vaches qui ont une mammite subclinique (pas encore développée) vont avoir plus de cellules présentes dans leur lait que les autres vaches. Grâce à cette application, il suffit d’analyser le lait du tank (de toutes les vaches) et de voir si l’ADN de certaines vaches y est plus représenté que d’autres. Les résultats permettent donc à l’éleveur de faire des économies en pouvant traiter ou écarter les vaches en question avant qu’elles ne développent cette inflammation.

De manière compréhensible, l'attention et les investissements dans la recherche et le développement ont quelque peu disparu, les organisations de sélection se concentrant sur la mise en œuvre et la consolidation de la sélection génomique. Maintenant que ces objectifs sont en passe d’être atteints et qu’elle a été largement adoptée, ses limites, telles qu'elles sont mises en œuvre aujourd'hui, sont reconnues et mieux comprises. Il y a donc un regain d'intérêt et d'investissement pour le prochain cycle d'innovation. Les objectifs identifiés incluent des criblages génétiques avant et arrière plus efficaces pour identifier les gènes ayant des effets majeurs, des efforts pour identifier et incorporer systématiquement les variants causatifs dans des modèles améliorés de sélection génomique, une attention renouvelée portée à l’édition CRISPR – Cas9 des génomes de bétail combinée avec la sélection génomique et le développement des nouvelles utilisations des quantités croissantes de données génomiques. L’information génomique constituera donc un élément essentiel de la réponse mondiale aux besoins nutritionnels pressants de la planète.

Source

Harnessing genomic information for livestock improvement
Michel Georges, Carole Charlier & Ben Hayes
Nature Reviews Genetics (2018)