Academic literature on the topic 'Bovins – Embryons – Croissance'

Chez les bovins, le transfert d’embryons s’est développé sur une base commerciale depuis environ 15 ans. Malgré les nombreux travaux de recherches réalisés pendant cette période, les deux problèmes majeurs identifiés dès le début de l’utilisation de cette technique demeurent : le nombre moyen d’embryons récoltés par vache traitée reste faible, ce qui a pour conséquence un coût de production élevé et la fréquence des animaux qui ne produisent aucun embryon transférable est trop élevée pour que la technique soit utilisée au mieux dans les programmes d’amélioration génétique. Cette situation limite le développement du transfert d’embryons ; elle perdure alors que les traitements de superovulation sont optimisés et que les extraits hypophysaires utilisés pour stimuler la croissance folliculaire sont bien mieux définis et contrôlés qu’il y a 15 ans. Actuellement, le principal facteur qui détermine le nombre d’embryons transférables est le nombre d’ovulations induites. Des études portant sur les relations entre fonction ovarienne et réponse au traitement de superovulation ont montré que ce nombre d’ovulations dépendait de l’état de la population folliculaire au moment où débute la stimulation gonadotrope (présence d’un follicule dominant, nombre de follicules de plus de deux millimètres de diamètre). Il apparaît donc que l’amélioration de l’efficacité des traitements de superovulation dépend moins de la mise à disposition de nouvelles molécules ou de nouveaux protocoles de traitement que de l’administration d’un pré-traitement susceptible de faire régresser le follicule dominant et/ou d’augmenter le nombre de follicules recrutables par les gonadotrophines. A cette fin, différentes possibilités sont envisagées ; les résultats préliminaires sont encourageants et devraient permettre de proposer prochainement de nouvelles stratégies pour une production d’embryon plus efficace.

Quoiqu’entré dans le langage courant, le terme de “biotechnologies” a gardé une signification quelque peu imprécise. Au sens large, les biotechnologies peuvent être définies comme un ensemble de techniques et de connaissances permettant d’exploiter les propriétés du vivant à des fins d’application. Sous cette acception, les biotechnologies sont aussi vieilles que nos civilisations puisque l’homme s’est servi très tôt - bien sûr sans le savoir - de micro-organismes pour fabriquer des aliments tels le pain, le fromage et des boissons fermentées. Mais ce sont les avancées spectaculaires de la biologie moderne, notamment celles de la biologie moléculaire, qui élargissent presque à l’infini le champ d’application potentiel des biotechnologies. C’est le cas, entre autres, des applications possibles à l’élevage des progrès de la biologie animale. Le présent ouvrage regroupe, sur les biotechnologies animales, huit contributions qui représentent un spectre très large d’applications : produits issus de procédés biotechnologiques (vaccins, hormone), techniques de reproduction, aide à l’ amélioration génétique, transgenèse et nouveaux outils d’analyse de mécanismes biologiques. Prenant le contre-pied d’une certaine partie de la littérature antérieure sur le sujet, qui se présente comme une sorte d’hymne un peu naïf à la modernité, ces textes sont inspirés par le souci de replacer les biotechnologies dans leur contexte d’application réel, qu’il soit actuel ou potentiel, en essayant de dégager les perspectives et les limites de leur utilisation, tant du point de vue économique que de celui de l’acceptabilité par le citoyen. Dans cette optique, il est intéressant de rapprocher certaines des contributions présentées. Le premier rapprochement suggéré est celui des contributions traitant de l’utilisation de produits issus des biotechnologies, les vaccins et l’hormone de croissance recombinante. Dans le cas de la fabrication des vaccins, les progrès de la biologie moléculaire, associés à ceux des connaissances sur les agents pathogènes et le déterminisme de leur virulence, ont ouvert une série de voies nouvelles (vaccins recombinants, vecteurs inertes ou subunitaires). Toutefois, comme le remarque M. Eloit, ces produits ne sont pas encore entrés en force sur le marché pour des raisons d’ordre pratique et économique. En effet, les vaccins “de nouvelle génération” ne sont pas forcément à ce stade plus intéressants que les vaccins conventionnels existants, et ne sont pas nécessairement plus faciles à produire quand ces derniers n’ont pas pu l’être. On a donc ici le cas d’applications très attendues, ne posant pas de problème majeur d’acceptabilité par le public, mais qui n’ont pas encore débouché autant qu’on pouvait l’espérer. Bien entendu, il reste encore une marge de progrès considérable, et la vaccinologie moderne ne peut qu’aboutir, à l’avenir, à des obtentions significatives. A l’opposé, la production industrielle d’hormone de croissance recombinante est bien maîtrisée. Par ailleurs, une somme importante de connaissances, synthétisées par Y. Chilliard et coll., a été accumulée sur les effets zootechniques de cette hormone -positifs- ainsi que sur son mode d’action et sur les conséquences prévisibles de son utilisation au niveau des élevages et de la filière. Mais on sait que l’utilisation de cette hormone recombinante est interdite en Europe pour des raisons socio-économiques : il s’agit du refus de voir encore accélérer le processus de concentration des élevages avec ses conséquences sur la déprise de certaines zones agricoles, ainsi que de la crainte d’une dégradation de l’image des produits laitiers. On a donc ici le cas, inverse du précédent, d’un outil techniquement au point mais dont l’utilisation, pourtant fortement voulue par les lobbies industriels intéressés, se heurte à des oppositions inspirées par le souci de l’intérêt général. Le second groupe d’articles qu’il est intéressant de rapprocher est celui des biotechnologies de la reproduction : insémination artificielle, cryoconservation des gamètes, transplantation embryonnaire, sexage des embryons, fécondation in vitro et clonage embryonnaire. Il s’agit des contributions de J. Mallard et J.-C. Mocquot, J.-J. Colleau et coll., et G. Maisse et coll. L’insémination artificielle, et notamment son application aux bovins laitiers, est l’exemple par excellence d’une technologie de la reproduction ayant connu un plein succès. Comme le notent J. Mallard et J.-C. Mocquot, on dispose dans ce cas du recul nécessaire pour analyser tous les effets de l’utilisation de cette technologie, bien au point chez les bovins, qui sont considérables. Associée à la congélation du sperme, l’insémination artificielle a surtout permis le testage des mâles puis l’utilisation préférentielle des sujets améliorateurs ainsi repérés. Or, même si le terme de “testage” n’existait pas encore, l’idée d’une pratique consistant à observer la descendance des taureaux pour pouvoir ensuite en utiliser les meilleurs préexistait, avant sa réalisation effective, chez les plus clairvoyants des éleveurs et des cadres de l’élevage. On a, sur ce point, des témoignages datant de plus de 75 ans. Il est donc fondamental de prendre conscience du fait que la technologie de l’insémination artificielle associée à la congélation du sperme est venue répondre à un besoin latent très fort, ce en quoi elle représente un cas de figure très particulier. La situation n’est pas tout à fait comparable pour les autres biotechnologies de la reproduction - transplantation embryonnaire, sexage des embryons, clonage embryonnaire - qui répondent certes à des besoins, mais à des besoins beaucoup moins caractérisés et plus réduits que le précédent. L’article de J.-J. Colleau et coll. permet de préciser les limites techniques et économiques de l’utilisation de ces nouveaux outils de la reproduction, ainsi que leurs perpectives d’application dans les programmes d’amélioration génétique, c’est-à-dire dans le cadre d’une démarche d’intérêt collectif. Curieusement, la cryoconservation des gamètes, routinière dans certaines espèces, est loin d’être au point dans d’autres, alors qu’elle pourrait rendre de grands services dans le cadre de la sélection et dans celui de la préservation des ressources génétiques. La contribution de G. Maisse et coll. fait le point des travaux qui se poursuivent chez les poissons, où de nombreuses difficultés restent à résoudre. Au début des années 80, période pendant laquelle, selon la formule de J. Mallard et J.-C. Mocquot, le terme de biotechnologies était “majoritairement décliné au futur”, la transgenèse a été volontiers présentée comme le substitut moderne aux méthodes de la génétique quantitative utilisées pour l’amélio ration génétique des espèces d’élevage. La lecture des contributions de D. Boichard et coll. sur l’utilisation des marqueurs moléculaires en génétique animale et de L.M. Houdebine sur la transgenèse animale confirme à quel point ces prévisions étaient naïves. A l’heure actuelle, deux constats principaux doivent être faits. Tout d’abord, la transgenèse appliquée à la création de souches des grandes espèces animales est encore balbutiante, surtout par manque de techniques vérita blement opérationnelles. En second lieu, les travaux d’analyse des génomes animaux qui, eux, progressent très vite, doivent permettre, dans un avenir proche, de détecter les principales régions chromosomiques impliquées dans le déterminisme des caractères économiques et d’intégrer cette masse d’informations nouvelles dans le processus de sélection. Il s’agira du début d’une nouvelle phase décisive de l’histoire de la génétique appliquée aux espèces d’élevage. Les progrès auront donc été beaucoup plus significatifs que pour la trans genèse. A l’avenir, celle-ci devrait bénéficier des résultats de ces travaux d’analyse du génome, ne serait-ce que pour identifier des gènes dont le transfert ou la mutation pourrait s’avérer judicieux. Il restera quand même à prendre en compte, dans le contexte futur encore incertain, les limites de l’acceptabilité par le public des obtentions transgéniques. Last but not least, il ne faut pas oublier que les nouvelles biotechnologies sont à leur tour des outils très puissants d’analyse des mécanismes du vivant. La contribution de T. Pineau donne l’exemple des avancées en cours dans les domaines de la pharmacologie et de la toxicologie. En définitive le bilan qui peut être fait aujourd’hui des avancées des biotechnologies animales peut paraître contra sté, surtout si on se réfère aux prévisions faites il y a une quinzaine d’années par les bateleurs de la Science. De nos jours, l’affichage des perspectives d’application des biotechnologies reste parfois contaminé par la nécessité devant laquelle se trouvent les équipes, engagées dans la chasse aux crédits, de justifier leurs travaux par la promesse de retombées concrètes. Toutefois, la lecture du présent document montre que, dans certains domaines, les choses ont déjà beaucoup avancé. Par ailleurs, les perspectives de progrès de la biologie animale sont encore considérables, tout comme les perspectives d’application des biotechnologies qui en décou leront. Mais beaucoup d’inattendu étant devant nous, on se gardera ici d’être plus précis dans les prédictions !

Avec la masse cellulaire interne, le trophoblaste est l'un des tout premiers types cellulaires qui se différencie dans l'embryon de mammifères. On lui reconnaît un rôle important lors de l'implantation et de la formation du placenta mais on sait peu de choses, chez les ruminants, sur ses interactions avec les tissus embryonnaires, sa capacité à s'allonger de plusieurs dizaines de centimètres en moins de 2 semaines ou sur les perturbations introduites dans ces processus par les biotechnologies de l'embryon (fécondation in vitro ou " clonage " par transfert de noyau somatique). Le choix de situations biologiques multiples (trophoblaste bovin en cours d'élongation, à différents stades, suite à un développement in vivo ou in vitro) et de l'analyse globale du transcriptome de ce tissu, nous a conduit à développer les outils moléculaires et statistiques appropriés (réseaux d'ADNc dédiés, protocoles d'amplification moléculaire, modules statistiques d'analyse de la variance) et nous a apporté des résultats novateurs. Parmi eux : la mise en évidence d'un programme de différenciation trophoblastique propre aux ruminants, la notion d'une coordination étroite entre les tissus embryonnaires et extra embryonnaires lors d'un développement normal (coordination perturbée ou rompue lors d'un développement après clonage) ou la visualisation dans les tissus embryonnaires et extra embryonnaires – au-delà du stade blastocyste – de perturbations géniques plus ou moins importantes, liées au génotype des cellules fibroblastiques donneuses de noyau. En conclusion, ces travaux ont confirmé l'intérêt du modèle bovin pour étudier le développement du trophoblaste indépendamment de l'implantation
Together with the inner cell mass, the trophoblast is one of the first cell types which differentiate in the mammalian embryo. One recognizes its role as important at the time of implantation and placenta formation but in ruminants, little is known on its interaction with embryonic tissues, its ability to elongate of tens of centimetres in less than 2 weeks or on the disturbances introduced into such processes by embryo biotechnologies (in vitro fertilization or "cloning" by nuclear somatic transfer). Our choice to use multiple biological situations (elongating bovine trophoblast at different stages following an in vivo or in vitro development) and use of a global approach to study trophoblast transcripts, led us first to develop appropriate molecular and statistical tools (dedicated cDNA array, molecular amplification protocols, statistical modules for the analysis of variance) but brought innovative results. Among them: the molecular evidence for a specific differentiation program of ruminant trophoblast, the concept of close coordination between embryonic and extra embryonic tissues when normal development is ongoing (coordination disrupted when development is initiated after cloning) or signs of disturbances in gene expression profiles beyond the blastocyst stage – in embryonic and extra embryonic tissues - in relation to the genotype of the fibroblast donor cells. As a conclusion, this work has reinforced our interest in the bovine model to study trophoblast development independently of implantation processes

La purification des facteurs de croissance du fibroblaste (fgf) acide et basique chez le poulet au cours du developpement embryonnaire a permis de confirmer la grande conservation des fgf au cours de l'evolution. Le photorecepteur est la cellule qui contient la plus grande activite mitogenique specifique en fgf