Production d’embryons ovins porteurs d’anomalies génétiques

La ségrégation de mutations récessives de l’ADN dans les populations d’élevages en sélection peut conduire à des anomalies génétiques lorsqu’elles se retrouvent à l’état homozygote (2 copies mutées) chez un individu. Ces anomalies peuvent être bégnines, affectant la couleur du pelage, la taille, ou l’absence de cornes par exemple, d’autres sont délétères. Ces mutations délétères peuvent affecter la survie de l’embryon au cours du développement précoce et/ou induire des avortements au cours de la gestation, impactant négativement les résultats de fertilité. Elles peuvent également donner lieu à de la mortalité des jeunes animaux (en périnatal ou avant le sevrage). Elles peuvent encore créer des altérations morphologiques handicapantes, ou de multiples syndromes affectant la santé et le bien-être. Il y a donc un enjeu socio-économique pour les filières d’élevage dans la découverte et le contrôle de la diffusion de ces mutations dans les populations en sélection de façon à limiter la procréation d’animaux homozygotes et ainsi limiter l’impact négatif sur la santé et le bien-être. Une étude préliminaire de génétique chez des ovins laitiers a permis de mettre en évidence trois de ces mutations nommées « m1 à m3 » qui affectent trois gènes importants pour le métabolisme et la multiplication cellulaire. Les données populationnelles chez ces moutons indiquent une fertilité réduite (baisse de réussite à l’insémination animale) lorsque deux animaux porteurs supposés de ces mutations sont accouplés, laissant penser à une action délétère de ces mutations sur le développement embryonnaire précoce. L’objectif de ce projet expérimental est d’étudier l’effet des mutations « m1 », « m2 » et « m3 » à l’état homozygote (m/m) chez le mouton pour expliquer le défaut de fertilité dans l’accouplement d’animaux hétérozygote m/+. Ainsi, la réalisation d’accouplements orientés entre individus porteurs hétérozygotes (m/+) pour ces mutations est une étape essentielle pour produire des embryons homozygotes m/m et établir si la période du développement embryonnaire précoce est affectée. Avec un déterminisme supposé récessif (les deux copies du même gène doivent être mutées pour observer un effet), il y a une chance sur quatre qu’un tel accouplement génère un embryon homozygote (m/m) atteint d’une anomalie.

L’objectif de ce projet est de pouvoir objectiver le/les phénotype(s) affecté(s) par des mutations récessives supposées délétères découvertes chez les ovins laitiers. Les bénéfices attendus sont multiples. D’un point de vue scientifique et cognitif, la réalisation de ce projet permettra d’apporter à court terme des connaissances de biologie fondamentale sur le rôle et le fonctionnement des gènes touchés par les mutations « m1 », « m2 » et « m3 » dans le développement des embryons de mammifères. D’un point de vue appliqué, ce projet bénéficie du soutien de l’interprofession en génétique pour l’élevage ovin. Par une gestion adaptée des reproducteurs porteurs de ces mutations, les bénéfices attendus à moyen terme sont d’ordre technico-économique d’une part pour limiter les pertes économiques dues à la baisse de fertilité engendrée (entretien de brebis vides, coûts vétérinaires pour avortements, manque à gagner pour la production laitière et la vente d’agneaux) et d’autre part pour améliorer la santé et le bien-être des animaux (baisse de la mortinatalité et de l’apparition d’anomalies génétiques handicapantes directement imputables à ces mutations).

Pour réaliser les inséminations animales chez la brebis en vue de la production d’embryons après une stimulation ovarienne, nous devons préalablement synchroniser le cycle reproductif de chaque brebis par l’introduction intravaginale (J0) d’une éponge imprégnée d’une hormone progestagène (une pose d’éponge dure 2min) que l’on retire 14 jours plus tard (J14, le retrait prend quelques secondes). La stimulation ovarienne est réalisée par l’injection intramusculaire d’hormones gonadotropes en 6 doses décroissantes, avec 12h d’intervalle entre chaque injection et sur 3 jours (entre J12 et J14, chaque injection dure quelques secondes). Puis, l’insémination par dépôt intra-vaginal de la semence est réalisée 55h après retrait de l’éponge (J16, l’insémination dure 2 minutes). Huit jours après l’IA (J24), les brebis ainsi inséminées seront euthanasiées pour le prélèvement post-mortem des utérus et la collecte et l’analyse des embryons présents dans les cornes utérines (l’injection létale dure quelques secondes).

Cette procédure (sans euthanasie) est classiquement utilisée pour produire des embryons en centre d’élevage agrée des entreprises de sélection ovine et n’induit pas d’effets indésirables récurrents connus. Néanmoins, la procédure nécessitera plusieurs contentions des brebis (pose de l’éponge, intravaginale, injections intramusculaires, insémination) qui peuvent générer du stress durant les quelques minutes (5 min maximum) que durent les contentions.

La procédure expérimentale pour produire des embryons est de classe légère. Cependant, le projet scientifique dans lequel s’inscrit cette procédure expérimentale nécessite la récupération des embryons produits pour analyse génétique. Pour cela, les 30 brebis seront euthanasiées 8 jours après la dernière intervention de la procédure (insémination animale) pour la collecte post-mortem des utérus contenant les embryons.

Les mutations identifiées ne sont présentes que chez les ovins. Les conséquences technico-économiques des pertes embryonnaires affectant la fertilité ne concernent que l’espèce ovine. L’espèce ovine est donc étudiée pour elle-même. Pour réaliser les accouplements nécessaires, les brebis seront adultes et cyclées, aptes à la reproduction (2 à 7 ans).