Phénotypage des ruminants d’élevage : vers des outils peu invasifs alliant la découverte de biomarqueurs avec de nouvelles méthodes d'accès aux fluides et d'analyses intégratives

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French. L'un des défis de la production de ruminants consiste à optimiser les caractéristiques phénotypiques associées aux performances de production et aux capacités d’adaptation, dans des contextes de production variés et sous une large gamme de conditions climatiques et de pratiques agroécologiques. Pour y parvenir, il est nécessaire de disposer d’outils pour faciliter le phénotypage des ruminants, prédire et piloter leurs performances et adaptation, et la qualité de leurs produits (lait, viande).Au cours des deux dernières décennies, nous avons conduit des recherches visant à découvrir des biomarqueurs à partir des tissus d’intérêt en utilisant des approches moléculaires (protéomique, transcriptomique, métabolomique…). Cette démarche a notamment identifié des biomarqueurs musculaires vérifiés et qualifiés, pour les qualités de la viande et des carcasses bovines 1-5. L’étape ultime est le développement d’une méthode de quantification rapide de ces biomarqueurs basée sur une technologie ELISA microfluidique 6 (projet prématuration Quantibeef).Les fluides biologiques comme le lait et le plasma sont des matrices prometteuses pour la découverte de biomarqueurs peu invasifs pour évaluer l'efficience alimentaire, les qualités de la viande et du lait ou la résilience des ruminants. L’expérience acquise dans la recherche de biomarqueurs a été appliquée au lait de ruminants pour l’identification de métabolites ou miARN associés au bilan énergétique7,8, de protéines et lipides liés à la lipolyse du lait9,10, ainsi qu’au plasma pour la tendreté11 et l’adiposité des viandes. Nous explorons également le matrisome 12 et la diversité moléculaire des vésicules extracellulaires présentes dans le lait 13 et le plasma 14 comme nouvelles sources de biomarqueurs, du fait de leur potentiel pour expliquer/comprendre le dialogue inter organes et des phénotypes complexes. Parallèlement, nous travaillons sur le développement de méthodes d'analyse de données (intégration de données d'origine diverse, bioinformatique 15,16) pour identifier les molécules discriminantes 17 et proposer une signature moléculaire optimale ou prédire les protéines impliquées dans le dialogue inter organes. L'ensemble de ces recherches, basées sur une approche intégrée et multidisciplinaire, vise à créer des outils peu invasifs qui combinent une diversité d'indicateurs (biomarqueurs, variables phénotypiques, imagerie) et l’utilisation de l’intelligence artificielle pour le phénotypage des ruminants en particulier de bovins viande issus du troupeau laitier, élevés dans des environnements variables (ressources, températures). Les projets en cours offrent des perspectives prometteuses pour innover grâce à de nouveaux biomarqueurs, au développement de nouvelles méthodes d'accès aux fluides (capteurs, spectres MIR…) et d'analyse (nanotechnologie pour la quantification des molécules, imagerie...). Ces technologies joueront un rôle crucial pour répondre aux nouveaux enjeux de l'élevage.