Et si l’on sélectionnait des bovins non seulement pour produire, mais aussi pour mieux résister aux maladies ? Une étude menée par une équipe de scientifiques qui a combiné l'immunologie des systèmes, la génomique et l'apprentissage automatique permet de mieux comprendre ce qui façonne l’immunité des animaux, avant même qu’ils ne tombent malades. Ces résultats font l'objet d'une publication dans le revue Nature Communications.
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roduire des denrées alimentaires d’origine animale tout en utilisant moins d’intrants de synthèse (comme les antibiotiques) est un défi majeur pour l’agriculture moderne. Pour y parvenir, il faut comprendre pourquoi certains animaux résistent mieux aux infections que d’autres et quelle part revient à leurs gènes, à leur âge, à la saison, ou à leurs conditions d’élevage. L'approche dite "Immunologie des systèmes" (ou Systems Immunology en anglais) - qui vise à mesurer de nombreux paramètres simultanément pour obtenir une vue d’ensemble, dynamique et interconnectée du système immunitaire - est souvent utilisée chez l'être humain, mais reste rare chez les animaux. Et c'est précisément ce que l'étude qui vient d'être publiée a voulu combler.
246 veaux et plus de 200 paramètres immunitaires
L'équipe scientifique, composée de chercheurs du laboratoire d’Immunologie-Vaccinologie et de l’Unité de Génomique Animale de la Faculté de Médecine vétérinaire ainsi que de membres de l’Association Wallonne des Eleveurs, a travaillé sur un échantillon de 246 veaux mâles de race Blanc-Bleu-Belge qui ont été suivis au Centre de Sélection Bovine de Ciney dans des conditions aussi standardisées que possible. "Deux prélèvements sanguins ont été réalisés à 28 jours d’intervalle, explique Laurent Gillet, médecin vétérinaire et immunologue à l'ULiège. Ces échantillons nous ont permis de dresser un véritable “tableau de bord” immunitaire de chaque animal à deux moments dans le temps."
"Les animaux ont également été génotypés, indique Carole Charlier, médecin vétérinaire et généticienne à l'ULiège. C’est-à-dire que nous avons collecté un grand nombre d’informations génétiques caractérisant la variation génétique spécifique d’un animal, avec une stratégie qui combine puces ADN et séquençage du génome entier pour aboutir à une analyse à très haute résolution (millions de variants) ».
L'environnement, mais pas que
Les facteurs non génétiques, comme celui de la saisonnalité, expliquent une grande partie de la variabilité immunitaire globale observée entre animaux. Autrement dit, deux veaux peuvent afficher des profils immunitaires différents simplement parce qu’ils n’ont pas été prélevés au même moment de l’année, ou parce que leur historique récent (conditions d’hébergement, ferme d’origine, …) n’est pas identique. "Ce résultat est important, reprend Laurent Gillet, car si l'on veut comparer des animaux ou évaluer l'effet d'une intervention, il faut tenir compte de ces paramètres environnementaux, sinon on risque d'attribuer aux gènes ce qui relève en réalité de la saison, de l'âge de l'animal, d’une pratique de l'élevage ou encore d'autres variables." En outre les résultats montrent également que certains gènes ont une influence déterminante sur des aspects précis de l’immunité. En particulier, l'équipe a identifié des variations génétiques influençant la production de cytokines, des molécules clés de la réponse immunitaire. En effet, les cytokines orchestrent l'inflammation, l'activation des défenses ou au contraire le retour au calme.
Les chercheurs ont entraîné un modèle prédictif reliant données génétiques et réponses en cytokines. "L’objectif n’est pas de lire l’avenir parfaitement, mais de tester une idée : à partir d’un profil génétique, peut-on estimer une partie du comportement immunitaire futur ? Les résultats montrent que c’est possible à un certain degré, ouvrant la voie à une utilisation raisonnée de ces outils pour la sélection et la gestion sanitaire, à condition d’élargir encore les cohortes et de valider sur d’autres populations.
Grâce à cette étude, les chercheurs ont pu mettre au point un modèle capable d’estimer la réponse immunitaire d’un animal à partir de ses données génétiques. Ces travaux ouvrent la voie à la sélection de bovins naturellement plus résistants aux maladies, ce qui pourrait notamment réduire l’usage des antibiotiques ou autres molécules et améliorer la durabilité de l’élevage. "L’idée est de ne pas fabriquer des animaux surperformants mais fragiles qui ne tiendraient que dans des conditions ultra-contrôlées, mais de garder en tête l’adaptation à l’environnement réel. Nous voulons également être capable d’identifier certains profils génétiques qui se révèleraient particulièrement sensibles voire qui présenteraient des déficits immunitaires majeurs. conclut Laurent Gillet. La prochaine étape sera de nous intéresser à d'autres races et d'autres facteurs".
Shifang Li, Françoise Myster, Célia Darimont, Lijing Tang, Justine Javaux, Rémy Sandor, Gabriel Costa Monteiro Moreira, José Luis Gualdron Duarte, Philippe Crepin, Marc Dive, Patrick Mayeres, Tom Druet, Mihai G. Netea, Michel Georges, Carole Charlier, Laurent Gillet, Genetic and non-genetic factors distinctly shape the variation of the immune response in cattle, Nature Communications, January 2026
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