Les auteurs de cet article: Dr Craig Lewis et Dr Andrey Pavlov – PIC
Les maladies restent l’une des principales — voire LA principale — contraintes pesant sur une production porcine économique et durable à l’échelle mondiale.
Les agents pathogènes endémiques et transfrontaliers réduisent l’efficacité biologique et compromettent le bien-être animal. Ils affectent le commerce et les opérations, augmentent le recours aux antimicrobiens et accroissent l’empreinte environnementale de la production de viande porcine. À mesure que les attentes en matière de durabilité augmentent, la génétique s’est imposée comme un levier essentiel et à long terme pour améliorer les résultats face aux maladies.
Plutôt que de sélectionner contre des agents pathogènes individuels, la sélection moderne s’est jusqu’à présent de plus en plus concentrée sur la robustesse et la résilience : des caractères intégrés qui permettent aux porcs de maintenir leur productivité face aux défis sanitaires et environnementaux.
Pourquoi la résilience aux maladies est importante en production porcine
La robustesse est généralement définie comme la capacité d’un animal à maintenir des performances constantes dans des environnements ou conditions variables, tandis que la résilience désigne la capacité à résister, à s’adapter et à se rétablir après des perturbations telles que les maladies infectieuses. Ces caractères reflètent des processus biologiques complexes impliquant la régulation immunitaire, le métabolisme et la physiologie du stress ; ils sont donc polygéniques et présentent une héritabilité faible à modérée. Il est important de souligner que la résilience n’implique pas nécessairement une charge pathogène réduite ; elle reflète plutôt souvent une tolérance, dans laquelle les pertes de performance sont minimisées malgré une infection persistante.
Du point de vue de la sélection, la robustesse et la résilience sont le plus efficacement mesurées au moyen de données à grande échelle enregistrées dans des conditions commerciales. La survie, la productivité sur la durée de vie, la croissance et l’indice de consommation peuvent tous servir d’indicateurs indirects de la tolérance aux maladies. La sélection génomique a considérablement accru l’efficacité de ces approches en permettant une estimation précise de la valeur génétique, même lorsque les données directes issues d’épreuves sanitaires sont limitées. Par conséquent, de nombreux programmes modernes de sélection porcine incluent désormais explicitement des objectifs de robustesse ou de résilience aux côtés des caractères de croissance, d’efficacité et de carcasse.
La valeur pratique d’une telle amélioration dépasse la seule santé. Une résilience accrue peut se traduire par une meilleure efficacité alimentaire, une mortalité réduite, des coûts de traitement plus faibles, une productivité sur la durée de vie améliorée et un impact environnemental réduit par kilogramme de viande porcine produite. Ainsi, le progrès génétique contribue non seulement aux performances biologiques, mais aussi à la durabilité économique et à l’efficacité d’utilisation des ressources dans les systèmes modernes de production porcine.
Tolérance versus résistance : ce que la génétique peut apporter
Aborder la résistance aux maladies en termes de tolérance plutôt que de résistance absolue s’est révélé particulièrement précieux pour les agents pathogènes endémiques. La résistance complète est rare, lente à obtenir par sélection conventionnelle et peut entraîner des compromis biologiques. Les approches fondées sur la tolérance acceptent une exposition continue, mais visent à découpler l’infection des conséquences négatives.
Il convient toutefois de noter que des mécanismes naturels de résistance monogénique existent déjà chez le porc, illustrant le fait que des solutions génétiques décisives face aux maladies sont biologiquement plausibles. Un exemple bien établi est la résistance à Escherichia coli exprimant les fimbriae F4 et F18, principales causes de diarrhée post-sevrage. Un polymorphisme du gène FUT1, qui contrôle l’expression des récepteurs épithéliaux intestinaux, détermine si les fimbriae F18 peuvent se fixer à la surface intestinale. Les porcs homozygotes pour l’allèle résistant FUT1 ne possèdent pas de récepteur fonctionnel et sont effectivement résistants à l’infection par E. coli F18 positif, sans effets négatifs constants sur la croissance ou la reproduction. Cette solution monogénique naturelle a été intégrée avec succès dans des programmes de sélection commerciale, offrant des bénéfices sanitaires durables en conditions de terrain.
Le SDRP comme étude de cas de résilience génétique
En l’absence de gènes spécifiques de résistance identifiés, le syndrome dysgénésique et respiratoire du porc (SDRP) illustre à la fois les opportunités et les limites de la sélection pour la résistance aux maladies en termes de tolérance plutôt que de résistance absolue. Le SDRP est devenu le modèle le plus intensivement étudié de résilience génétique chez le porc.
Le SDRP a eu un impact mondial profond depuis son émergence à la fin des années 1980. Le virus réduit les performances de reproduction dans les troupeaux reproducteurs et augmente la mortalité, diminue le taux de croissance et altère l’efficacité alimentaire chez les porcs en croissance. Son coût économique important a été documenté à maintes reprises, mais des travaux plus récents mettent en évidence une conséquence supplémentaire : la réduction de l’efficacité de production augmente les émissions de gaz à effet de serre par kilogramme de viande porcine produite.
Des analyses du cycle de vie à grande échelle ont montré que les systèmes de production porcine négatifs au SDRP présentent un impact environnemental inférieur de 4 à 6 % à celui des systèmes moyens du secteur, et inférieur de 9 à 17 % à celui des systèmes positifs au SDRP. Ces effets sont principalement dus à une survie plus élevée et à une meilleure conversion alimentaire, illustrant la manière dont les interventions génétiques et sanitaires qui renforcent la résilience apportent aussi des bénéfices pour le climat et l’utilisation des ressources.
Des études génétiques menées lors d’épreuves SDRP expérimentales et commerciales ont démontré que la réponse de l’hôte comporte une composante clairement héritable, en particulier chez les porcelets en post-sevrage. L’identification d’un locus majeur de caractère quantitatif sur le chromosome 4, associé à une variation du gène GBP5, a fourni le premier marqueur largement adopté pour la résilience au SDRP. Les porcs porteurs de l’allèle favorable présentent une virémie réduite et une meilleure croissance lors d’une épreuve SDRP, validant le principe selon lequel la tolérance génétique peut être sélectionnée à grande échelle.
Cependant, des travaux ultérieurs ont également révélé d’importantes limites. Les effets de loci individuels varient selon les souches virales, les stades de production et le statut sanitaire et, dans certains cas, peuvent être neutres, voire défavorables en conditions indemnes de SDRP. Ces résultats soulignent que la réponse au SDRP est polygénique et dépendante du contexte, renforçant la nécessité d’une sélection sur l’ensemble du génome dans des cadres de sélection robustes, plutôt que d’une dépendance à des marqueurs individuels.
Édition génétique et potentiel d’une véritable résistance aux maladies
Alors que la génétique du SDRP s’est largement concentrée sur la tolérance, l’édition génétique a démontré qu’une véritable résistance est biologiquement possible. L’édition du récepteur CD163, que le virus du SDRP utilise pour pénétrer dans les macrophages, produit des porcs résistants à l’infection, sans effets indésirables observables sur la santé ou les performances. Plus précisément, les technologies d’édition génétique telles que CRISPR ont permis de modifier avec précision le domaine spécifique du récepteur CD163 utilisé par le virus pour entrer dans les cellules de l’hôte, tout en maintenant les fonctions biologiques normales du récepteur. Il s’agit d’une avancée majeure, car elle empêche efficacement l’infection plutôt que de traiter la maladie, démontrant clairement comment des approches génétiques ciblées peuvent améliorer la résilience aux maladies.
Pour produire des porcs résistants au SDRP, les chercheurs ont retiré avec précision une partie d’un gène spécifique que le virus du SDRP utilise pour infecter le porc. Aucun élément étranger n’a été ajouté et aucun gène n’a été inséré. Cette distinction est importante dans le cadre de la discussion plus large autour des technologies d’édition génétique.
L’édition génétique n’est pas la même chose que la modification génétique
Il existe une distinction claire entre les organismes génétiquement modifiés (OGM) et les animaux édités génétiquement. Les technologies d’édition génétique telles que CRISPR réalisent des changements précis et ciblés dans l’ADN existant d’un animal, sans introduire de matériel génétique étranger. À l’inverse, les OGM traditionnels impliquent généralement l’insertion de gènes provenant d’une autre espèce, comme des gènes bactériens dans les cultures Bt ou des gènes d’hormone de croissance chez le saumon, afin d’introduire de nouveaux caractères. Cette distinction est importante, car les animaux édités génétiquement — tels que les porcs résistants au SDRP — ne sont pas transgéniques, mais sont créés en modifiant leur propre génome. Reconnaître cette différence favorise une communication scientifique plus claire et peut améliorer la compréhension et l’acceptation publiques des technologies d’édition génétique en agriculture.
La technologie d’édition génétique présente un fort potentiel pour répondre à la fois aux défis agricoles et aux problèmes de santé humaine. À ce jour, elle a été utilisée avec succès pour traiter des patients atteints de troubles tels que la drépanocytose, la perte auditive héréditaire et certaines formes de cécité héréditaire. En outre, selon l’Organisation mondiale de la Santé, des thérapies d’édition génétique sont actuellement en développement pour des affections telles que le VIH, la mucoviscidose et divers cancers.
L’édition génétique soulève des questions qui dépassent la faisabilité scientifique. Les cadres réglementaires, l’acceptation sociétale et les implications pour le commerce international détermineront si ces technologies peuvent être déployées commercialement. Néanmoins, le SDRP fournit une preuve de concept de la manière dont la génomique fonctionnelle pourrait transformer le contrôle des maladies si ces obstacles sont levés.
Ce que le SDRP peut nous apprendre sur la PPA et la fièvre aphteuse
En lien avec la sélection actuelle, le cas FUT1 présenté plus haut renforce un principe clé qui ressort de la recherche sur le SDRP et l’édition génétique : lorsque l’infection dépend d’un récepteur spécifique de l’hôte, la génétique peut interrompre entièrement la voie de la maladie, que ce soit par sélection conventionnelle ou par modification ciblée du génome.
À l’avenir, ces enseignements sont très pertinents pour les maladies transfrontalières telles que la peste porcine africaine (PPA) et la fièvre aphteuse. La PPA, en particulier, provoque une mortalité presque complète dans les populations naïves, laissant peu de marge à une sélection fondée sur la tolérance. Bien qu’aucun gène fonctionnel de résistance n’ait encore été identifié, les progrès dans la compréhension des interactions hôte-pathogène, combinés aux outils d’édition du génome, pourraient à terme permettre de modifier des récepteurs d’entrée critiques ou des voies immunitaires.
Pour la fièvre aphteuse, où la vaccination reste efficace mais logistiquement complexe, des approches génétiques renforçant la résilience ou raccourcissant la récupération pourraient compléter les stratégies de contrôle existantes. Dans les deux cas, des améliorations plus larges de la robustesse — telles qu’une compétence immunitaire accrue et une meilleure tolérance au stress — resteront précieuses, que la résistance spécifique à un pathogène devienne atteignable ou non.
La génétique comme composante du futur contrôle des maladies
En résumé, la génétique appliquée au contrôle des maladies chez le porc évolue d’une sélection large pour la robustesse, en passant par une résilience fondée sur la tolérance, comme l’illustre le SDRP, vers la possibilité d’une résistance précise obtenue par édition génétique. Ensemble, ces approches ouvrent la voie à un avenir dans lequel l’impact des maladies peut être réduit durablement, en soutenant le bien-être animal, la rentabilité des élevages et les performances environnementales, tout en renforçant la préparation face aux maladies à fort impact telles que la PPA et la fièvre aphteuse.
Cet article a été publié pour la première fois dans PORCUS, le magazine de l’industrie porcine sud-africaine, et a été adapté pour publication sur nos sites web.
Références et lectures complémentaires
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