La production d'embryon in vitro et le transfert embryonnaire évolue et leur nombre augmente depuis plusieurs années, ce qui pousse la recherche à améliorer la production d'embryons. Le projet BoSex-Dim réalisé par l'équipe EPEE de l'UMR BREED s'intéresse aux différences entre le développement des embryons mâles et femelles et plus précisément, un de leur objectif est d'identifier de manière précoce le dimorphisme sexuel de l'embryon bovin. Cette thèse s'intéresse, au dimorphisme sexuel morphocinétique et métabolique lors du développement préimplantatoire de l'embryon de bovin. Pour cela un grand nombre d'articles ont été étudiés et une synthèse a été réalisée afin de faire ressortir les principales conclusions existant actuellement sur le sujet. De nombreuses différences morphocinétiques et métaboliques entre les embryons mâles et femelles ont été mises en évidence. Cependant, certaines conclusions étaient contradictoires. Cela est principalement causé par la grande variation de milieu de culture des embryons in vitro qui influence le développement embryonnaire des embryons mâles et femelles de manière différente. Malgré cela, certains auteurs ont réussi à mettre en place des techniques non invasives permettant de déterminer le sexe d'un embryon en utilisant sur le dimorphisme sexuel, mais ces dernières présentaient une sensibilité et une spécificité médiocres. Des recherches plus approfondies sont nécessaires afin d'obtenir des techniques plus fiables.[-]

La transition materno-embryonnaire correspond au moment où le contrôle du développement embryonnaire passe du transcriptome maternel au transcriptome embryonnaire. Elle implique l'élimination des transcrits maternels et l'activation du génome embryonnaire, qui se déroule entre les stades huit et seize cellules chez les bovins. Notre étude s'est intéressée à l'effet que pouvait avoir le développement morphocinétique précoce sur cette transition materno-embryonnaire chez les embryons bovins. Une analyse transcriptomique a donc été réalisée sur des embryons bovins au stade 16-32 cellules (postactivation du génome embryonnaire) et prédits dans quatre catégories morphocinétiques de blastocystes : A, B, C et D, classées selon un gradient décroissant de similitude avec les standards de la littérature, jugés normaux. La catégorie D étant donc l'extrême opposé à la catégorie A, et présentant des divisions anormales et/ou une cyclicité arythmique, mais atteignant tout de même le stade blastocyste « transférable ». La comparaison quantitative entre les différentes catégories a révélé que les catégories A et D étaient celles qui présentaient le plus de différences dans leur transcriptome. Soixante gènes étaient surexprimés dans la catégorie A par rapport à la catégorie D et inversement, 899 gènes étaient surexprimés dans la catégorie D par rapport à la catégorie A. 2,5% des gènes surexprimés dans les embryons de la catégorie A avaient un profil maternel et 47,5% avaient un profil embryonnaire. Dans les embryons de la catégorie D, 37,5% avaient un profil maternel contre 6,3% qui avaient un profil embryonnaire. Aucune voie fonctionnelle n'était enrichie par les gènes surexprimés dans la catégorie A comparée à la catégorie D, alors que treize voies fonctionnelles ont été mises en évidence comme étant enrichies par les gènes surexprimés dans les embryons de la catégorie D. Ces voies étaient liées à la régulation positive ou négative de la transcription, à la régulation de la kinase sérine-thréonine, à la régulation négative du système immunitaire, à des phénotypes générant de la létalité néo- et post-natale et à des anomalies de signaux dans les synapses. Cet enrichissement de voies fonctionnelles de manière exclusive aux embryons ayant présenté des anomalies morphocinétiques serait dû à la forte proportion de transcrits maternels dans ces embryons là. Ils possèdent donc un retard de transition materno-embryonnaire comparés aux embryons n'ayant pas présenté d'anomalie de développement morphocinétique visible, imputable à un retard de dégradation et/ou d'utilisation des transcrits maternels. De plus, ces embryons pourraient faire face à un retard d'activation de leur génome accentuant cette différence. Dans tous les cas, cette étude est la première à montrer que le profil morphocinétique des embryons bovins a des répercussions sur leur transition materno-embryonnaire. Ce sera donc un facteur à prendre en compte lors de futures études sur cette étape du développement.[-]

Actuellement, les conditions de culture in vitro et les méthodes de sélection et de transfert embryonnaire ne permettent qu'à peu d'embryons bovins produits in vitro de donner naissance à un veau sain. Un des leviers pour améliorer ces faibles rendements est une meilleure sélection des embryons à transférer. Les systèmes time-lapses permettent désormais d'obtenir des informations morphocinétiques sur le développement embryonnaire in vitro et pourrait permettre de mieux sélectionner ces embryons. L'objectif de cette thèse a été de tester la validité d'une nouvelle classification des embryons produits in vitro à partir de critères morphocinétiques sur un faible effectif de transferts embryonnaires. Pour ce faire, 27 embryons produits in vitro ont été classés selon ces nouveaux critères et transférés chez des receveuses. Une étude comparative du déroulement des gestations obtenues à partir d'embryons classés dans les catégories A « éclosion précoce », B « éclos », C « blastocyste retardé » et D « arythmiques » a alors été réalisée grâce des dosages de progestérone et un suivi échographique. Les résultats obtenus suggèrent que les embryons de la catégorie A sont bien les plus intéressant à transférer puisqu'ils ont donné le meilleur taux de naissance (66,7%) avec uniquement les pertes causées par la mortalité embryonnaire précoce. La catégorie D est également intéressant puisqu'elle obtient 25% de naissance mais avec une majorité de pertes tardives à très tardives. Il n'est donc économiquement pas conseillé de transférer cette catégorie, cependant, il serait intéressant de connaitre la cause de ces pertes tardives. Nous avons observé un avorton et un veau mort-né qui pourrait avoir subi un Large Offspring Syndrome. Bien que testé sur un petit effectif, cette classification semble déjà efficace pour distinguer la catégorie avec le plus de chance de générer une naissance et celle avec plus de chances de générer des pertes en fin de gestation. Tester cette classification à plus grande échelle est donc la prochaine étape de ce projet.[-]