Le professeur Sean Fair de l'UL discute de ses recherches sur la fertilité des taureaux, le « sang vital » d'un universitaire et de la manière dont il utilise l'IA et l'apprentissage automatique.
Aujourd'hui (17 septembre) marque le dernier jour des Championnats nationaux de labour 2026, le plus grand événement agricole en plein air d'Irlande.
Les projecteurs ont été fermement braqués sur tout ce qui concerne l'agriculture lors de l'événement à Co Offaly cette semaine, y compris la manière dont la science et la technologie sont utilisées pour faire progresser le secteur.
Par exemple, plus tôt cette semaine, un certain nombre de start-ups agrotechnologiques ont présenté leurs idées lors du concours de pitch en direct Innovation Arena d'Enterprise Ireland lors des championnats de labour, VetPal de Roscommon remportant le premier prix, le prix de la start-up de l'année de 10 000 €.
La science et la technologie sont plus importantes que jamais pour l'agriculture irlandaise, et un certain nombre de chercheurs et de fondateurs se concentrent sur l'innovation et la transformation de divers aspects du plus grand secteur indigène du pays.
Le professeur Sean Fair est l'un de ces chercheurs.
Ayant grandi dans une ferme d’élevage à Galway, Fair a eu très tôt un « début pratique » avec les animaux.
« Prendre soin des nouveau-nés et les regarder s'épanouir a toujours été une sensation spéciale », a-t-il déclaré à SiliconRepublic.com. « Je n’ai jamais voulu devenir chercheur. J’ai simplement suivi les questions qui me fascinaient et j’avais envie de comprendre les choses plus en profondeur. »
Cette curiosité a finalement conduit Fair à un doctorat en biologie de la reproduction, où il a pu travailler aux côtés de personnes inspirantes dans le domaine de la recherche et de l'industrie agricole.
Aujourd'hui, Fair dirige le département des sciences biologiques de l'Université de Limerick (UL) et coordonne le projet BullNet, un réseau de formation doctorale Marie Curie axé sur la compréhension et l'amélioration de la fertilité des taureaux.
« J'apprécie vraiment d'avoir la liberté académique de suivre mes intérêts, et le fait de pouvoir faire progresser les technologies de procréation assistée dans l'élevage me permet de redonner au type de ferme dans laquelle j'ai grandi », dit-il.
Ici, Fair nous parle de ses recherches et du projet BullNet.
Pouvez-vous nous parler de BullNet et des recherches sur lesquelles vous travaillez actuellement ?
La demande mondiale de protéines carnées augmente régulièrement, sous l’effet d’une population mondiale croissante et d’une préférence des consommateurs pour des aliments naturels et riches en nutriments. Les systèmes de production animale doivent de toute urgence adopter des technologies efficaces et des pratiques plus durables pour réduire les pressions environnementales.
Les agriculteurs peuvent élever de manière sélective des animaux génétiquement plus élites qui grandissent plus rapidement, utilisent les aliments plus efficacement et produisent moins d'émissions par kilogramme de viande, réduisant ainsi l'empreinte de leurs sabots sur l'environnement. Les technologies de procréation assistée telles que l’insémination artificielle, le sperme trié par sexe et les technologies d’embryons nous permettent de diffuser plus largement les gènes d’animaux d’élite afin d’améliorer le gain génétique pour des caractères économiquement et socialement importants.
BullNet est un réseau de formation doctorale des Actions Marie Skłodowska-Curie que je coordonne, et nous avons 14 doctorants basés dans toute l'Europe qui travaillent sur divers aspects de la fertilité des taureaux.
Il se concentre sur la compréhension et l'amélioration de la fertilité des taureaux et comprend un programme de recherche multidisciplinaire et intersectoriel conçu pour élucider la biologie sous-jacente complexe de la fertilité compromise des taureaux individuels.
Nous utilisons des approches fondamentales, appliquées et d’apprentissage automatique de pointe pour comprendre la régulation biologique de la fonction des spermatozoïdes et la biologie des testicules. L'un des principaux thèmes de mes propres recherches est la raison pour laquelle certains taureaux ont des spermatozoïdes qui ont une motilité et une forme normales, évaluées au microscope, mais qui entraînent des taux de gestation réduits sur le terrain.
Nous étudions également la manière dont les spermatozoïdes communiquent avec les appareils reproducteurs masculins et féminins, comment cela affecte l'établissement de la grossesse et comment les contributions épigénétiques paternelles sont transmises à la génération suivante.
Comment l’IA et l’apprentissage automatique transforment-ils votre domaine de recherche ?
Nous utilisons l'IA et l'apprentissage automatique dans une approche de biologie des systèmes en intégrant de vastes ensembles de données biologiques basées sur les omiques (gènes, protéines, métabolites) pour comprendre de manière plus complète la biologie sous-jacente de la contribution masculine à l'établissement de la grossesse.
Par exemple, nous avons récemment montré que même si un seul spermatozoïde féconde l’ovule, des millions d’autres spermatozoïdes interagissent avec la muqueuse de l’utérus et des trompes de Fallope et modifient son environnement au profit de l’embryon en développement. C'est donc un travail d'équipe !
Nous savons maintenant que les spermatozoïdes doivent être vivants pour stimuler une réponse immunitaire dans l’utérus – et en effet, les spermatozoïdes de différents hommes le font différemment. Le sperme de taureaux à haute fertilité régule positivement les voies biologiques liées au développement de l’embryon et favorise l’établissement de la gestation. Nous avons également utilisé des outils d'apprentissage automatique pour identifier des protéines à la surface du sperme que nous avons validées comme biomarqueurs plus fiables de la fertilité des taureaux.
Bref, cela fait émerger des biomarqueurs et des voies biologiques auxquels on n’aurait jamais pensé et permet alors d’emprunter de nouvelles voies de recherche. Cela a des implications pour d’autres espèces, notamment les humains.
Comment ces recherches peuvent-elles transformer les pratiques agricoles ?
Être capable de prédire de manière fiable le résultat de la fertilité à partir d'un échantillon de sperme avant sa libération sur le terrain est crucial, en particulier pour les jeunes taureaux génétiquement élites au cours de leur première saison. Grâce à la technologie de l’ADN, nous pouvons désormais identifier les taureaux les plus élitistes quelques semaines après leur naissance. Mais ces jeunes taureaux ne produisent pas de sperme fonctionnel avant d'atteindre la puberté, vers l'âge de neuf mois, et même alors, ils produisent de faibles volumes de sperme de moins bonne qualité – et nous ne connaissons pas leurs taux de gestation sur le terrain.
En disposant de biomarqueurs fiables de la qualité du sperme, les centres d’élevage peuvent libérer le sperme de ces jeunes taureaux (semence triée par sexe et semence conventionnelle) avec la certitude que les éleveurs atteindront des taux de gestation normaux. La fertilité à la ferme est un facteur clé de rentabilité dans les élevages d’herbe.
« Le financement est l'élément vital d'un universitaire »
Quels sont les plus grands défis auxquels vous êtes confronté en tant que chercheur dans votre domaine ?
Je suis constamment à la recherche d'opportunités de financement pour soutenir mes recherches. Le financement est l'élément vital d'un universitaire et, dans le secteur universitaire, nous ne disposons pas d'un budget de recherche de base. La scène du financement irlandais et européen est très compétitive et même si j'ai la chance d'avoir obtenu un certain nombre de projets de recherche financés à grande échelle, il est toujours difficile de garantir qu'il n'y ait pas de déficit de financement, car nous perdrions du personnel ayant acquis un haut niveau d'expertise.
Existe-t-il des idées fausses courantes sur ce domaine de recherche ? Comment les aborderiez-vous ?
Que nous éditons le génome des animaux. Notre objectif est de travailler avec l'industrie de l'élevage animal au sens large et les généticiens qui identifient les animaux les plus élites pour leurs traits d'intérêt, puis nous utilisons des technologies de procréation assistée pour diffuser largement les gènes de ces animaux.
C'est donc tout à fait naturel et même si nous travaillons avec du sperme de taureau, il ne s'agit en réalité que d'un moyen de diffusion de l'ADN de la lignée paternelle.
Y a-t-il d'autres recherches dans votre domaine que vous aimeriez voir abordées dans les années à venir ?
La gamétogenèse in vitro est une technique de laboratoire qui transforme des cellules somatiques, telles que la peau ou les fibroblastes, en ovules ou spermatozoïdes fonctionnels en les reprogrammant d'abord en cellules souches pluripotentes induites, puis en les guidant tout au long du développement de la lignée germinale.
Cela a été réalisé chez la souris, et j'aimerais voir cela se développer chez le bétail, car il a le potentiel d'accélérer rapidement le progrès génétique lorsqu'il est combiné avec d'autres technologies de procréation assistée. À mesure que ces technologies évoluent, il est essentiel que nous menions des expériences bien conçues pour surveiller tout effet hors cible au cours de la prochaine génération.
