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Dernière mise à jour : Mai 2021

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AgroBRC - RARe Ressources agronomiques pour la Recherche

Optimisation du coût de fonctionnement des cryobanques animales.

@M. Tixier-Boichard Photothéque INRAE
Les cryobanques conservent des ressources génétiques sur le long terme. La rationalisation des questions est un enjeu complexe qui mobilise différents niveaux d’information. L’optimisation des coûts de stockage, en fonction du nombre de sites de conservation et de leur localisation géographique est une des dimensions de cette rationalisation.

Dans le cadre du projet européen IMAGE (imageh2020.eu) pour une gestion innovante des banques de gènes, une des innovations de ce projet a été de rassembler une équipe d’économistes de l’université d’Edinburgh avec des responsables de cryobanques, notamment en France, en Espagne et aux Pays-Bas. L’optimisation de la gestion des collections de semence congelée pour les espèces d’élevage a été étudiée par une méthode de modélisation mathématique qui maximise le rapport coût-efficacité en termes de nombre de races préservées.

IDELE, autre partenaire du projet, a fourni des données sur les coûts de fonctionnement de la cryobanque nationale, de même que 10 autres banques de gènes en Europe, afin d’établir une stratégie de rationalisation à l’échelle européenne. Dans un second temps, la méthode a été appliquée à la rationalisation des collections à l’échelle d’un pays, en considérant le cas de l’Espagne qui dispose d’un grand nombre de cryobanques animales. Cette méthode permet donc d’évaluer la pertinence économique de l’organisation d’une infrastructure distribuée pour peu que tous les coûts de fonctionnement soit bien identifiés, elle pourrait être testée dans le cas de l’infrastructure RARe. Dans tous les cas, cet outil de modélisation sera utile à maîtriser au sein d’INRAE.
La constitution de cryobanques suppose d’organiser la collecte du matériel biologique et de sécuriser son stockage. Le modèle d’optimisation configure les collectes en déterminant les lieux, le moment et les quantités de matériel (doses de sperme) qui minimisent les coûts. Dans la première étude réalisée à l’échelle Européenne (De Oliveira Silva et al., 2019), les résultats montraient que la centralisation totale des collections en Europe n’était pas optimale en raison des coûts de collecte et de transport mais qu’une distribution optimisée des mêmes races parmi 11 cryobanques pouvait réduire les coûts totaux de 20%.

Dans la 2ème étude réalisée à l’échelle d’un pays, objet de ce fait marquant, le modèle utilise 16 paramètres pour représenter les différentes opérations de la cryobanque et considère l’effectif des reproducteurs d’une race pour déterminer son risque de disparition. Une variable de décision définissant un "niveau de risque acceptable" permet aux décideurs de spécifier les niveaux tolérables de mise en danger des races in situ lorsqu'ils prennent des décisions de collecte et de stockage ex situ. Ainsi, le modèle détermine la quantité de doses de semence congelée à collecter en fonction d’un risque donné de disparition, et des coûts de collecte et de stockage.
En utilisant les données de 18 banques de gènes, cette publication montre comment les collections peuvent être rationalisées, et dérive des courbes de coûts reliant le coût marginal de la collecte ex situ et la probabilité acceptée d'extinction in situ couvrant la période 2018 à 2060. Le cadre de modélisation peut être reproduit dans tout pays cherchant à rationaliser ses collections ex situ avec des budgets de conservation limités et des risques d'extinction in situ incertains.

Le modèle n’aborde pas encore la dimension de la diversité génétique intra-race, car l’échantillonnage des animaux ne tient pas compte de leur représentativité dans la race. L’optimisation est faite par race alors qu’elle pourrait considérer le niveau total de diversité présent en cryobanque par rapport à la diversité présente en ferme et intégrer alors les coûts de génotypage. De plus, la capacité de la cryobanque est fixée alors qu’elle pourrait augmenter pour répondre à de nouveaux besoins. Toutefois, la base est là et c’est une avancée majeure. Il parait nécessaire de développer la formation des responsables de cryobanques à l’utilisation de ce modèle et de rechercher les moyens de poursuivre ces travaux en collaboration. Ce modèle économique va être intégré aux lignes directrices de la FAO pour la cryoconservation, qui sont en cours de mise à jour sur la base des résultats produits par le projet IMAGE.

Voir aussi

Références bibliographiques :

  • De Oliveira Silva, R., Vosough Ahmadi, B., Hiemstra, S-J., Moran, D. 2019. “Optimizing Ex Situ Genetic Resource Collections for European Livestock Conservation.” Journal of Animal Breeding and Genetics.;136: 63–73. DOI: 10.1111/jbg.12368
  • Rafael De Oliveira Silva, Oscar Cortes Gardyn, Sipke-Joost Hiemstra, Joao G. Oliveira Marques, Michèle Tixier-Boichard, Dominic Moran, Rationalizing ex situ collection of reproductive materials for endangered livestock breed conservation. Ecological Economics, Volume 181, 2021, 106916, ISSN 0921-8009, DOI: 10.1016/j.ecolecon.2020.106916