Article
L'industrialisation de la production d'organismes génétiquement
modifiés
Jean-Paul Baquiast
et Christophe Jacquemin - 04/07/2011
Ceux
qui pensaient, tels José Bové, avoir démontré
les risques, immédiats ou lointains, du génie
génétique s'appliquant tant aux bactéries
et aux végétaux qu'aux animaux, humains
compris, vont bientôt découvrir que l'industrialisation
de la production des organismes génétiquement
modifiés (OGM) en fera prochainement une marée
capable de transformer une nouvelle fois la biosphère.
Sera-ce pour le pire ou pour le meilleur ?
De
quoi s'agit-il ? Après la sélection artificielle
qui avait dans les siècles précédents
permis aux éleveurs de transformer laborieusement
certaines espèces utilisées dans l'agriculture
et l'élevage, est apparu le génie génétique
proprement dit. Depuis une quinzaine d'années,
c'est ce qu'on appelle aussi "la biologie synthétique",
le secteur applique le remplacement de quelques gènes
au sein du génome d'une espèce donnée
afin de la doter de propriétés utilisables
par l'homme.
Il
s'agit dans une certaine mesure du développement
des recherches sur le génome humain, à
but thérapeutique, visant à identifier
pour les neutraliser les gènes responsables de
maladies héréditaires. Mais les objectifs
économiques et industriels du génie génétique,
pour obtenir par exemple des levures capables de contribuer
à la production de carburants végétaux,
sont devenus tels qu'ils ont mobilisé de nombreux
laboratoires dans lemonde. Craig Venter en était
devenu ces dernières années un exemple
emblématique.
Il
reste que les méthodes utilisées par ces
laboratoires étaient jusqu'à ces derniers
temps longues et coûteuses. Du fait de la complexité
du moindre des génomes, il fallait d'abord en
obtenir un séquençage suffisamment détaillé,
en utilisant les méthodes utilisées dans
le programme Human Genome Project. Il fallait
ensuite identifier le ou les gènes associés
dans la production de tel caractère recherché,
puis modifier ces gènes au coup par coup et finalement
tester les résultats de ces changements. Les
tâtonnements et erreurs de parcours étaient
inévitables. Ceci en amont de toute production
industrielle.
Un
article du NewScientist paru le 25 juin dernier, "The
evolution machine", (référencé
ci-dessous en note), montre que ces temps héroïques
sont en voie de se terminer. Le professeur de génétique
computationnelle George Church, de la Harvard Medical
School, a pris le parti de créer de grands nombres
d'organismes génétiquement modifiés
en vue d'obtenir un résultat donné, sans
se donner la peine de s'assurer au préalable
que ces modifications produiront exactement le résultat
recherché. Il suffit ensuite de laisser ces organismes
évoluer entre eux par compétition darwinienne
et de sélectionner les descendants les plus aptes
à produire l'objectif visé.
En
d'autres termes, il s'agit du principe de la programmation
évolutionnaire (depuis longtemps utilisée
en informatique), faisant appel à ce que l'on
nomme les algorithmes génétiques. Mais
pour que le procédé appliqué à
la biologie soit réalisable à des coûts
abordables, il faut disposer de techniques permettant
d'une part de modifier à grande échelle
les génomes des espèces cibles et d'autre
part de tester, là encore à grande échelle,
les résultats de leurs compétition, afin
de sélectionner les génotypes et phénotypes
les plus efficaces.
MAGE
Pour
ce faire, entre 2008 et 2010, l'équipe de George
Church a mis au point une "machine" capable
d'identifier les gènes produisant des résultats
aussi proches que possible de ceux recherchés,
et de les modifier par les différents procédés
aujourd'hui connus. Les chances d'obtenir la mutation
la plus efficace possible sont alors considérablement
accrues. Par ces procédés, il est devenu
facile d'obtenir et de tester des milliers de combinaisons
génétiques simultanées, ce que
les initiateurs de la technique nomment le "multiplexing".
Des milliards de nouvelles souches pourraient ainsi
être obtenus en quelques jours. Cette "machine"
-qui est présentée comme révolutionnaire
- a été nommée MAGE pour Multiplex
Automated Genome Engineering (voir schéma
ci-dessus). Sur le fond, MAGE n'a rien inventé
jusqu'à ce jour. La "machine" reprend
les différentes techniques du génie génétique,
mises au point notamment dans le cadre de l'Human Genome
Project.
En
2009, Harris Wang (un collaborateur de Church) a pu
modifier génétiquement une bactérie
commune, Escherichia coli, afin d'obtenir une
souche produisant en plus grande quantité que
naturellement du lycopène. Cette molécule
est un antioxydant présent dans les tomates qui
pourrait aider à combattre le cancer. La bactérie
génétiquement modifiée a été
obtenue en 3 jours avec une dépense de fournitures
de 1000 dollars, en utilisant une des machines MAGE.
L'ADN est modifié directement dans les cellules
vivantes qui sont ainsi incitées à l'utiliser
comme s'il s'agissait de leur propre génome.
Aujourd'hui,
George Church a créé une société,
conjointement avec la firme LS9 spécialisée
dans les carburants biologiques. L'objecif est de commercialiser
des machine MAGE à un coût relativement
bon marché ($90.000 l'unité), ceci afin
de généraliser la production de bactéries
ou mêmes d'organismes génétiquement
modifiés : e-coli, pour la production de bio-fuels
; Shewanella pour décontaminer l'uranium ; cyanobactéries
pour produire de l'énergie par photosynthèse.
Les marchés potentiels apparaissent considérables.
Par
ailleurs, ces opérations visent déjà
à réaliser des bactéries, notamment
des colibacilles, qui soient résistantes à
certains virus comme à certains antibiotiques.
L'objectif serait à terme de produire des organismes
polyrésistants. Plus à terme encore, il
devrait être possible d'obtenir des génomes
entièrement modifiés, autrement dit de
nouvelles espèces vivantes.
Le
mystère "?" de l'Escherichia coli
entéro-hémorragique
On
voit que la diffusion à grande échelle
de ces machines mettra le génie génétique
à portée de tous. On imagine sans peine
les bénéfices mais aussi les risques qui
pourront résulter d'une telle révolution
technoscientifique. Les actuelles protestations des
militants anti-OGM perdront toute efficacité
face à cette invasion.
Il
ne faudrait pas prendre à la légère
certains des accidents pouvant découler de la
démarche. L'Escherichia coli a été
utilisée préférentiellement pour
les premières expériences, compte tenu
du fait qu'il s'agit d'une bactérie présentant
de nombreuses variantes, des plus banales aux plus toxiques.
Or...
Nous
n'avons pour ce qui nous concerne aucune preuve, on
le devine, permettant de relier l'apparition en Europe
de l'e-coli entéro hémorragique qui, depuis
le printemps 2011, a fait des centaines de victimes.
Il serait cependant possible qu'une souche de colibacille
mutée, rendue polyrésistante, ait échappé
aux laboratoires de Christ Church ou de ses disciples.
Il
est en effet troublant de constater que les spécialistes
de l'Escherichia coli entéro-hémorragique
ne s'expliquent pas la virulence nouvelle de la souche
européenne. Certains ont suspecté un accident
survenu dans des centres de recherche pour la guerre
bactériologique, d'autres mêmes une démarche
criminelle délibérée. Pourquoi
pas un accident de parcours dans l'industrialisation
des modifications génétiques de type MAGE
que nous venons de résumer ?
Nous
n'avons pas d'élément à ce jour
permettant de préciser si cette hypothèse
a été envisagée, ne fut-ce que
pour l'écarter.
Pour
en savoir plus
* George Church. Page personnelle : http://arep.med.harvard.edu/gmc/
* MAGE. Article paru dans Nature (payant) : http://www.nature.com/nature/journal/v460/n7257/full/nature08187.html*
* Voir aussi http://nextbigfuture.com/2010/08/george-churchs-multiplex-automated.html
* Article de Jo Marchant dans le NewScientist
du 25 juin 2011 :
http://www.newscientist.com/article/mg21028181.700-evolution-machine-genetic-engineering-on-fast-forward.html
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