Transfert de gènes


Grâce à la transgenèse, on peut désormais inoculer à une plante une qualité impossible à lui ajouter par les techniques traditionnelles de
sélection des espèces . Ce type de manipulation ne concerne pas que les plantes : le transfert de gènes en laboratoire a franchi la barrière des règnes du vivant. Il se pratique d'un végétal vers un autre, mais aussi d'une bactérie, d'un virus, d'un animal vers n'importe quel autre organisme. La Nature est-elle désormais sous contrôle ?

  Faut-il avoir peur des OGM?

Transgenèse, mode d'emploi 

Les gènes déterminent nos caractères et nos aptitudes, qu'il s'agisse de la couleur de nos yeux, de notre peau, ou de notre capacité à digérer tel nutriment. Au cours de notre existence, l'environnement agit sur l'expression de ces caractères et chaque individu « résulte » ainsi de l'interaction entre génétique et environnement.

Chez l'homme comme chez tout être vivant, l'ensemble des gènes, le génome, représente la carte d'identité de l'espèce, transmise de génération en génération. Situés au cœur de nos cellules, ils forment une longue chaîne en double hélice : l'acide désoxyribonucléique (ADN).

Après avoir localisé les gènes, puis identifié les propriétés qu'ils commandent, l'homme a appris à les transférer d'une espèce vers une autre. En médecine, la première expérience réussie de thérapie génique vient de démontrer que l'on pouvait même remplacer un gène déficient : quatre bébés complètement dépourvus de défenses immunitaires viennent ainsi d'être soignés par l'équipe de thérapie génique de l'hôpital Necker.

C'est en observant la nature que les chercheurs ont découvert le moyen de la « surpasser ». En 1982, des scientifiques de l'université de Gand, en Belgique, identifient le gène d'une bactérie du sol. La particularité de celle-ci, savamment nommée Agrobacterium tumefaciens, est de transférer naturellement une partie de son information génétique aux végétaux qu'elle infecte. En reproduisant ce transfert de gènes, ou transgenèse, en laboratoire, les chercheurs créent les plantes transgéniques, c'est-à-dire génétiquement modifiées, les PGM, sous-catégorie des organismes génétiquement modifiés, les fameux OGM.


(c) INRA

Techniques de transfert de gènes chez les plantes

I. Clonage : gènes d'intérêt isolés puis intégrés dans des plasmides au moyen d'enzymes (de restriction, ligases).
II. Transfert : 1. Intégration des plasmides clonées dans les bactéries Agrobacterium tumefaciens avec lesquelles on infecte des fragments de tissu de la plante à modifier.
2. Intégration des plasmides dans des cellules (protoplastes) de la plante, par « électroporation » ou micro-injection.
3. Bombardement des fragments de tissu.
4. Dépôt sur le récepteur femelle (stigmate) des fleurs.
III. Obtention de plantes génétiquement modifiées : 5. Après culture de cellules ou de tissus (1, 2, 3).
6. Après germination des graines (4).

Concrètement, on découpe dans le génome d'une plante le brin d'ADN correspondant au gène recherché (dit « gène d'intérêt »), grâce à une enzyme particulière, véritable ciseau biologique. On se sert ensuite d'un plasmide, petite molécule d'ADN autonome de forme circulaire, pour convoyer ce gène vers la cellule de la plante à améliorer.

Ensuite, deux techniques sont possibles. Soit on utilise Agrobacterium tumefaciens pour infecter les cultures. Soit on bombarde celles-ci, via un « canon à particules », de billes d'or ou de tungstène autour desquelles est déposé le gène. Ces deux techniques aléatoires ne permettent pas l'obtention de 100 % de cellules modifiées. Pour savoir lesquelles ont muté, un gène « marqueur » est ajouté au gène d'intérêt. En général, il s'agit d'un gène de résistance à un antibiotique. À l'issue de la transgenèse, on saupoudre les cultures avec cet antibiotique. Seules les cellules ne comprenant pas le gène de résistance meurent. Les autres transmettront à leur descendance la modification apportée par l'homme et leur culture donnera naissance à des OGM.

Qualités des plantes mutantes

Aujourd'hui, plus de cinquante végétaux ont déjà leur équivalent transgénique. La grande majorité d'entre eux (maïs, soja, colza, etc.) sont produits en quantités industrielles, notamment pour l'alimentation des animaux d'élevage.

Les premières applications de la transgenèse en agronomie ont pour objectif d'accroître le rendement agricole en ajoutant aux cultures intensives la capacité de résister « naturellement » à leurs prédateurs, ou en supprimant leur sensibilité aux désherbants. Exemple, le maïs. La société qui contrôle le maïs modifié (le maïs Bt.) est la firme suisse Novartis. Ce maïs produit une substance toxique pour le principal prédateur des épis, la pyrale, une chenille qui creuse des galeries dans la plante.

Autre culture transgénique très répandue aujourd'hui, celle du coton. Grande vedette de la transgenèse, avec le soja, cette plante est menacée par 37 prédateurs différents ! Sa culture nécessite ainsi une quantité importante d'insecticides. De là à dire que la culture du coton naturel est polluante il n'y a qu'un pas, que les agronomes ont vite fait de franchir.

Le paradoxe des OGM se situe dans ce constat. Outre l'avancée technologique extraordinaire que représente le procédé, les « pro-OGM » affirment que, grâce aux applications agronomiques de la transgenèse, les agriculteurs se trouveront moins exposés aux produits toxiques des pesticides et la protection de l'environnement sera favorisée. Or, qui sont les principaux opposants aux OGM ? Les écologistes ! Ces derniers soutiennent au contraire que les risques que représentent les OGM pour l'environnement sont imprévisibles et probablement pires que ceux qu'entraîne l'usage des pesticides.


(c) INRA / S.Derridj

Dégâts causés par la chenille de pyrale
dans un plant de maïs.

Une solution contre la faim ?

À l'inverse des pays développés, qui connaissent des problèmes de surproduction, les pays du Sud doivent faire face à l'insuffisance de leurs récoltes pour nourrir l'ensemble de la population.

Or, on estime le rendement d'une exploitation génétiquement modifiée supérieur en moyenne de 10 à 12 % à celui d'une culture classique. Même si on ne peut pas réduire le débat sur la pénurie alimentaire aux seules questions de rendement des surfaces, comme voudraient souvent le faire croire les agrochimistes, il est clair que l'augmentation du rendement des terres africaines, par exemple, résoudrait au moins partiellement les problèmes de malnutrition.

Le Groupe consultatif pour la recherche agricole internationale (financé par la Banque mondiale) s'est d'ailleurs récemment positionné en faveur d'un développement accru des cultures d'OGM pour lutter contre la famine. Les experts du Groupe rappellent que la production alimentaire devrait augmenter de plus de 50 % pour nourrir deux milliards d'individus supplémentaires prévus d'ici à 2025. Dans ce contexte, les plantes mutantes sont un espoir inouï.

Du riz enrichi en vitamines

Les entreprises utilisant les biotechnologies à des fins agricoles ne prétendent pas seulement donner la possibilité de produire plus. Elles proposent de produire mieux. Un argument qui ne manque pas d'attrait, quand on sait que mal se nourrir, c'est s'exposer à des déficiences néfastes pour l'organisme.

En Asie du Sud-Est, le riz représente 80 % des apports énergétiques des populations. Or, ses qualités nutritives sont insuffisantes. Le riz est en effet dépourvu de vitamine A (essentielle au bon fonctionnement de la vision) et de bêta-carotène, qui en est un précurseur. On estime à six millions le nombre d'enfants asiatiques carencés. Ils développent une maladie oculaire, la xérophtalmie, qui dégénère pour 250 000 d'entre eux au point de les rendre aveugles.

Soutenu par le programme FAIR de la Commission européenne, le programme Carotène Plus a permis, par transgenèse, d'obtenir la formation de bêta-carotène dans la partie comestible du riz. Les recherches sur l'adaptation de la plante aux conditions climatiques des pays concernés et les essais d'innocuité de ce nouveau riz sur la santé humaine sont actuellement en cours.