Organisme génétiquement modifié

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GloFish un des premiers animaux génétiquement modifiés vendus comme animaux de compagnie.
GloFish un des premiers animaux génétiquement modifiés vendus comme animaux de compagnie.

Un organisme génétiquement modifié (OGM) est « un organisme vivant dont le patrimoine génétique a été modifié par génie génétique, soit pour accentuer certaines de ses caractéristiques ou lui en donner de nouvelles considérées comme désirables, soit au contraire pour atténuer, voire éliminer certaines caractéristiques considérées comme indésirables »[1]. Cette modification génétique se fait par transgénèse, c’est-à-dire insertion dans le génome d’un ou de plusieurs nouveaux gènes, sous forme de portions d'ADN issues d’un autre organisme, les gènes insérés pouvant dans certains cas remplacer des gènes originels (mécanisme d’invalidation de gène)[2]. Un organisme transgénique, terme qui désigne les organismes qui contiennent dans leur génome des gènes « étrangers », est donc toujours un organisme génétiquement modifié, l'inverse n'étant pas toujours vrai.

Sous-ensemble des biotechnologies, les OGM sont un domaine de recherche de pointe dans lequel la frontière technologique est sans cesse repoussée. La mise en œuvre de transgénèses (par recombinaisons génétiques, incorporations directes de matériel héréditaire, fusions cellulaires) permet un transfert de gènes d'une espèce à une autre[3] ; les hybridations des plantes et d’animaux, que l’Homme réalise depuis plusieurs millénaires, permettent également des transferts de gènes[4]. L'aspect « révolutionnaire » de ces nouvelles techniques ainsi que les potentialités qu’elles permettent d'envisager, engagent à une réflexion éthique[5].

Si certains OGM peuvent présenter des risques, principalement sanitaires ou environnementaux (dissémination non désirée de gènes), certaines organisations scientifiques internationales, et notamment le Conseil international pour la science, s'accordent sur le fait que les OGM commercialisés ne sont pas dangereux pour la santé humaine, et que les risques de dissémination sont correctement contrôlés[6]. Les partisans du mouvement anti-OGM estiment que les précautions prises ne sont pas suffisantes.

Inexistante en 1993, la production mondiale d’OGM végétaux (soja, maïs, coton…) est en forte expansion et dépasse en 2006 les 100 millions d'hectares, soit 7 % du milliard et demi d'hectares de terres cultivées.

Sommaire

Quels organismes sont des organismes génétiquement modifiés

Il n'existe aucune définition des OGM universellement acceptée[7], mais l’usage très majoritaire désigne les organismes issus du génie génétique, excluant ceux qu’il aurait été possible d’obtenir par croisement entre espèces ou recombinaison génétique naturelle[8],[9],[10]. Au sein de l’Union européenne, les OGM sont définis par la directive 2001/18/CE : un organisme génétiquement modifié (OGM) est « un organisme, à l'exception des êtres humains, dont le matériel génétique a été modifié d'une manière qui ne s'effectue pas naturellement par multiplication et/ou par recombinaison naturelle »[11]. L’OCDE définit ainsi les OGM comme : «  a plant or animal micro-organism or virus, which has been genetically engineered or modified »[12]. La définition du protocole de Carthagène des organismes vivants modifiés, qui s'entendent de « tout organisme vivant possédant un combinaison de matériel génétique inédite obtenue par recours à la biotechnologie moderne. »[13], est également utilisée. De manière générale, dans beaucoup de pays, les termes organismes transgéniques, organismes génétiquement modifiés, et organismes vivants modifiés, sont d'un usage courant pour décrire les mêmes organismes[14].

L'intervention humaine conduisant à fabriquer des OGM consiste dans la majorité des cas à ajouter une petite portion d'ADN d'un organisme dans l'ADN d'un autre organisme (transgénèse). Les techniques sont[15] :

  1. techniques de recombinaison de l'acide désoxyribonucléique impliquant la formation de nouvelles combinaisons de matériel génétique par l'insertion de molécules d'acide nucléique, produit de n'importe quelle façon hors d'un organisme, à l'intérieur de tout virus, plasmide bactérien ou autre système vecteur et leur incorporation dans un organisme hôte à l'intérieur duquel elles n'apparaissent pas de façon naturelle, mais où elles peuvent se multiplier de façon continue ;
  2. techniques impliquant l'incorporation directe dans un organisme de matériel héréditaire préparé à l'extérieur de l'organisme, y compris la micro-injection, la macro-injection et le microencapsulation ;
  3. techniques de fusion cellulaire (y compris la fusion de protoplastes) ou d'hybridation dans lesquelles des cellules vivantes présentant de nouvelles combinaisons de matériel génétique héréditaire sont constituées par la fusion de deux cellules ou davantage au moyen de méthodes qui ne sont pas mises en œuvre de façon naturelle.

Selon la définition adoptée par l’Union européenne, les modifications génétiques qui s’apparentent à la sélection par croisement naturel ne produisent pas d'OGM[15] :

Les différents OGM

Les modifications génétiques peuvent théoriquement s'appliquer sur tout être vivant ; des organismes aux caractéristiques différentes sont alors obtenus. La décision de créer des OGM à partir de certains êtres vivants dépend de différents facteurs tels que la difficulté de la modification génétique, les avantages attendus, ou les risques potentiellement engendrées.[précision nécessaire]

Les bactéries sont relativement faciles à modifier et à cultiver, et elles sont un moyen relativement économique et surtout très sûr (notamment sur le plan sanitaire, par rapport à l'extraction à partir d'autres êtres vivants) pour produire des protéines particulières : insuline, hormone de croissance, etc. Des essais sont également menés dans le même but à partir de mammifères, en visant la production de la protéine recherchée dans le lait, facile à recueillir et traiter[16].

Les principales plantes cultivées (soja, maïs, coton, tabac,…) ont des versions génétiquement modifiée, avec de nouvelles propriétés agricoles : résistance aux insectes, résistance à un herbicide,…[17]. Les principales plantes OGM cultivées en 2006 sont le soja, qui sert à l’alimentation du bétail, et le maïs.

Les animaux transgéniques sont plus difficiles à obtenir, et les animaux transgéniques obtenus ne sont pas encore[18] commercialisés à des fins de consommation ; des souris génétiquement modifiées sont utilisées en laboratoires pour des tests afin d’améliorer la médecine à destination de l’homme et améliorer les propriétés des médicaments[19].

Si une lignée d’hommes était issue de modifications génétiques, elle ferait partie des OGM[20].

Comparaison avec les autres échanges de gènes

Échanges de gènes sans intervention humaine

Icône de détail Article connexe : Recombinaison génétique.

La dénomination d'organisme génétiquement modifié fait référence à une modification artificielle du patrimoine génétique d'un organisme. Mais des systèmes de transfert naturel d'ADN existent, et ils conduisent à l'apparition d'organismes dont le matériel génétique est transformé. Ainsi, par exemple, la tomate comporte, dans son génome, de l'ordre de 10 % de gènes provenant d'autres espèces[21]. Les principaux dispositifs d'échanges naturels de gènes, dont certains sont exploités par les techniques du génie génétique, sont les suivants :

  • Les rétrovirus sont des virus capables de faire intégrer leur information génétique dans le génome de leur hôte. Grâce à des séquences présentes de part et d’autre de l’ADN viral, qui sont reconnues par le génome hôte, ce dernier accepte sa césure et l’intégration de l'ADN viral. Les conséquences pour l'hôte sont rarement positives, elles consistent surtout en maladie, cancers, gale, et même rapidement la mort.
  • Le plasmide, qui est une petite molécule circulaire d’ADN, est mobile et peut passer d’une cellule à une autre. Certains plasmides peuvent alors s’intégrer au génome de la cellule hôte. Cette forme de transfert d'ADN est observée pour les bactéries, notamment pour des gènes de résistance aux antibiotiques. L’intégration de plasmide bactérien au génome d'un organisme supérieur est limité à des bactéries spécifiques, et pour des couples d'espèces déterminés. Ainsi, Agrobacterium tumefaciens est une bactérie dont un fragment de son plasmide (l'ADN T) est capable d’entrer dans une cellule végétale et de s’intégrer à son génome.

On citera également d'autres types d'évènements qui ne participent pas aux échanges de matériel génétiques, mais qui restent importants dans le contexte

  • La reproduction entre individus interféconds permet la diffusion de matériel génétique. Le produit peut être un hybride présentant des caractéristiques génétiques propres. En outre, la reproduction peut être l'occasion pour des virus et autres organismes facteurs d'échange de gènes de passer d'un partenaire à l'autre.
  • Les mutations, ne sont pas en elle-même une voie d'échange, mais elles peuvent produire le nouveau matériel génétique qui sera diffusé ensuite par échange, participant ainsi à l'évolution des espèces. Beaucoup de mutations sont neutres, certaines sont favorables, mais d'autres sont associées à des maladies génétiques ou des cancers.

Échanges de gènes réalisés par l’Homme avant les OGM

L’Homme réalise des échanges de gènes sur les plantes et les animaux depuis l’invention de l’agriculture, via la sélection puis hybridation.

Sélection
Icône de détail Articles détaillés : Domestication, Culture sélective des plantes et Élevage sélectif des animaux.

Les plantes que l’Homme cultive aujourd’hui, et les animaux dont l’Homme pratique l’élevage, n’existaient pas il y a 10 000 ans, dans un « état de nature » qui étaient encore « indemne » des actions de l’Homme ; ces êtres vivants créés par l’Homme sont considérablement différents de leurs ancêtres sauvages. Pour les plantes, le processus de domestication a été initié aux débuts de l’agriculture, vers l’an -8000 : l'homme a consciemment ou inconsciemment sélectionné – en choisissant de manger et de cultiver les plantes aux meilleurs rendements (graines les plus grosses, pépins plus petits, goût moins amer,…) – certains individus au sein des populations de plantes. En effet, des mutations génétiques spontanées ont lieu en permanence et engendrent des êtres vivants particuliers. Les plantes aujourd'hui cultivées sont le résultat d’un nombre considérable de mutations génétiques successives qui ont rendu des plantes des centaines de fois plus productives pour l'homme (rendement, taille des graines, propriétés de conservation des semences)[22]. Ainsi, le maïs cultivé est issu de l'introgression de 5 mutations dans le téosinte (maïs sauvage), qui a transformé la morphologie de la plante en particulier au niveau de la ramification de la plante et de l'attache des grains de maïs au rafle[23],[24].

Hybridation
Icône de détail Article détaillé : Hybride.

L’hybridation est le croisement de deux individus de deux variétés, sous-espèces (croisement interspécifique), espèces (croisement interspécifique) ou genres (croisement intergénérique) différents. L'hybride présente un mélange des caractéristiques génétiques des deux parents. L’hybridation peut être provoquée par l'homme, mais elle peut aussi se produire naturellement[25]. Elle est utilisée, par exemple, pour créer de nouvelles variétés de pommes, en croisant deux variétés existantes ayant des caractéristiques intéressantes[26].

Selon Alain-Michel Boudet professeur de biologie végétale (UPS/CNRS) et membre de l’Académie des Sciences, « les plantes hybrides, qui existent depuis longtemps, ne sont pas remises en question alors qu’elles sont obtenues par des mélanges de gènes beaucoup plus incertains quant à leurs agencements et à leurs conséquences » que les OGM (une hybridation intergénérique, artificielle ou « naturelle », conduit à un nouvel organisme porteur de gènes issus pour moitié de chacune des deux espèces)[27].

Historique

Les premiers pas

Les premiers OGM créés sont des bactéries transgéniques, au cours des années 1970. Le premier OGM est obtenu par transgénèse par l’américain Paul Berg et ses collaborateurs en 1972, par l’intégration d’un fragment d'ADN du virus SV40 dans le génome d'une bactérie[8].

En 1978, un gène humain codant pour l’insuline est introduit dans la bactérie Escherichia coli, afin que cette dernière produise l’insuline humaine. L’insuline utilisée actuellement pour traiter le diabète est produite à partir d’OGM[28] ; sans cette production génétique, la production en provenance de pancréas d’origine animale ne permettrait pas de couvrir les besoins des malades[29].

Puis, au cours des années 80, les chercheurs ont développé une technique d’insertion de gène chez les végétaux, au moyen d'une bactérie, Agrobacterium tumefaciens, utilisée comme véhicule du gène d’intérêt[28]. Cette technique permettra la création de végétaux génétiquement modifiés.

En 1982, le premier animal génétiquement modifié est obtenu, une souris géante à laquelle le gène de l'hormone de croissance du rat a été transféré. En 1983, le premier végétal génétiquement modifié est obtenu : un plant de tabac modifié pour résister à un antibiotique[8].

Évolution du droit

Icône de détail Voir aussi l'historique de la Brevetabilité du vivant.

En 1980, la Cour Suprême des États-Unis admet pour la première fois au monde le principe de brevetabilité du vivant pour une bactérie génétiquement modifiée[réf. souhaitée]. Cette décision juridique est confirmée en 1987 par l’Office Américain des Brevets, qui reconnait la brevetabilité du vivant, à l’exception notable de l’être humain.

En 1992, l’Union européenne suit le mouvement lorsque l’Office Européen des Brevets reconnait à son tour la brevetabilité du vivant, accordant un brevet pour la création d’une souris transgénique. Elle adopte en 1998 la Directive sur la brevetabilité des inventions biotechnologiques : sont désormais brevetables les inventions sur des végétaux et animaux, ainsi que les séquences de gènes.

Le principe d'équivalence en substance apparaît pour la première fois en 1993 dans un rapport de L’OCDE, avant de se généraliser[30].

En une vingtaine d'années, en parallèle à l’émergence de la science des biotechnologies et aux enjeux économiques, une branche du droit et des règlementations ont été créés. Les deux secteurs les plus importants pour les brevets sont ceux de la santé et de l'agriculture. Le marché potentiel se chiffre en centaines de milliards de dollars[31].

Commercialisation progressive des OGM

En 1990, le premier produit alimentaire issu du génie génétique est commercialisé aux États-Unis et au Canada ; il s’agit de chymosine, enzyme permettant la digestion spécifique de la caséine et utilisée dans l'industrie agro-alimentaire en tant que substitut à la la présure pour cailler le lait. Produite par des micro-organismes génétiquement modifiées, elle n'est pas elle-même un OGM[28],[32].

Par le même mécanisme, une bactérie génétiquement modifiée permet de produire des hormones de croissance. En 1993, l’hormone de croissance bovine recombinante (rbGH)[33] est autorisée à la commercialisation aux États-Unis par la Food and Drug Administration. Autorisée aujourd'hui dans de nombreux pays, elle reste interdite dans l'Union Européenne et au Canada[34]

La première plante génétiquement modifiée commercialisé, la tomate flavr savr, en 1994, est conçue pour rester ferme plus longtemps une fois cueillie ; elle n'est plus commercialisée car elle était trop chère et jugée fade par les consommateurs[28].

Depuis, des dizaines de plantes génétiquement modifiées ont été commercialisées dans le monde, et leur consommation n’a eu aucun effet sur la santé humaine[35]. La production d'OGM de plus en plus importante, ainsi que la dispersion locale de pollen et de graines qui en résulte, « n'a entraîné aucun effet négatif significatif sur l'environnement ni aucune conséquence dommageable pour la santé humaine ou animale », selon plusieurs biologistes français membres de l'Académie des sciences[21].

Techniques de création des OGM et gènes concernés
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Techniques de modification génétique des bactéries

Transformation sans intégration dans l'ADN chromosomique

Les plasmides des bactéries présentent l'intérêt d'être faciles à purifier et à modifier pour y intégrer de nouveaux gènes. Le plasmide transformé est incorporé dans les bactéries où il reste distinct de l'ADN chromosomique (sauf dans le cas des épisomes), tout en étant capable d'exprimer le gène d'intérêt. Le plasmide modifié comporte généralement un gène de résistance à un antibiotique, qui est employé comme marqueur. Ainsi, seules les bactéries ayant incorporé le plasmide sont capables de croître dans un milieu comportant un antibiotique, ce qui permet de les sélectionner.

Grâce aux capacités importantes de multiplication des bactéries (Escherichia coli double sa population toutes les 20 minutes), il est possible par cette technique de disposer de la séquence génétique d'intérêt en grande quantité.

En revanche, la spécificité des systèmes plasmidiques limite les bactéries capables d'incorporer le plasmide modifié. De plus, l'instabilité de la transformation est aggravée par le fait que l'ADN chromosomique n'est pas modifié, et que le plasmide peut lui-même être relativement instable.

Transformation avec intégration dans l'ADN chromosomique

Les épisomes sont des plasmides possédant certains gènes supplémentaires codant la synthèse d'enzymes de restriction qui permettent son intégration aux chromosomes bactériens par une recombinaison épisomale.

Une fois intégré au chromosome de la cellule, la transmission du ou des caractères génétiques est assurée lors de la mitose de cellules mères en cellules filles, contrairement aux plasmides qui se répartissent de façon aléatoire.

Un autre moyen de procéder à une transformation de bactéries avec intégration d'ADN, est d'utiliser des transposons. Chez certaines bactéries, ces transposons actifs peuvent véhiculer et faire intégrer le gène d'intérêt.

Techniques de modification génétique des plantes et des animaux

Schéma de production d'un OGM
Schéma de production d'un OGM

Transfert indirect d'ADN ou transfert par vecteur

De l'acide désoxyribonucléique (ADN), étranger à l'organisme, est introduit dans l'organisme de l'hôte par l'intermédiaire d'un virus, d'un plasmide bactérien ou tout autre système vecteur biologique. Le vecteur et l'hôte doivent pouvoir se reconnaître mutuellement, d'où la spécificité des systèmes employés. Par le phénomène de recombinaison génétique, l'ADN introduit peut être intégré dans le génome et entraîner la formation d'une nouvelle combinaison du matériel génétique. Cette nouvelle information doit pouvoir se maintenir dans le génome sur les générations suivantes.

Les principales techniques employées sont les suivantes :

Agrobacterium tumefaciens : cette bactérie possède un plasmide dont une portion d'ADN (l'ADN-T pour ADN Transférable) est capable de s'intégrer dans le génome des plantes, ce qui en fait le vecteur le plus largement employé pour la création de végétaux transgéniques. Le transgène est intégré dans le plasmide de cette bactérie, qui le véhicule jusqu'à l'ADN chromosomique de l'hôte. Plusieurs méthodes existent pour transformer une plante à l'aide d'Agrobacterium tumefaciens:

  1. La bactérie est peut être infiltrée dans les feuilles ou pénétrer au niveau d'une blessure.
  2. Le "trempage" des fleurs dans une solution d'Agrobacterium tumefaciens.Cette méthode présente l'intérêt d'intégrer le transgène dans les cellules germinales (pollen et ovules) et donc d'obtenir une descendance transgénique.
  3. La transformation de culture de cellules végétales indifférenciées ("cals") par Agrobacterium tumefaciens. Il faut ensuite régénérer des plantes à partir de ces cals.
  • Rétrovirus : ces virus ayant la capacité d'intégrer leur matériel génétique dans les cellules hôtes pour développer l'infection, des vecteurs ont été élaborés en remplaçant les gènes permettant l'infection par un transgène. Toutefois, les rétrovirus sont très spécifiques à leur hôte, et ces vecteurs ne peuvent accepter de transgène de taille trop grande.
  • Transposons : cette séquence d'ADN transposable est utilisée avec un transgène auquel ont été ajoutés à ses extrémités des sites de reconnaissance de l'ADN. La taille du transgène doit être limitée. Les techniques à base de transposons sont employées essentiellement sur la drosophile.

Transfert direct d'ADN

Canon à ADN
Canon à ADN

Des organismes dont les membranes sont fragilisées ou des cellules végétales dépourvues de parois (telles les protoplastes) sont mis en contact avec de l'ADN. Puis un traitement physique ou chimique permet l'introduction de l'ADN dans les cellules. D'autres techniques telles que la micro-injection, la macro-injection et d'autres techniques de biolistique se basent sur l'introduction mécanique de l'ADN dans les cellules (Canon à ADN).

Fusion cellulaire

Icône de détail Article détaillé : Fusion cellulaire.

La fusion cellulaire (y compris la fusion de protoplastes) qui aboutit à des cellules vivantes présentant de nouvelles combinaisons de matériel génétique héréditaire sont constituées par la fusion de deux cellules ou davantage au moyen de méthodes qui ne sont pas mises en œuvre de façon naturelle.

Les gènes utilisés

On peut définir six grandes catégories de gènes utilisés.

Gènes marqueurs

Il s'agit là, non de caractéristique qu'on souhaite conférer à l'organisme, mais d'artifice technique permettant d'identifier et de trier les cellules dans lequel la construction génétique voulue a été introduite, de celles où l'opération a échoué.

Les gènes de résistance aux antibiotiques sont utilisés comme marqueurs de sélection simples et pratiques : il suffit en effet de repiquer les cellules dans un milieu contenant l'antibiotique, pour ne conserver que les cellules chez lesquelles l'opération a réussi. Les gènes de résistance aux antibiotiques utilisés (que l'on peut toujours trouver dans certaines PGM actuellement) étaient ceux de la résistance à la kanamycine/néomycine, ampicilline et streptomycine. Leur choix s'est imposé naturellement, par le fait qu'ils étaient d'usage courant pour s'assurer de la pureté des cultures microbiennes, en recherche médicale et en biologie, et peu, voire pas utilisés en médecine humaine. Depuis 2005, ils sont interdits pour tout nouvel OGM.

Aujourd'hui, on emploie de plus en plus soit une méthode d'excision de ces cassettes "gènes de résistance", pour ne plus laisser en place que le gène d'intérêt, de manière à être sûr que ces gènes de résistance n'interfèrent pas avec le phénotype observé, soit on réalise la transgénèse avec un système binaire (deux plasmides : l'un portant la cassette "gène d'intérêt", l'autre la cassette "gène marqueur". Dans la descendance des plantes GM obtenues, seules celles qui possèdent la cassette "gène d'intérêt" sont retenues.

Gènes de résistances aux insectes

Cette résistance est conférée aux plantes par des gènes codant une forme tronquée d'endotoxines protéiques, fabriquées par certaines souches de Bacillus thuringiensis (bactéries vivant dans le sol). Il existe de multiples toxines, actives sur différents types d'insectes : par exemple, certaines plantes résistantes aux lépidoptères, tels que la pyrale du maïs (Ostrinia nubilalis), portent des gènes de type Cry1(A).

Icône de détail Article détaillé : Maïs Bt.

Gènes de tolérance aux herbicides

Il s'agit par exemple de gènes conférant une tolérance au glufosinate d'ammonium (dans le Basta, Rely, Finale, Challenge, Liberty et Bilanafos ) et au glyphosate (dans le Roundup).

Gène de stérilité mâle

Le gène de stérilité mâle (barnase) code une ribonucléase qui s'oppose à l'expression des molécules d'acide ribonucléique nécessaires à la fécondité. Il est contrôlé de façon à ne s'exprimer que dans le grain de pollen.

Le gène barstar, quant à lui, est un inhibiteur de cette ribonucléase, et rend sa fertilité au pollen.

La combinaison des deux gènes permet, par exemple, d'empêcher l'autofécondation dans une variété pure porteuse de barnase, mais d'autoriser la production de graines par un hybride de cette variété et d'une autre, porteuse de barstar. Ainsi, on peut obtenir de semences hybrides homogènes (utilisé pour des salades en Europe), ou empêcher le réemploi des graines.

Gènes antisens ou sens bloquant la traduction d'autres gènes

L'opération consiste à introduire un exemplaire supplémentaire d'un gène donné, mais en orientation inverse (on parle alors de gène « antisens »), ou, parfois, dans le même sens, mais tronqué. La présence de ce gène « erroné » diminue de manière drastique l'étape de traduction du gène normal, ce qui empêche la synthèse de l'enzyme codée par ce gène. Un exemple de ce type est celui de la pomme de terre, dont les synthétases sont synthétisées en quantités limitées, de façon à produire un amidon différent.

Gènes utilisés pour réaliser des animaux transgéniques

Icône de détail Article détaillé : Animal transgénique.

Les exemples très nombreux et beaucoup plus divers : souris et mouches pour expériences scientifiques (gène codant une protéine fluorescente GFP, souris knock-out...), modèles de maladies génétiques. Production de médicaments, bioréacteur vivant. Animaux de compagnie (GloFish, poisson zèbre fluorescent).

Principales applications des OGM

Évolution des surfaces cultivées d'OGM dans le monde entre 1996 et 2007, en milliards d'hectares, selon l’ISAAA.
Évolution des surfaces cultivées d'OGM dans le monde entre 1996 et 2007, en milliards d'hectares, selon l’ISAAA.

Les OGM sont utilisés dans les domaines de la santé, de la production agricole, et de l'industrie[36].

OGM utilisés dans le domaine médical

Les OGM permettent la production de substances médicales difficiles à obtenir autrement[37] : insuline, hormone de croissance pour l’homme et des espèces animales[38], vaccins anti-hépatite B[36].

OGM végétaux utilisés dans l'agroalimentaire

Il existe des versions génétiquement modifiées des principales plantes cultivées (maïs, riz, coton, colza, betterave, pomme de terre, soja, œillets, chicorée, tabac, lin). Les surfaces cultivées de ces OGM végétaux sont très variables : anecdotiques en Europe, en forte croissance en Amérique du Nord et dans les pays émergents. En particulier, ces plantes ont été obtenus :

lin[39] ;

  • plantes sécrétant une toxine insecticide, permettant un moindre épandage d'insecticide par les agriculteurs : par exemple, le maïs Bt.

Des aliments hautement transformés (huiles, farines, etc) issus de matières premières génétiquement modifiées sont également commercialisables[36].

Utilisation pour l'industrie

Les OGM permettent la production de matières premières à destination de l’industrie : des peupliers OGM ayant un taux de lignine moindre ont été obtenus, facilitant le processus de fabrication de la pâte à papier et permettant l'utilisation de moins de produits chimiques. Ils permettent également la production de bioéthanol[40],[41].

Aujourd’hui, les biotechnologies employant des enzymes permettent de traiter les eaux usées industrielles [36].

Recherche et utilisations futures potentielles

Dans le domaine médical

Des recherches portent sur la création d’OGM permettant la production d'alicaments[42],[43] (aliments-médicaments). Le riz doré synthétisant du β-carotène existe de puis 2000, sans être commercialisé ; une nouvelle variété de ce riz appelée Riz doré 2 a été annoncée, qui produit jusqu'à 23 fois plus de bêta-carotène que la variété originale de riz doré[44].

En outre, les OGM représenteraient une technologie d'avenir pour la médecine et l'industrie pharmaceutique du fait de leur énorme potentiel d'amélioration variétale[réf. souhaitée]. Le génie génétique pourra, par exemple, permettre de lutter contre certaines maladies et de mettre en œuvre de nouveaux procédés d’obtention de produits thérapeutiques tels que des anticorps permettant de traiter des cancers[36]. Supprimer les gènes de résistance à un antibiotique utilisé actuellement en gène de sélection[45] est l'enjeu de recherches actuelles. Est également envisagé la culture de végétaux modifiés pour fabriquer des molécules à usage thérapeutique, par exemple obtention d’un maïs génétiquement modifié afin de lui faire produire de la lipase pancréatique, enzyme produite par le pancréas et qui permet la digestion des graisses (cette insuffisance pancréatique affecte principalement les patients atteints de mucoviscidose et de pathologies du pancréas).

Dans le domaine agroalimentaire

  • suppression des gènes de résistance à un antibiotique utilisés en gène de sélection.

Les modifications génétiques permettront l’adaptation de plantes à des conditions climatiques particulières : résistantes à la sécheresse, à la salinité[36], plantes à durée de développement réduite. Le génie génétique pourrait également permettre d’éliminer des substances toxiques produites naturellement par certaines plantes[36].

Dans le domaine environnemental

Des recherches portent sur des plantes ou des micro-organismes génétiquement modifiés permettant de dépolluer les sols contaminés et plus généralement d’éliminer les contaminants de l’environnement (pièges à nitrates, ...)[36].

Les avantages des OGM

Sur le plan économique

L’International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications (ISAAA), organisation spécialisée dans le développement des OGM dans les pays en voie de développement, estime à 5,6 milliards de dollars la richesse créée en 2005 par les OGM pour les agriculteurs[46]. 55 % de cette somme est revenu aux agriculteurs des pays en voie de développement.

Selon une étude menée par Eduardo Trigo pour le Conseil argentin pour l'information et le développement des biotechnologies, entre 1997 et 2002, les OGM ont créé 200 000 emplois en Argentine[47].

L’utilisation d’OGM permet d’accroître la productivité des surfaces cultivées[réf. nécessaire] ; la frontière technologique du secteur des biotechnologies est repoussée par la recherche sur les OGM.

D'après le rapport 2006 de l'ISAAA, le développement des OGM a permis une baisse des prix des produits alimentaires. Selon le même rapport, les petits propriétaires des pays en développement seraient les principaux bénéficiaires de l'introduction des OGM[46].

Sur les plans environnemental et sanitaire

Les partisans des OGM mettent en avant la possibilité de développer des plantes répondant mieux aux conditions climatiques, afin de réduire les pertes et les produits chimiques utilisés tout en augmentant les rendements. Selon l'ISAAA, 962 millions de kilos de CO2 n'ont pas été émis grâce aux OGM en 2005 et 356 millions de litres d'essence ont été économisés grâce à une meilleure organisation des récoltes et des traitements. Les répercussions sur l'environnement, mesurées par l'indicateur de l'Environmental Impact Quotient, ont été réduites de 15,3 % entre 1996 et 2005. L'utilisation de produits chimiques a été réduite de 7 %, ce qui correspond à 224,3 millions de kilos de produits qui n'ont pas été déversés en 2005 grâce aux OGM[46]. La moindre utilisation d'engrais ou d'insecticides réduit la nocivité des aliments pour la santé humaine.

Développement de plantes adaptées aux évolutions des ravageurs

Selon Philippe Joudrier, président du groupe d'experts chargé de l'évaluation des OGM à l'Agence française de sécurité sanitaire des aliments (Afssa), la durée de vie moyenne d'une variété de plante cultivée par l’homme est de 3 à 7 ans, parce que, notamment, ses ravageurs évoluent constamment. Pour développer de nouvelle variété, la création d’OGM par transgénèse est selon lui « la méthode la plus sûre, la plus fiable, parce qu'on sait exactement ce qu'on change dans la variété »[48].

Lutte contre la sous-nutrition et la famine

Certains partisans des OGM considèrent que des OGM peuvent être développés pour être cultivés dans des conditions climatiques difficiles (sécheresse en particulier) qui permettraient de réduire les risques de sous-nutrition ou de famine.[réf. nécessaire] Les OGM sont parfois présentés comme la solution contre la faim dans le monde[49]

Les OGM à eux seul ne peuvent pas résoudre tous les problèmes de famine, mais l'utilisation d'OGM résistant mieux aux insectes, par exemple, pourrait permettre d'envisager un accroissement la production agricole en limitant les pertes causées par les ravageurs[50] (cf. chapitre ci-dessus).

Les espoirs placés dans les OGM pour lutter contre la faim sont cependant relativisés par certaines études. Un chercheur de l'université d'Etat du Kansas explique ainsi que ses travaux ont débouché sur la conclusion que la productivité de la variété de soja transgénique qu'il a étudiée est inférieure de 9% à celle du soja non transgénique[51].

Un autre chercheur du département britannique pour l'Environnement, la Nourriture et les Affaires Rurales, Robert Watson, déclare dans la presse qu'à la question de savoir si les OGM peuvent résoudre la faim dans le monde, « la réponse simple est non »[52]. Il spécifie, entre autre, « Nous devons stimuler l'économie des pays d'Afrique [...] et y travailler pour rencontrer les standards de sécurité alimentaire ».

La question des risques et des enjeux

L'existence de risques liés aux OGM ne fait pas l'unanimité auprès de tous les acteurs du débat. Sous la pression des écologistes[réf. nécessaire], la durée des tests effectués sur des animaux de laboratoire a été portée à un minimum de trois mois[réf. nécessaire]. Or, en matière de santé publique, il est impossible de statuer de manière formelle sur l'innocuité d'un produit sans une étude épidémiologique de plusieurs années.[réf. nécessaire]

La question des risques sanitaires

Pour l’ONU, les OGM « qui sont actuellement sur les marchés internationaux ont passé avec succès des évaluations du risque et il est improbable qu’il[s] présente[nt] un quelconque risque pour la santé humaine »[53]. En outre, le Conseil international pour la science, qui fédère les organisations scientifiques faisant autorité dans tous les domaines, a considéré dans une étude publiée en 2003, que la consommation des OGM contemporains est sans danger[54].

Ces positions ne réflètent cependant pas l'avis unanime des scientifiques sur la question.[réf. nécessaire]

Les risques envisagés sont de 2 types[réf. nécessaire] :

Risques intrinsèques
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Ces risques sont liés à la nature même des OGM : l'ingestion d'un aliment dont le patrimoine génétique a été manipulé est-elle dangereuse ?

À propos des risques alimentaires des OGM, il n'y a pas eu une seule réaction négative à la nourriture biotechnologique alors que simultanément se produisent des dizaines de milliers de réactions à l'alimentation traditionnelle.[réf. nécessaire]

Selon Clive James, directeur de l'ISAAA, il n'y a pas de nocivité constatée des OGM végétaux commercialisés. Il déclarait en janvier 2006 : « Trois cent millions de personnes en mangent aux États-Unis et au Canada depuis 10 ans, et il n’y a jamais eu l’ombre d’un problème »[55]. En outre, il rappelle que cette absence de nocivité pour la santé des OGM doit s'évaluer en comparaison aux risques avérés d'autres éléments présents dans les produits alimentaires : colorants, conservateurs ou pesticides.

Enfin, le risque, même s'il existait, serait faible, puisque les OGM ne sont que des cellules dans l'ADN desquelles un gène (une protéine) a été inséré, et que le mélange des caractéristiques génétiques de deux produits pour en obtenir un troisième existe depuis plus d'un millénaire (greffes de branches sur des plantes, par exemple).[réf. nécessaire]

Il faut distinguer les risques liés au gène lui-même des risques liés à la protéine qu'il fait produire à l'organisme. Il n'y a pas d'effet nocif connu des acides nucléiques (support matériel des gènes). En revanche, les protéines produites pourraient présenter des risques de toxicité ou d'allergénicité.[réf. nécessaire]

Dans l'exemple de la transplantation d'un gène de la noix du Brésil (améliorant la teneur en acides aminés soufrés dont la méthionine) dans le génome d'un soja destiné au fourrage, il s'est révélé que la protéine codée par le gène inséré était responsable de l'allergie à la noix du Brésil chez l'Homme. Même si la consommation de fourrage n’est pas une habitude de l’alimentation humaine, cette PGM s'est arrêtée au stade du laboratoire et ne sera donc jamais commercialisée (le principe de précaution prévalant).

Un cas similaire s'est produit avec un pois GM surexprimant un inhibiteur d'alpha-amylase. Lors des tests, l'obtenteur s'est rendu compte que cette protéine provoquait des lésions de type immunitaire chez le rat. Le programme a donc été arrêté. Ces deux exemples montrent que les PGM sont évalués de manière approfondie et notamment sur le risque « allergénicité »[réf. nécessaire]. Ce n'est pas le cas de toutes les nouvelles variétés obtenues par d'autres techniques que la transgénèse et mises sur le marché chaque année. Récemment une étude de Kleter et al., 2006 a d'ailleurs démontré qu'un croisement conventionnel entre des variétés pouvaient conduire à l'apparition de protéines allergéniques. (Cf rapport de l'AFSSA sur les allergies, 2006).

Expérimentalement, une étude récente a prouvé l'absence d'allergénicité spécifique aux lignées de maïs et soja transgéniques testées[56]. Les chercheurs portugais signataires de l'article préconisent cependant la mise en place en routine de tests d'allergénicité et de sensibilisation des aliments après leur mise sur le marché.

Mais il n'existe pas encore de tests permettant de faire ce type d'évaluation. On a donc recours, actuellement, à la comparaison de la structure primaire de la nouvelle protéine à celles de toutes les protéines allergéniques actuellement connues et se trouvant dans les bases de données correspondantes.[réf. nécessaire]

Ces risques propres à tout nouveau produit, et bien connus de l'industrie pharmaceutique, font l'objet d'un suivi plus ou moins strict par les organismes officiels, les entreprises concernées, les utilisateurs et le milieu scientifique.

Il n'y a pas eu une seule réaction négative à la nourriture biotechnologique[réf. souhaitée], alors que se produisent des dizaines de milliers de réactions à l'alimentation traditionnelle ».[réf. nécessaire].

Initialement, les autorisations de mise sur le marché des OGM par la FDA, l'EPA et l'USDA reposaient essentiellement sur l'établissement de l'équivalence en substance appelé principe d'équivalence en substance qui met en oeuvre les méthodes permettant le dosage des différents constituants biochimiques présents dans les organismes GM comparativement aux témoins. Si des différences significatives apparaissent, alors des tests complémentaires sont alors réalisés alors que la réglementation Européenne les demandent a priori (tests de toxicité aiguë, sub-chronique et d'alimentarité).

Les risques extrinsèques
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Ces risques sont liés aux nouvelles propriétés des OGM. Par exemple, l'acquisition par une plante d'une résistance à un herbicide donné permet de l'épandre largement sur les cultures sans risque pour la plante cultivée. C'est le cas du couple formé du soja OGM Roundup ready couplé à l'herbicide glyphosate de Monsanto, dont la toxicité relative a été mise en évidence. L'épandage induit un risque d'ingestion de cette substance.

Risques environnementaux établis ou potentiels
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Ils peuvent être liés aux gènes d'intérêts (conférant le nouveau caractère améliorant). Des risques sont identifiés quant à la diffusion des gènes modifiés par croisement entre OGM et plantes cultivées ou sauvages, ou par la domination progressive des plantes améliorées ceci pouvant provoquer un risque d'atteinte à la biodiversité si le gène inséré confère à l'organisme un avantage sélectif par rapport à son équivalent non modifié.

En effet, le risque de cette dissémination des gènes insérés dans les populations naturelles serait de provoquer un avantage évolutif quasi-instantané à une espèce par rapport à une autre espèce. Ces avantages "spontanés" pourraient conduire à la disparition d'espèces occupant les mêmes niches écologiques mais n'étant pas aussi bien "armées" contre leurs parasites. Cependant, il est possible d'anticiper cette possibilité en examinant les effets de l'insert. Par exemple, un insert conférant une résistance au glyphosate n'aurait aucun intérêt hors champs.

Les risques environnementaux pourraient également être liés aux gènes de sélection. Ces derniers sont des gènes insérés en même temps que le gène d'intérêt, mais dont le rôle est de permettre la sélection des cellules modifiées. Les gènes de résistance à un antibiotique peuvent être utilisés dans ce but. Ils correspondent à des gènes conférant la résistance à un antibiotique donné et qui ne sont plus utilisé dans les secteurs de la santé humaine ou animale. D’autres risques sont aussi liés à la diffusion de ces gènes de résistance à d'autres espèces, et l'apparition de nouvelles résistances aux antibiotiques chez les bactéries pathogènes pour l'homme et l'animal (les bactéries colonisant l'homme et les animaux sont à 90% résistants à ces antibiotiques, d'où l'arrêt de leur utilisation en santé publique). L'enjeu de nombreuses études consiste à supprimer ce gène de sélection. Dans tous les cas, ces questions se posent pour toutes les PGM antérieures à 2005 puisqu'à partir du 1er janvier 2005, ces gènes marqueurs sont interdits pour toute nouvelle PGM.

Risques socio-économiques établis ou potentiels
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