Utilisations potentielles des végétaux GM

Agriculture

Résistance aux insectes et aux virus, tolérance aux herbicides

Certains types de plantes GM, comme le maïs, le soja ou le canola, sont déjà cultivés au Canada. Ces plantes ont été modifiées génétiquement afin de les rendre tolérantes aux herbicides et/ou résistantes aux insectes ou aux virus1. Ces caractéristiques ont été développées en vue notamment de réduire les coûts de la production agricole.

Bien que certaines applications soient déjà commercialisées, ces types de modifications génétiques et ces plantes font encore l'objet de nombreux travaux de recherche dans le domaine de la transgénèse végétale appliquée à l'agriculture, particulièrement dans le développement de résistances aux maladies virales. Ces infections virales sont très problématiques pour les cultures, car il existe présentement peu de produits qui éliminent les virus. Le développement de plantes GM résistantes aux virus est considéré comme une solution de remplacement à l'utilisation de produits toxiques contre les virus (viricides).

Des pommiers génétiquement modifiés (GM) développés par cisgénèse, dotés d’une meilleure résistance au feu bactérien, pourront être cultivés en plein champ. Le centre Agroscope a été autorisé par la Confédération suisse à mener un essai sur le site protégé de Reckenholz. L’Office fédéral de l’environnement a autorisé cette expérience le 29 avril 2016 moyennant de strictes conditions de précaution (ex. : retrait des fleurs, installation de clôtures, sécurité accrue pour les transports et plan d’urgence en cas d’imprévu). Les essais dureront six ans. Cette lignée de pommiers GM a été mise au point par des chercheurs de l’École polytechnique de Zurich. Ils ont introduit un gène de pommier sauvage de Sibérie, résistant au feu bactérien, dans la variété cultivée de pommes Gala Galaxy 21 22.

Mise au point d’une laitue résistante au virus de la laitue Mirafiori

L’utilisation de cultivars résistants est une stratégie agronomique courante visant à contrer la propagation de maladies transmises par le sol. Or, à ce jour, les méthodes de croisement conventionnelles n’ont pas permis de mettre au point une laitue hautement résistante au virus de la laitue Mirafiori. Des chercheurs japonais ont réussi en utilisant des techniques du génie génétique à transférer les séquences inversées du gène codant pour la protéine de la capside (qui entoure le génome) de ce virus. Les chercheurs ont été en mesure de s’assurer de la stabilité de cette modification sur quatre générations. Cela leur a permis de conclure que leur construction génomique était suffisamment stable pour que les espèces qui l’intègrent soient utilisées ultérieurement lors de la mise au point de nouveaux cultivars ou même cultivées en tant qu’espèces résistantes 23.

Six gènes silencieux chez la pomme de terre : résistance au mildiou confirmée

Phytophthora infestans, l’agent causal du mildiou (ou brûlure tardive), représente une menace majeure pour la production de la pomme de terre commerciale dans le monde entier. Des coûts importants sont générés pour la protection des cultures. Plusieurs gènes de résistance (gènes R) au mildiou ont été identifiés et certains d’entre eux ont été évalués par croisements standards. Cependant, la population de P. infestans développe rapidement de nouvelles souches virulentes qui rendent ces gènes R inefficaces. Des chercheurs de la Wageningen University aux Pays-Bas ont introduit une nouvelle classe de résistance basée sur la perte de la fonction d’un gène de susceptibilité (gène S) codant pour un métabolite exploité par les agents pathogènes pendant l’infection et la colonisation. L’équipe de chercheurs a effectué l’extinction de cinq de ces gènes (gene silencing) chez la pomme de terre cultivar Désirée, qui est très sensible à la brûlure tardive. Le silence de ces cinq gènes a entraîné une résistance totale à P. infestans. La « mise sous silence » d’un sixième gène S a entraîné, quant à elle, une sensibilité réduite à la maladie chez le cultivar 24.

Tolérance aux stress environnementaux

Tolérance au gel

Le développement de plantes GM tolérantes aux différents stress environnementaux18 19, tel que le gel, pourrait avoir des impacts économiques dans certaines régions nordiques2 3 4 5 6 7. En effet, l'un des facteurs limitant la production agricole dans ces régions est la brièveté de la saison de croissance. Dans cette optique, des travaux sont en cours pour développer, par exemple, des fraises résistantes aux gelées hâtives de l'automne. Ces fraises GM ne sont pas encore commercialisées.

Résistance à la sécheresse

Des chercheurs se penchent sur la production de plantes GM qui supporteraient mieux la sécheresse3 14 15 17 18 19. Ces plantes nécessitant moins d'eau pour leur croissance ou tolérant une salinité élevée du sol pourraient présenter un certain avantage dans les régions où ces caractéristiques sont des contraintes pour la production agricole8 16 17.

Biocarburant

Les biocarburants (éthanol, biodiésel) sont produits par différentes technologies à partir de sucres (sucrose, amidon, cellulose) et d'acides gras provenant de biomasses variées. La teneur en sucre et en acide gras des cultures utilisées ainsi que la performance des microorganismes et des enzymes impliquées dans certains procédés sont déterminants. Des entreprises et des centres de recherche s'activent à améliorer les caractéristiques de certaines cultures (ex. canne à sucre, maïs, canola), les procédés microbiens et enzymatiques et à faciliter la déconstruction enzymatique de la paroi cellulosique des plantes dans le but de réduire l'empreinte carbone des biocarburants, d'accroître les rendements et réduire les coûts de production.

Par exemple, la lignée de Maïs 3272, qui exprime une alpha-amylase thermostable dans le grain, a été approuvée au Canada. Cette lignée a été créée pour offrir une source d'amylase dans le processus de production d'éthanol par voie sèche, remplaçant ainsi l'ajout d'enzymes d'origine microbienne. La production de cellulase par la plante elle-même et permettant de fragmenter sa propre cellulose est envisagée pour certaines cultures (ex. maïs, riz, luzerne) afin de réduire les coûts associés aux enzymes pour la production de l'éthanol cellulosique.

Vous pouvez obtenir une information plus détaillée en accédant directement à l'adresse Internet suivante : http://inspection.gc.ca/francais/plaveg/bio/dd/dd0870f.shtml

Un maïs GM pour aider à la production de biomasse

La biomasse cellulosique de plante est une ressource abondante qui peut fournir à faible coût des matières premières pour la production de biocarburants et de bioproduits chimiques.

L’expression dans la paroi des cellules de plantes, d’une enzyme de dégradation des matières premières (par exemple les enzymes xylanases) pourrait faciliter par la suite les procédés d’extraction de biomasse. En effet, la présence de cette nouvelle molécule permettrait de réduire la quantité d’enzymes et de produits nécessaires dans les premières étapes pour libérer les sucres solubles lors de l’extraction de la biomasse, soit lors du prétraitement et de l’hydrolyse des matières premières.

Cependant, l'expression in planta d’enzymes de type xylanase peut nuire à la biologie des plantes, notamment au niveau de la fertilité. Pour pallier ce problème, une équipe de chercheurs du Massachusetts a conçu une xylanase modifiée stable à des températures élevées (xylM)20.

XylM a ensuite été introduite dans un maïs par transgénèse afin de vérifier la possibilité de garder les avantages de l’enzyme pour la production de biomasse tout en protégeant la plante des effets secondaires non désirés de la présence d’une xylanase.

Les chercheurs ont obtenu des maïs GM exprimant la xylM et qui se développaient normalement sans différence au niveau des grains et des épis. L’enzyme xylM dans le maïs avait une activité similaire à une xylanase non modifiée.

Les chercheurs estiment que ce type d’application de la transgénèse pourrait être une voie pour réduire les coûts des procédés d’extraction de la biomasse cellulosique.

Les technologies de restriction de l'utilisation génétique (TRUG)

Les technologies de restriction de l'utilisation génétique (TRUG) introduisent dans une plante un mécanisme qui empêche la multiplication non autorisée ou non désirée d'une variété ou l'utilisation non autorisée ou non désirée d'une caractéristique particulière de la plante. Ces technologies ont un double objectif : d'une part, empêcher toute réutilisation non autorisée des semences et d'autre part, réduire la probabilité d'une dissémination non désirée dans l'environnement. Ainsi, les graines provenant de cette plante sont incapables de germer et ne peuvent donc être ensemencées.

Conçue par l'industrie multinationale des semences en partenariat avec le United States Department of Agriculture (USDA), ces technologies non encore commercialisées par l'industrie sont maintenant brevetées dans plusieurs pays, dont le Canada. Le 11 octobre 2005, Delta & Pine Land Company et le USDA ont obtenu un brevet canadien (CA 2196410) sur ces technologies. Les brevets s'appliquent sur les plantes et les semences de toutes les espèces.

Opinions divergentes

Les développeurs industriels évoquent que les TRUG pourraient éventuellement favoriser la production d'hybrides plus performants, voire limiter la contamination génétique par les OGM en rendant leur pollen inactif. Les opposants évoquent notamment le risque que les grands producteurs de semences puissent contrôler le marché des semences en obligeant les producteurs agricoles d'acheter de nouvelles semences chaque année9.

Moratoire de facto depuis 2000

En réaction aux risques potentiels découlant de ces technologies, la Conférence des Parties à la Convention des Nations-Unies sur la diversité biologique (CDB), tenue en mai 2000, à Nairobi, adopte une recommandation visant à ne pas approuver les essais au champ ou l'utilisation commerciale des TRUG, établissant ainsi un moratoire de fait sur ces technologies10.

En 2006, les Parties conviennent de maintenir le moratoire et de rejeter la proposition de mener des essais au cas par cas sur le terrain pour étudier les incidences des TRUG sur l'environnement11.

Aspects éthiques

En 2009, la Commission de l'éthique en science et en technologie (CEST)12 juge que le moratoire est toujours pertinent. Selon la Commission, les conditions de levée du moratoire sur les essais en champ ne sont pas remplies. Le moratoire exige que les données soient rendues disponibles afin que l'évaluation des TRUG puisse être effectuée et validée par la communauté scientifique. Or, si de telles recherches existent, les données n'ont pas été rendues publiques. Il faudrait donc que ces données soient rendues accessibles pour une évaluation par les autorités concernées, avant la levée du moratoire sur les essais en champ.

Recommandations de la CEST :

Que le gouvernement du Québec :

  1. Demande au gouvernement du Canada de soutenir le moratoire de facto sur les essais en champ jusqu'à ce que l'ensemble des conditions préalables fixées par la CDB en autorise la levée.
  2. Assure le financement de la recherche publique en laboratoire et en serre sur les TRUG afin d'obtenir des données scientifiques vérifiables et publiques permettant de valider la pertinence des recherches en champ, en conditions contrôlées.
    1. Entreprenne les démarches nécessaires auprès du gouvernement du Canada pour que les exigences réglementaires dans les processus d'approbation, de contrôle et de surveillance à long terme des TRUG soient supérieures à celles qui existent déjà pour les végétaux à caractères nouveaux (VCN);
    2. S'assure auprès du gouvernement du Canada que l'approbation des TRUG est assujettie à une évaluation scientifique qui tienne compte des incidences potentielles de ces organismes sur la santé humaine ou animale ainsi que sur l'environnement et qu'elle n'est pas limitée à une évaluation des risques prévisibles;
    3. Intervienne auprès du gouvernement du Canada pour que les organismes réglementaires concernés, comme l'ACIA et Santé Canada, appliquent aux risques potentiels ou appréhendés les règlements déjà prévus pour les risques réels ou avérés s'il existe des arguments scientifiques crédibles qui laissent entrevoir la possibilité qu'un produit puisse présenter des effets indésirables pour la santé humaine ou animale ou pour l'environnement;
    4. Intervienne auprès du gouvernement du Canada :
      • pour que le processus actuel d'évaluation des risques que présentent les produits transgéniques pour la santé humaine ou animale et pour l'environnement se poursuive en consultation ouverte avec un comité formé d'experts indépendants issus des sciences de la nature et des sciences humaines, de même que de représentants du public, lorsque la situation s'y prête,
      • et pour que le comité d'experts, par souci de transparence, rende ses travaux publics et facilement accessibles;
    5. Intervienne auprès du gouvernement du Canada pour que toutes les données relatives à chacun des tests exigés par la réglementation à des fins d'approbation soient rendues publiques et facilement accessibles, y compris les résultats des tests antérieurs qui n'auraient pas permis d'obtenir une approbation;
    6. Préalablement à toute prise de décision concernant les essais, la commercialisation ou la levée du moratoire sur les TRUG, tienne un débat public éclairé sur le sujet afin que la population québécoise puisse faire connaître son opinion, ses attentes et ses craintes sur les TRUG.
  3. Exerce des pressions sur le gouvernement du Canada pour que des recherches canadiennes et internationales soient financées afin de documenter, au préalable, l'enjeu fondamental de la deuxième partie du moratoire portant sur la commercialisation et de faire en sorte que la science soit au service de l'ensemble de la population en s'assurant de la répartition équitable de ses bénéfices.

La CEST a également réitéré quelques mises en garde tirées de son avis sur les OGM13 en les adaptant au contexte des TRUG. Notamment, les mises en garde sur :

  1. le risque de dépendance;
  2. la liberté de choix;
  3. la responsabilité des États;
  4. l'instrumentalisation des formes de vie.