Les utilisations potentielles des plantes GM destinées à l'alimentation seraient variées. Alors que certaines plantes GM enrichies d'éléments essentiels à la santé pourraient être destinées aux pays où sévissent la famine et les carences alimentaires, d'autres seraient plutôt destinées aux consommateurs des pays développés. C'est le cas, par exemple, des aliments hypoallergènes et de certains des aliments dits « fonctionnels ».
Les techniques de la transgénèse appliquées aux plantes destinées à l'alimentation pourraient éventuellement permettre la production d'aliments plus riches en éléments essentiels à la santé1. Par exemple, le riz et le blé peuvent être enrichis en fer et en zinc2 3 4 5 et le maïs, en vitamine E6 7. D'autres modifications sont également expérimentées en vue d'augmenter le contenu des plantes en protéines8 9 10 11. L'ajout du bêta-carotène12 au riz est l'une des applications qui pourraient être commercialisées sous peu en vue de la mise en marché d'un riz GM appelé « riz doré ».
Un riz GM enrichi en bêta-carotène, un précurseur de la vitamine A, pourrait être la première application commerciale de la transgénèse végétale dans le domaine des aliments plus riches en éléments essentiels à la santé. Destiné aux pays où sévit la malnutrition, ce riz pourrait contribuer à enrayer les problèmes de santé résultant de la carence alimentaire en vitamine A (ex. cécité).
Ce riz GM a été conçu par les chercheurs Ingo Potrykus et Peter Beyer13, respectivement de la Suisse et de l'Allemagne, au terme de 10 années de recherche. La technique génétique consiste à insérer des gènes qui provoquent la synthèse de bêta-carotène dans les grains de riz12. La bêta-carotène donne au riz une couleur jaune foncé, ce qui lui a valu le nom de Golden rice ou riz doré.
Bien que cette transgénèse soit réussie, les recherches se poursuivent toujours. Les chercheurs tentent d'augmenter la concentration de bêta-carotène et réalisent des essais biochimiques et cliniques pour en mesurer l'assimilation. Ces recherches sont financées par des fonds publics. Si les bénéfices réels de ce riz sont démontrés, cela permettrait une éventuelle distribution dans les pays en voie de développement 2 12 13 14.
En juillet 2021, le ministère de l’agriculture des Philippines a accordé un permis de biosécurité au riz doré. Il s’agit de la dernière étape du processus d’approbation. Le riz peut désormais être cultivé au champ pour consommation humaine36. En avril 2022, le gouvernement des Philippines a mis en place un plan de déploiement du riz doré visant à s'assurer qu'il y a suffisamment de semences disponibles pour les producteurs et que le soutien politique nécessaire soit mis en place pour faciliter son intégration dans les programmes gouvernementaux existants qui traitent de la malnutrition37.
En 2018, Santé Canada a déterminé que le riz GR2E peut être consommé sans danger et que la teneur élevée en provitamines A ne pose aucun risque pour les consommateurs canadiens38.
Une banane GM avec une teneur élevée en vitamine A a été développée en Australie 15.
Un maïs GM à forte teneur de vitamine A a été réalisé aux États-Unis par des chercheurs du Agricultural Research Service et l'Université Purdue16.
Un aliment dit fonctionnel est un aliment qui contient de façon naturelle un composé considéré comme ayant des vertus curatives ou préventives en matière de santé. Ce composé pourrait, par exemple, prévenir certains cancers ou encore contribuer à la longévité. Les aliments fonctionnels possèdent donc une « fonction » qui s'ajoute à leur fonction de nutrition.
Les « aliments fonctionnels » présentement commercialisés (ex. jus enrichis en calcium, en bêta-carotène, yogourt avec bifidobactéries, lait de soja enrichi en calcium, etc.) ne sont pas des OGM.
Avec la transgénèse, il est possible de modifier une plante afin d'augmenter sa teneur en composés utiles.
Par exemple, des chercheurs de l’UCLA en Californie ont développé des variétés de tomates transgéniques exprimant un peptide qui mime l’action du bon cholestérol27.
Les lipoprotéines à haute densité (High density lipoprotein, HDL), appelées aussi le « bon cholestérol », sont reconnues pour réduire l’inflammation dans les affections cardiovasculaires. La réaction inflammatoire est un des facteurs entraînant l’athérosclérose, une maladie cardiovasculaire ayant de lourdes conséquences28. Le « bon cholestérol » a comme fonction d’inhiber la protéine néfaste MCP-1 produite par les parois des artères, qui normalement entraîne la formation des lésions menant à la maladie. Des agents mimétiques du bon cholestérol ont montré des effets semblables, rendant leur utilisation efficace pour prévenir la maladie. Les chercheurs ont donc développé une lignée de tomates transgéniques pouvant provoquer une diminution de la réaction inflammatoire, une diminution d’un marqueur associé à l’athérosclérose et une baisse de formation de lésions artérielles. Manger une plante transgénique pourrait être un nouveau moyen de prendre un médicament contre le cholestérol29.
D’autres études sont en cours, notamment pour augmenter la concentration en lycopène présent dans la tomate17 18. Le lycopène pourrait être associé à la réduction du risque de cancer de la prostate chez les hommes.
Les allergies alimentaires sont souvent déclenchées par la présence d'une protéine particulière dans un aliment.
Des recherches sont en cours pour développer des arachides, du soja19 et du riz hypoallergènes20. Par transgénèse, il serait possible d'enlever les protéines allergènes qu'ils contiennent naturellement en bloquant l'action du gène responsable de la fabrication de la protéine ciblée21. Ces plantes seraient donc hypoallergènes. En ce qui a trait aux plants GM, le contenu du grain de riz en protéine allergène a été grandement diminué21. La concentration de protéine allergène dans le soja a également été modifiée22 23. Ces plantes ne sont pas commercialisées.
Une équipe de chercheurs espagnols travaille depuis plusieurs années au développement d'un blé transgénique sans gluten. En 2011, ils ont annoncé avoir mis au point plusieurs variétés permettant de réduire de 95 % la réaction allergique au gluten. Afin de cultiver à plus grande échelle ce blé GM et réaliser un essai clinique, les instituts de recherche ont sollicité l'autorisation de produire 500 kg de graines de blé GM pour permettre leur consommation par des personnes atteintes de la maladie cœliaque, plus connue sous le nom d'intolérance au gluten.
Cette maladie auto-immune est caractérisée par une réaction immunitaire anormale lors de l'absorption de gluten et endommage les villosités, ces replis de la paroi intestinale où se situe l'absorption des nutriments. Il n'existe pas pour l’instant de traitement et la seule solution pour les malades est de s'abstenir de toute consommation de gluten, un résidu de protéine présent notamment dans le blé. Selon les chercheurs, une mise en marché de ce blé GM est envisageable d'ici cinq ans.
Dans le cadre d’un essai clinique, des personnes atteintes de la maladie cœliaque, dans le sud de l’Espagne, testeront un nouveau type de pâte faite à base de blé génétiquement modifié (GM). Le blé a été modifié de façon à ce qu’il ne présente qu’une faible teneur en gliadines, la portion des protéines du gluten toxiques pour toutes les personnes atteintes de la maladie cœliaque.
S’il se révèle fructueux, l’essai pourrait soutenir les efforts de recherche croissants visant à produire du blé compatible avec le système immunitaire des personnes aux prises avec la maladie cœliaque (environ 1 % de la population mondiale) et des personnes ayant des allergies au gluten.
C’est avec la technologie d’ARN interférent que l’équipe du chercheur Francisco Barro, de l’Institute for Sustainable Agriculture de Cordoba, a travaillé pour désactiver les gènes produisant les gliadines, évitant ainsi qu’ils ne se combinent à la gluténine pour former le gluten. Ce blé GM ne contient en moyenne que 7,8 % des gliadines toxiques du blé traditionnel. Cette teneur provoque de faibles réactions inflammatoires. Les plants de blé GM qui seront utilisés dans les essais chez l’humain sont issus de la 12e génération de lignées de ce blé.
Devant l'accroissement du risque de maladies cardio-vasculaires, notamment chez les Nord-Américains, de nombreuses recherches sont en cours en vue de modifier certaines plantes afin d'en extraire des huiles moins saturées ou davantage de « bon gras » comme les oméga-324. Un soja GM avec un contenu en acides gras insaturés augmenté est en développement24.
Certaines plantes contiennent, à l'état naturel, des composés moins désirés par certains consommateurs, comme la caféine ou le facteur responsable du brunissement (enzyme polyphénol oxydase (PPO)). Il serait possible de produire des plantes qui ne contiendraient pas de caféine, évitant ainsi d'avoir à décaféiner le café25, ou encore de diminuer la quantité de cette enzyme responsable du brunissement. Une pomme de terre génétiquement modifiée pour être résistante aux ecchymoses a d’ailleurs été développée par une compagnie américaine et approuvée aux États-Unis à la fin de l’année 201426. Cette même pomme de terre est maintenant en analyse pour une approbation canadienne auprès de l’ACIA et de Santé Canada33.
Cette enzyme est aussi présente dans la pomme. Une compagnie canadienne a développé une pomme GM dont la chair ne brunit pas lorsqu'elle est coupée. Cette modification génétique qui bloque la synthèse de la PPO permet également que la pomme ne change pas de couleur lorsqu'elle est endommagée. Cette pomme a été approuvée aux États-Unis, en février 2015, par le département américain de l’agriculture (USDA) et au Canada, en mars 2015, par l’Agence canadienne d’inspection des aliments (ACIA) et Santé Canada.
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..La longue chaîne d’acides gras polyinsaturés oméga-3 EPA est bénéfique pour la santé cardiovasculaire et cognitive ainsi que pour le développement du fœtus. L’apport quotidien minimal recommandé peut être atteint en mangeant de une à deux portions de poisson gras par semaine. Toutefois, le poisson fournit actuellement seulement 40 % de l’acide eicosapentaénoïque (EPA) et de l’acide docosahexaénoïque (DHA) nécessaires pour permettre à tous les individus du monde de consommer la dose journalière minimale de 500 mg/j. Par conséquent, des sources alternatives et durables de ces oméga-3 sont nécessaires. Au Royaume-Uni, le Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC) a financé des chercheurs de l’Université d’East Anglia pour leur permettre d’étudier l’effet de la consommation par des souris d’aliments enrichis avec de l’huile de caméline (Camelina sativa) génétiquement modifiée (GM), développée à la station de recherche Rothamsted. Cette plante GM contient une huile enrichie d’EPA dans une proportion de 20 %. Le but de cette recherche était de découvrir si les mammifères peuvent absorber et accumuler de l’EPA à partir de cette nouvelle source d’oméga-3. Les chercheurs ont déterminé si la consommation d’huile à partir des plantes modifiées était aussi bénéfique que celle de l’EPA d’huile de poisson. Ils ont étudié les concentrations tissulaires d’acides gras dans le foie, les muscles et le cerveau, ainsi que l’expression des gènes impliqués dans la régulation de l’état de l’EPA et de ses avantages physiologiques. L’huile de caméline transgénique est une source biodisponible de l’EPA chez la souris. Les données issues de leurs travaux seront utilisés dans un essai d’alimentation humaine de cette huile 35.
