Risques imprévisibles associés à la consommation d'aliments avec OGM

Certains risques de toxicité et d’allergénicité identifiés jusqu’ici sont liés au gène inséré et à la protéine produite. Il s’agit dans ce cas de modifications prévisibles : nous savons d’où provient le gène et nous connaissons la nature de la protéine générée. Ces risques sont pour la plupart évalués selon les méthodes couramment utilisées en toxicologie. Quand il y a un tel risque, l’OGM n’est pas approuvé.

Mais il y a aussi des modifications imprévisibles : la plante pourrait en effet réagir à l’insertion du gène et à la production de la protéine. Des risques potentiels de toxicité et d’allergénicité sont aussi associés à de telles modifications. Ces risques seront connus à plus long terme, alors que les scientifiques sont à mettre au point les méthodes analytiques qui serviront à détecter la nature de ces modifications imprévisibles. Pour chaque modification détectée, les tests de toxicité et d’allergénicité seront effectués comme dans le cas des modifications prévisibles.

Les modifications qu’on ne peut prévoir se répartissent en quatre catégories :

  1. les modifications relatives à l’expression d’un ou de plusieurs gènes (il peut s’agir d’un gène allergène) 1 2;
  2. les modifications relatives au métabolisme de la plante (production de divers composés par réaction de la plante à la synthèse de la protéine du transgène 3 ;
  3. les modifications relatives à la composition de la plante (nouvelles protéines synthétisées);
  4. les modifications relatives à la valeur nutritive de la plante.

Techniques de profilage moléculaire

Plusieurs scientifiques sont d’avis que les nouvelles technologies de profilage moléculaire sont utiles pour décoder les nuances microscopiques nécessaires à une analyse de risques complète des OGM et que les études au cas par cas des OGM pourraient ainsi être plus facilement réalisées.

Des chercheurs australiens4 et norvégiens ont effectué une revue de littérature des techniques « omiques » disponibles à ce jour (génomique, transcriptomique, protéomique, métabolomique).

À la lumière de leur analyse, les chercheurs sont venus à deux conclusions :

  • les techniques de profilage moléculaire sont fiables et il est pertinent de les utiliser pour l’analyse de risques des OGM;
  • ces techniques ne sont toutefois pas requises de façon routinière dans les procédures d’approbation. Les agences réglementaires devront s’assurer de mieux déterminer quand elles devront être utilisées. Les techniques « omiques » peuvent être très utiles si le bon « profil » d’analyse est établi afin de bien déterminer ce qui doit être vérifié et si elles sont employées au bon moment en cours de processus d’approbation.

Concept de divergence métabolique

Le concept de divergence métabolique, comme le concept général d’équivalence substantielle , s’appuie sur une comparaison des éléments constituants d’un ou de plusieurs « comparateurs » (par exemple une lignée traditionnelle) avec des éléments correspondants dans des lignées « nouvelles » (par exemple des lignées transgéniques). Deux limitations du concept d’équivalence substantielle sont par contre mises en évidence par le concept de divergence métabolique. D’abord, des centaines de caractères sont analysés simultanément alors que l’équivalence substantielle s’appuie en général sur l’analyse d’un nombre limité de caractères spécifiques à l’espèce ou au produit (aliment) considéré. Ensuite, le concept de divergence métabolique permet une prise en compte des caractères présents sans choix a priori, permettant non seulement une analyse de caractères connus et reconnus au départ comme pouvant varier, mais aussi une analyse des caractères (même inconnus) qui pourraient montrer des variations imprévues. Le cas échéant, les variations détectées pourront enfin être identifiées a posteriori par des techniques usuelles.

Analyse des aliments transgéniques avec les technologies « omiques » : le développement de la « foodomique »

L’innocuité d’une variété génétiquement modifiée (GM) est évaluée selon le principe d’équivalence substantielle. Ce processus requiert des méthodes de pointe afin de vérifier les effets pléiotropiques - les effets d’interférence inattendus chez la plante - d’une variété transgénique. Des techniques qui impliquent les sciences « omiques » la transcriptomique, la protéomique et la métabolomique, sont exposées dans un article de synthèse sur le sujet13. L’utilisation de ces principales technologies pour caractériser les OGM est discutée d’un point de vue critique et des études d’équivalence sont citées.

La transcriptomique vérifie les profils d’expression des gènes en étudiant les ARNm avec des puces à ADN. Cette approche très préconisée auparavant permet d’analyser les sentiers métaboliques et les voies de signalisation. La protéomique permet d’étudier l’ensemble des protéines, qui sont importantes dans un contexte d’innocuité alimentaire puisqu’elles peuvent être des toxines, des allergènes ou des anti-nutriments. L’approche majoritairement utilisée est l’électrophorèse 2-D pour cibler les protéines qui varient significativement, suivie de leur identification par spectrométrie. La protéomique a permis de comprendre comment la transformation génétique a modifié l’abondance protéique, la structure et la fonction, des effets attendus à la suite d’une modification génétique.

Finalement, métabolomique permet de détecter les effets sur le métabolisme de la plante modifiée, qui est souvent un objectif lors de la conception d’une nouvelle variété GM. L’exemple le plus connu est le « riz doré », qui synthétise le β-carotène, une vitamine essentielle souvent déficiente dans l’alimentation infantile des pays en voie de développement. Cette science fait face à plusieurs défis attribués à la grande variabilité chimique des métabolites à l’étude. Les données obtenues à la suite des analyses sont nombreuses et l’application de la bioinformatique est essentielle pour établir un portrait métabolique clair.

Comme l’accessibilité à toutes ces techniques s’est accrue dans les dernières années, de plus en plus de données sont disponibles pour identifier les effets pléiotropiques potentiels dans une lignée transgénique. Les défis futurs face à toutes ces données seront de relier les bases de données entre elles et de comprendre les processus moléculaires.

Les résultats des recherches des auteurs ont mis en évidence que les différences entre les lignées non-GM conventionnelles sont plus prononcées que les différences entre les lignées GM et les lignées non-GM. Bref, les conditions environnementales créent davantage de variation des profils « omiques » que la transformation génétique elle-même. Ces variations sont observées de façon constante, peu importe la technique utilisée.

Taux de divergence métabolique

Dans une étude québécoise de l’Université Laval 5, le taux de divergence métabolique a été établi en comparant le niveau d’expression de plus de 500 protéines chez tous les maïs étudiés, tant GM que traditionnels.

Le taux de divergence métabolique entre deux variétés de maïs traditionnels était d’environ 20 % tandis qu’il n’était que de 4 % à 5 % entre un maïs bt et sa « contrepartie traditionnelle », soit la variété de maïs à laquelle le « gène bt » a été inséré pour produire la variété bt. Cette faible différence tend à démontrer que les maïs GM étudiés sont très semblables à leur contrepartie traditionnelle. La transgénèse ne semble pas provoquer de modification autre que celle désirée chez ces maïs GM.

D’autres études arrivent aux mêmes constats. Par exemple :

  • des chercheurs finlandais et écossais ont étudié 32 variétés de pommes de terre GM et non GM. Leurs résultats démontrent que plus de 1000 protéines peuvent varier en abondance entre les variétés non GM mais seulement 9 protéines diffèrent entre une variété GM et sa contrepartie traditionnelle 6.
  • La transgénèse provoque moins de changements dans l’expression des gènes que les croisements standards dans le développement des variétés non GM 7 8 9

Variation métabolique OGM et non-GM

Une équipe de chercheurs de l’Allemagne et du Royaume-Unis s’est questionnée à savoir si la variation métabolique OGM et non-GM était influencée par l’environnement ou s’il s’agissait d’un effet de la modification génétique.

Les chercheurs ont établi une approche métabolomique utilisant la chromatographie en phase gazeuse et la spectroscopie de masse pour évaluer les différentes molécules des métabolismes de deux maïs GM Bt (DKC78-15B et TXP 138F) et d’un maïs GM RoundUp Ready. Les maïs GM ont été comparés à leurs contreparties conventionnelles proches parentes. L’influence environnementale a été mesurée par une culture de ces plantes sur des localisations géographiques différentes (Allemagne et Afrique du Sud) lors de plusieurs saisons.

L’étude a révélé une plus grande différence dans les métabolites entre les cultures GM et non-GM lorsque les chercheurs regardaient les conditions environnementales (localisation des cultures, saisons, températures, etc.) que lorsqu’ils vérifiaient pour des différences dans les métabolites entre les cultivars GM et leur contrepartie conventionnelle.

L’équipe de recherche en conclut qu’il y a davantage de changements de métabolites causés par la variabilité naturelle de la plante et l’environnement que par l’utilisation de la technologie de la transgénèse.

Effet inattendu d’une protéine d’haricot dans un pois transgénique : une contre-étude prouve plutôt que les effets ne sont pas liés à la transgénèse

Dans le cadre du projet de la Commission européenne GMSAFOOD7, des chercheurs de l'Université de médecine de Vienne ont procédé à des essais avec des souris pour enquêter sur l'allergénicité des pois génétiquement modifiés (GM) résistants à l’insecte bruche du pois.

Le développement des pois GM avait été interrompu en 2005 quand une évaluation des risques menée par le Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO) et l’Australian National University avait montré des réactions allergiques chez des souris nourries avec un pois GM exprimant l’inhibiteur α-amylase (αAI)11.

L’équipe de chercheurs viennois a étudié la réponse immunitaire chez des souris alimentées de plusieurs variétés de haricots, de pois non transgéniques et de pois transgéniques exprimant la version αAI de l’haricot ou sa version transgénique. Les souris ont montré des niveaux similaires de réponse immunitaire, peu importe la nourriture qu'elles consommaient.

Les chercheurs estiment que la réponse immunitaire étant la même chez la souris, peu importe si l'inhibiteur venait naturellement des haricots ou s’il provenait de pois GM, leur expérience démontre que les pois transgéniques αAI ne sont pas plus allergènes que des haricots ou des pois non transgéniques12.

L'étude Prescott (2005) est régulièrement citée par les personnes des deux côtés du débat sur les OGM comme un exemple soit des dangers inhérents à des aliments GM ou soit pour démontrer l'efficacité des pré-études de marché pour identifier les facteurs de risques potentiels.

Les chercheurs viennois estiment donc qu’il est important de répéter les expériences dans des laboratoires indépendants l’un de l’autre. Selon eux, il est également essentiel que les chercheurs qui réalisent des études sur les effets des OGM soient conscients de la possibilité de réactions croisées lors de l’analyse des réactions allergiques sur la consommation de produits d'origine végétale, comme ils l'ont constaté avec les pois non transgéniques.

Les chercheurs soulignent l'importance d'une attention au cas par cas lors de l'évaluation des cultures GM, et de baser la prise de décision concernant l'introduction des OGM dans le système alimentaire sur des données scientifiques.

Comparaison de l’expression des gènes chez les vaches laitières nourries aux OGM ou non

Plusieurs études ont été menées sur les effets potentiels de l'alimentation du bétail avec le maïs GM résistant aux insectes, MON810, en se concentrant sur les performances des animaux, la santé animale et le devenir de l'ADN ou de la protéine ajoutée.

Peu d’information sur les effets de l'alimentation avec ce maïs GM sur le niveau de l'expression des gènes est disponible à ce jour. Des chercheurs universitaires allemands ont publié les résultats de leurs recherches sur ce sujet dans le Journal of Consumer Protection and Food Safety10.

Sur une période de deux ans (de 2005 à 2007), une étude portant sur 36 vaches laitières en lactation nourries de maïs GM MON810 ou de maïs non-GM a été réalisée pour analyser le sort de l'ADN et des protéines ajoutées.

Après une période de 25 mois, les tissus du tractus gastro-intestinal et des échantillons de foie des vaches ont été utilisés pour l'analyse de l'expression de gènes majeurs du cycle cellulaire, de l’inflammation, et des voies métaboliques de l'apoptose (mort cellulaire naturelle programmée).

L'analyse statistique n'a révélé aucune différence significative dans le profil de l’expression des gènes des vaches nourries avec du maïs GM ou non-GM.

Par conséquent, les chercheurs estiment que le maïs GM MON810 n'a aucun effet sur les gènes majeurs impliqués dans l'apoptose, l'inflammation et le cycle cellulaire du tractus gastro-intestinal et du foie des vaches laitières.