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Cultures qui arrêtent les gènes des ravageurs
Des chercheurs ont créé des plantes qui tuent les insectes en perturbant l'expression de leurs gènes. Les cultures, qui initient une réponse de silençage génique appelée interférence ARN, vont au-delà des cultures génétiquement modifiées existantes qui produisent des protéines toxiques. Étant donné que les nouvelles cultures ciblent des gènes particuliers chez des insectes particuliers, certains chercheurs suggèrent qu'elles seront plus sûres et moins susceptibles d'avoir des effets indésirables que d'autres plantes génétiquement modifiées. D'autres préviennent qu'il est trop tôt pour faire de telles prédictions et que les plantes doivent être soigneusement testées pour s'assurer qu'elles ne posent pas de problèmes environnementaux. Mais la plupart des chercheurs s'accordent à dire qu'il est peu probable que la consommation de ces plantes ait des effets néfastes sur les humains.
Maïs qui mord : Le maïs génétiquement modifié fabriqué par Monsanto fait taire les gènes des insectes qui mangent ses racines, les ralentissant et éventuellement les tuant. Le système racinaire normal du maïs sur la gauche a été grignoté par la chrysomèle du maïs; le système racinaire robuste sur la droite provient d'un plant de maïs génétiquement modifié.
L'interférence ARN se produit naturellement chez les animaux allant des vers aux humains. C'est un processus par lequel les copies d'ARN double brin de gènes spécifiques empêchent les cellules de traduire ces gènes en protéines. Les nouvelles plantes génétiquement modifiées portent des gènes d'ARN double brin ciblés sur des gènes d'insectes particuliers. Deux articles publiés simultanément dans Biotechnologie naturelle cette semaine montrent que chez certains insectes, manger de l'ARN double brin est suffisant pour provoquer l'extinction des gènes. C'est surprenant : dans des recherches antérieures, l'ARN n'interférait avec l'expression des gènes des organismes que lorsqu'il était injecté.
Les gens ont essayé cela, mais il n'y a eu aucun rapport de succès auparavant, dit Karl Gordon , chercheur en entomologie à l'Organisation de recherche scientifique et industrielle du Commonwealth, à Canberra, en Australie. Les travaux récents, dit-il, sont les premiers à démontrer la promesse de l'interférence ARN comme moyen de lutte antiparasitaire.
Des chercheurs de l'Académie chinoise des sciences, à Shanghai, ont fabriqué des plants de coton qui inhibent un gène qui permet aux vers de la capsule du coton de traiter la toxine gossypol, présente naturellement dans le coton. Les vers de la capsule qui mangent le coton génétiquement modifié ne peuvent pas fabriquer leurs protéines de traitement des toxines et ils meurent. Les chercheurs de Monsanto et Devgen , une entreprise belge, a fabriqué des plants de maïs qui font taire un gène essentiel à la production d'énergie chez les chrysomèles du maïs ; l'ingestion élimine les vers dans les 12 jours.
L'approche génétique la plus efficace pour lutter contre les parasites a été de fabriquer des plantes qui produisent une protéine appelée toxine Bt, qui ralentit les insectes, puis arrête de manger les récoltes, puis meurt. Plus de 120 000 miles carrés de cultures génétiquement modifiées pour produire du Bt ont été cultivées l'année dernière. Mais le Bt n'est pas efficace contre de nombreux parasites, y compris la chrysomèle des racines du maïs, qui peut causer des dommages si importants aux systèmes racinaires des plants de maïs que les plants sont emportés par le vent. Et les chercheurs craignent que les insectes nuisibles deviennent résistants au Bt.
Nous avons besoin d'un moyen de contourner la résistance au Bt, dit Abhaya Dandekar , professeur de pomologie à l'Université de Californie, Davis. L'interférence ARN est attrayante, dit-il, car il est peu probable que les insectes y deviennent résistants. La seule façon de contourner l'interférence ARN est d'arrêter tout le système. Ce qu'il veut dire, c'est que les nouvelles plantes tirent parti d'un mécanisme de silençage génique que le corps des insectes utilise déjà : l'interférence ARN est considérée comme un élément essentiel du système immunitaire des insectes et des autres animaux. Les insectes qui bloquent l'interférence ARN afin de manger en toute sécurité des plantes génétiquement modifiées tomberaient probablement malades, explique Dandekar.
Un autre inconvénient du Bt est sa non-spécificité. La toxine peut avoir ce qu'on appelle des effets hors cible : elle peut tuer des insectes qui ne représentent aucune menace pour les cultures.
L'interférence ARN, dit Ty Vaughn , un chercheur de Monsanto, peut être spécifique à une espèce, permettant un niveau de contrôle plus élevé. D'autres chercheurs sont d'accord et disent que Monsanto a, jusqu'à présent, fait preuve d'un haut niveau de spécificité. Ils devraient être en mesure d'éviter les effets non spécifiques et hors cible, explique Gordon.
Mais d'autres chercheurs mettent en garde contre le fait de sauter trop tôt à cette conclusion. L'interférence d'ARN pour contrôler les parasites est une idée intéressante, mais il est important de comprendre l'écologie, dit Bernard Mathey-Prévot , directeur du Drosophila (mouche des fruits) RNA Interference Screening Center à la Harvard Medical School. Il est très difficile de savoir à l'avance si d'autres insectes pourraient être ciblés.
En plus de tuer les insectes non nuisibles, dit Mathey-Prevot, le mécanisme de silençage génique pourrait se propager entre différentes espèces de plantes, ou des plantes à d'autres organismes, tels que les bactéries dans le sol. Une telle propagation peut être inoffensive, mais là encore, ce n'est peut-être pas le cas. Il faut le comprendre un peu plus, dit Mathey-Prevot.
Vaughn dit que la recherche n'en est qu'à ses débuts et que Monsanto n'a pas fixé de calendrier pour mettre sur le marché des cultures de silençage génique. Monsanto soumettra son nouveau maïs transgénique à une batterie de tests pour établir que ses effets sont spécifiques aux chrysomèles du maïs, dit-il. Les vers-gris du tabac qui ont ingéré le maïs ne semblent pas être affectés.
Mais pour être concluants, disent les chercheurs, de tels tests devraient être ardus. Vous devriez anticiper toutes les espèces que vous ne voudriez pas que cela affecte, puis les tester, dit David Racine , chef de projet du RNA Interference Consortium au Broad Institute, à Harvard et au centre de recherche en médecine génomique géré conjointement par le MIT. Et Gordon prévoit que les organismes de réglementation exigeront un large filtrage.
Bien que les humains aient des gènes similaires à ceux des insectes, les chercheurs disent qu'il est hautement improbable que l'ingestion de maïs de Monsanto provoque l'extinction des gènes chez les humains. Si vous en nourrissiez des tonnes à une souris, je ne pense pas que vous iriez nulle part, dit Root. L'ARN est simplement digéré par les souris et les humains.
Le gouvernement américain n'exige pas l'étiquetage des aliments contenant des organismes génétiquement modifiés, mais il exige des tests de sécurité. Fred Gould , professeur d'agriculture à l'Université d'État de Caroline du Nord, a déclaré que parce que les nouvelles cultures produisent ce qui est en fait un pesticide, elles seraient réglementées par l'Agence de protection de l'environnement des États-Unis. Ces aliments doivent être testés à la fois sur les animaux et par exposition à ce que Gould appelle les sucs gastriques humains reconstitués.
On ne sait pas non plus dans quelle mesure l'utilisation de l'interférence ARN en tant que pesticide sera largement applicable. Chez de nombreux insectes, l'ingestion d'ARN peut ne pas provoquer l'extinction des gènes. Mais les vers de la capsule du coton et les chrysomèles du maïs sont des ravageurs agricoles majeurs, se nourrissant de deux des cultures les plus cultivées au monde. Même si l'interférence ARN est impuissante contre tout autre insecte, elle pourrait tout de même avoir un impact majeur sur l'agriculture.
Mathey-Prévot conseille la patience. À ce stade, dit-il, il est trop tôt pour affirmer la sécurité de la technique. Mais, dit-il, cela signifie également qu'il est trop tôt pour conclure que la capacité de provoquer une interférence ARN est plus dangereuse que les modifications génétiques actuelles des cultures vivrières.