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Les agriculteurs cherchent à déployer un puissant lecteur de gènes
Une technologie redoutée pour son potentiel en tant qu'arme biologique suscite l'intérêt des agriculteurs comme moyen de lutte contre les ravageurs. 12 décembre 2017
Avec l'aimable autorisation d'Omar Akbari
Depuis son apparition dans le nord de la Californie en 2008, la drosophile à ailes tachetées, un type de mouche des fruits originaire d'Asie, est devenue le fléau des fermes de cerisiers de l'État en raison de l'ovipositeur tranchant sur sa queue.
Plutôt que de pondre des œufs dans des baies pourries, comme le font les mouches domestiques, l'espèce envahissante perce des trous dans les fruits qui mûrissent encore, les gâtant. Les coûts pour l'agriculture américaine : environ 700 millions de dollars par an.
Les producteurs de cerises de Californie pensent qu'ils peuvent avoir un moyen de se débarrasser des mouches à moindre coût. Pour ce faire, ils comptent sur une technologie développée par des généticiens : un forçage génétique qui peut propager des altérations de l'ADN chez les mouches sauvages, les tuant potentiellement.
La technologie du forçage génétique est l'une des inventions les plus débattues et les plus redoutées de la biologie moderne. Les opposants l'appellent une bombe atomique génétique et veulent qu'elle soit interdite. D'autres voient la possibilité d'interventions de santé publique sans précédent, comme l'éradication des moustiques qui propagent le paludisme.
Maintenant, pour la première fois, les utilisations commerciales sont sur la table. Grâce au financement du California Cherry Board, des scientifiques de l'Université de Californie à Riverside ont installé un forçage génétique chez le ravageur envahissant, la première fois que la technologie a été établie chez une espèce commercialement importante.
La larve d'une mouche des fruits devient rouge. Le marquage fluorescent signale qu'il a hérité d'un forçage génétique, ou élément génétique égoïste, de sa mère. AVEC L'AUTORISATION D'OMAR AKBARI
En plus de cet effort, qui reste confiné au laboratoire, deux entreprises dérivées de l'Université de Californie à San Diego poursuivent également l'utilisation commerciale des forçages génétiques. L'un, Agragene, vise également à modifier les plantes et les insectes. Sa société sœur, Synbal , veut exploiter la technologie comme un moyen rapide de concevoir des souris de laboratoire et éventuellement des chiens de compagnie.
Il s'agit d'avoir des gènes sous contrôle précis dans tout organisme que vous modifiez, explique David Webb, PDG par intérim des deux sociétés dérivées de l'UCSD, dont aucune n'a levé de capitaux.
Un forçage génétique fonctionne via un soi-disant gène égoïste qui est capable de se répliquer et d'être hérité par la plupart des descendants d'un animal plutôt que par la moitié, comme d'habitude. L'effet est appelé héritage super-mendélien .
Le problème est que la modification des animaux sauvages soulève des questions éthiques et réglementaires complexes. Certains scientifiques craignez que les lecteurs de gènes ne se déchaînent — par exemple, si des animaux de laboratoire s'échappent et propagent des changements dans la nature. Le Broad Institute du MIT et de Harvard a même ajouté les forçages génétiques à une liste d'utilisations de la technologie d'édition de gènes qu'il ne pense pas que les entreprises devraient poursuivre.
De plus, toute utilisation d'une technologie aussi puissante sera très réglementée. Ces obstacles expliquent pourquoi la plupart des financements liés au forçage génétique proviennent soit de philanthropies, soit de l'armée. La Fondation Gates a engagé plus de 75 millions de dollars pour créer des moustiques autodestructeurs du paludisme, qui, selon elle, pourraient être nécessaires pour éradiquer cette maladie en Afrique. Cette année, l'agence de recherche militaire américaine DARPA a commencé à dépenser un montant similaire pour développer antidotes au forçage génétique , devraient-ils être utilisés comme une arme.
Le California Cherry Board, qui représente les producteurs, veut juste se débarrasser des mouches. Lorsque les ravageurs sont arrivés il y a dix ans, les vergers ont commencé à pulvériser des insecticides appelés pyréthroïdes, avec des noms commerciaux comme Mustang Maxx et Warrior.
Omar Akbari. Avec l'aimable autorisation d'Omar Akbari
C'est fondamentalement le produit chimique le plus puissant qui soit, explique Nick Matteis, un cadre de l'organisation des producteurs. Les pulvérisations tuent les mouches et à peu près tous les autres insectes, y compris les abeilles. Si vous n'aviez pas à pulvériser, c'est énorme, dit-il.
Pour les producteurs de cerises, un forçage génétique ressemble à un outil de précision qui pourrait éliminer une espèce parmi des milliers. En 2013, l'organisation a commencé à financer le développement de la technologie, dépensant environ 100 000 dollars par an, soit environ un tiers de son budget de recherche, pour que le professeur de Riverside, Omar Akbari, installe un forçage génétique dans le génome de cette mouche.
C'est beaucoup d'argent de leur point de vue, mais de notre côté, c'est juste assez pour payer un salaire et quelques expériences, explique Akbari, un expert en génétique des insectes et l'un des participants au programme DARPA.
Même ainsi, en juillet, Akbari avait réussi avec le forçage génétique. Sa technologie, appelée Medea du nom de la sorcière grecque qui a assassiné ses enfants, s'est propagée à 100% des mouches lors d'expériences dans des cages de laboratoire, dit-il.
L'étape suivante consiste à déterminer quelle cargaison génétique attacher au gène égoïste. Les mouches femelles survivent à l'hiver parce que leur corps fabrique des cryoprotecteurs. L'ajout d'un gène pour bloquer ces produits chimiques pourrait provoquer le gel des mouches. Une autre possibilité consiste à modifier génétiquement l'ovipositeur des insectes afin qu'ils modifient leur comportement.
Si vous vous débarrassiez de ce couteau ou que vous l'émoussiez, au lieu de poignarder des cerises qui mûrissent, elles pondraient leurs œufs dans des fruits pourris, comme des mouches ordinaires, dit Akbari. Les mouches existeraient toujours, mais elles ne seraient plus des ravageurs des cultures.
Les gens craignent que les forçages génétiques ne soient irréversibles une fois libérés. En fait, les scientifiques disposent d'une grande variété d'astuces pour les garder sous contrôle. Dans le cas d'Akbari, son système Medea nécessite un grand nombre d'insectes pour que la réaction en chaîne commence - au moins des milliers. Cela signifie que quelques mouches faisant du stop ailleurs dans une boîte de cerises auraient peu de chances de propager le lecteur accidentellement.
Le California Cherry Board se dit désormais prêt à financer des études en laboratoire à plus grande échelle. Pour les payer, et éventuellement demander l'autorisation de déployer un forçage génétique, le groupe d'agriculteurs envisage de lever des fonds auprès d'autres producteurs de fruits pour financer une société d'utilité publique. L'entreprise aurait, dans le cadre de sa charte, l'obligation de garder ses plans techniques et ses finances au grand jour.
Nous allons créer une entité qui est essentiellement dans le domaine des fiducies, explique Tom Turpen, un consultant qui conseille les agriculteurs dans la création de la nouvelle société. Sinon, dit-il, les opposants aux OGM susciteraient probablement un débat public paralysant.
Matteis, l'exécutif de Cherry Board, estime qu'il pourrait s'écouler cinq ans avant qu'un forçage génétique ne soit approuvé et prêt à être déployé. Il espère que d'ici là, le public soutiendra le plan. 'Tout insecte considéré comme bénéfique à distance pour l'environnement, vous auriez beaucoup plus de mal', dit-il. « Mais cet insecte est une arrivée récente. On se soucierait moins de perturber le cercle de la vie.