Un coup dans le noir

Les premiers jours du génie génétique étaient assez grossiers, en particulier pour les phytogénéticiens. Mais la technologie permettant d'insérer dans les plantes des gènes conférant des caractères tels que la résistance aux ravageurs a révolutionné l'agriculture moderne. Aujourd'hui, un dispositif ayant pour origine une bataille de réduction des ravageurs d'un autre type est responsable de pratiquement toutes les cultures de soja et de maïs génétiquement modifiés cultivées aux États-Unis. Il a été surnommé le pistolet à gènes.

Tout a commencé en 1983, lorsque le sélectionneur de plantes de l'Université Cornell, John Sanford, s'est tourné vers la biotechnologie dans sa recherche d'un raccourci au-delà du processus de pollinisation croisée long et aléatoire couramment utilisé pour créer de nouvelles plantes. Mais pénétrer les parois cellulaires épaisses d'une plante pour fournir de nouveaux gènes pour des traits spécifiques et souhaités était un défi. Alors qu'il menait la guerre contre une infestation d'écureuils dans son jardin avec un pistolet BB, Sanford a pensé à utiliser un pistolet similaire pour faire exploser les gènes à travers les parois cellulaires. Il a approché Edward Wolf et Nelson Allen, ingénieurs à l'installation de nanofabrication de Cornell, pour les aider à concevoir des projectiles pour livrer l'ADN. Le duo a décidé que des particules microscopiques de tungstène pourraient être recouvertes des gènes souhaités et injectées directement dans les cellules à l'aide d'un pistolet. Les tests préliminaires impliquaient un pistolet à air ordinaire.

Cette histoire faisait partie de notre numéro de décembre 2001

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Theodore Klein, post-doctorant au laboratoire de Sanford, a testé le schéma sur son premier sujet : un oignon. Mais parce que les chercheurs ne pouvaient pas contrôler les explosions d'air du pistolet - les particules n'ont pas pénétré les cellules ou les ont détruites - les premiers essais ont souvent laissé les murs du laboratoire éclaboussés de morceaux d'oignons. L'équipe de Sanford a ensuite développé un appareil pour utiliser des charges de poudre à canon de calibre .22 qui ont fourni des vitesses plus élevées et moins de chocs. Dans ce système, une balle en plastique spécialement conçue chargeait le canon du pistolet, se revêtant elle-même des plombs. Au bout du canon, la balle a percuté une feuille de métal, envoyant les particules voler à grande vitesse à travers un petit trou dans la feuille et dans les cellules. En quelques mois, les expériences sur l'oignon ont fonctionné. Au milieu des années 1980, l'équipe avait également inséré des gènes étrangers dans le tabac, le blé et le soja.

En 1990, Cornell a vendu les droits de la technologie à DuPont. Depuis lors, les pistolets à gènes ont subi plusieurs améliorations, les rendant beaucoup plus précis. Pendant ce temps, des chercheurs de Monsanto, de l'Université de Washington à St. Louis et de l'Université de Gand en Belgique ont développé une méthode concurrente utilisant une bactérie pour injecter de l'ADN dans des cellules végétales. Les phytogénéticiens utilisent maintenant les deux méthodes avec une fréquence à peu près égale pour modifier génétiquement les cultures.

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