Une nouvelle voie pour les OGMs?

Trop souvent caricaturés – à la fois sauveurs de l’humanité et fils maudit de McDonald’s -, objet d’un débat public où la mauvaise foi se mesure à la désinformation (plus d’un côté que de l’autre, il est vrai), les OGMs continuent néanmoins d’être un sujet de choix pour la biotechnologie. Leurs utilisations peuvent aller vers des productions plus résistantes ou moins couteuses à produire (en argent comme en ressources), voire moins polluantes, vers des produits ayant de plus grandes qualités nutritives, comme le riz doré ou vers des plantes produisant de nouvelles substances, pour se protéger (c’est le cas du maïs Bt) ou pour la production de médicaments. La voie généralement adoptée est d’insérer dans le code génétique de l’organisme hôte un gène codant pour la protéine désirée.

Une nouvelle façon d’aborder les choses a récemment fait l’objet d’une publication dans Nature. L’étude est non seulement originale parce qu’elle se base sur des plantes (en l’occurrence des pervenches de Madagascar), et non des bactéries, mais aussi parce qu’il ne s’agit pas de donner à la fleur des « ordres génétiques » (lui intimer l’ordre de produire une molécule en y insérant un gène) mais de lui permettre d’exprimer sa « créativité ».

Le but des chercheurs est la production de vinblastine, une toxine naturellement secrétée par la pervenche et utilisée pour soigner différents cancers. La production, mais aussi l’altération de cette toxine, pour la rendre encore plus efficace. L’idée est alors de fournir des outils à la plante pour qu’elle modifie elle-même la molécule, donnant une grande variété de nouvelles molécules qui seront ensuite étudiées puis sélectionnées. Pour cela, les chercheurs du M.I.T. ont introduit dans le génome de la pervenche des gènes (issues de bactéries) codant pour la fabrication d’enzymes permettant d’ajouter des ions chlore ou brome sur la tryptamine, molécule de base de la vinblastine. Ces atomes restent tout au long du processus de fabrication, ce qui permet d’obtenir au bout d’une série de réactions pas encore très bien connue les nouvelles versions de la toxine.

Il reste encore à améliorer le rendement de la production, environ 15 fois inférieur à celui de la production naturelle, et à réussir à forcer la fabrication d’une nouvelle molécule plutôt que toutes les autres, mais l’approche est très prometteuse. Si elle n’est pas fauchée avant d’atteindre son terme.

Le beau gosse impuissant, alternative aux pesticides?

Pour se débarrasser des insectes nuisibles qui endommagent les cultures, l’approche traditionnelle consiste à répandre sur les plantations divers pesticides, plus ou moins adaptés aux espèces visées.  Ces épandages sont toutefois très mauvais pour l’environnement, il n’y a qu’à voir pour s’en persuader l’état des nappes phréatiques en Bretagne, contaminées notamment par des nitrates. Grâce au développement des biotechnologies, l’épandage peut être limité par l’utilisation de plantes génétiquement modifiées (PGM), produisant « naturellement » des toxines comme le Bacillus Thuringiensis, plus connu sous le sobriquet « Bt ».

Outre les problèmes liés à la contamination d’autres plantes, voire à la toxicité pour l’homme ( ce qui reste une question ouverte, même si l’expérience tend à prouver que les risques sont faibles), cette technique risque de provoquer une coévolution des insectes visés. Nous avons déjà vu que la coévolution pouvait être un fort moteur d’évolution, et dans notre cas, les insectes deviennent peu à peu, par sélection naturelle, résistants aux toxines. Cela oblige à repenser constamment les plants, à varier les toxines, ce qui augmente considérablement les couts.

Une équipe de l’Université Hébraïque de Jérusalem a peut-être trouvé un astucieux moyen de contourner ce problème, tout en évitant de répandre des toxines dans l’environnement. Publié dans le ISME Journal, leurs recherches montrent comment une approche ancienne du problème, celle de l’insecte stérile, peut bénéficier des progrès en biotechnologie. La technique est simple: il s’agit de relâcher dans l’environnement des mâles de l’espèce visée, préalablement stérilisés. Les femelles vont donc copuler avec ces mâles, produisant des œufs non fertiles, et la population va donc décroître petit à petit.

Cela suppose d’élever un grand nombre d’insectes, de les stériliser et de les transporter pour les répandre dans la nature. Toutes ces étapes peuvent affecter la compétitivité sexuelle des mâles (leur pouvoir de séduction, pour faire simple). L’équipe du Pr. Yuval a donc cherché ce qui rendait les mâles d’une espèce simple de mouche, la drosophile, séduisants. En optimisant leur nutrition, et les bactéries dans leur environnement, les chercheurs ont pu créer des mâles ultimes, irrésistibles pour les femelles, mais stériles. Leur utilisation est donc rendue bien plus efficace.

Cette technique permettrait donc, après quelques recherches initiales sur les différents parasites de nos cultures (on ne parle pas de télé-réalité), d’avoir un effet pesticide sans utiliser de produit chimique, et en minimisant les risques de coévolution. Une adaptation des habitudes des insectes n’est pas à exclure, du même type que celle décrite dans Et on tuera tous les affreux. On peut également penser à d’autres utilisations, notamment pour combattre les maladies véhiculées par les moustiques.

Un carburant vert comme une orange.

Electricité, énergie solaire, piles à combustibles, les idée pour remplacer l’essence comme carburant de nos voitures bourgeonnent, boostées par la raréfaction progressive du pétrole. Parmi celles-ci, une solution est déjà en partie mis en pratique dans des régions comme le Brésil, le recours aux biocarburants. Là-bas, c’est l’éthanol qui est privilégié, produit en masse à partir de canne à sucre.

Le problème, c’est que le procédé n’est pas des plus efficaces. Tout d’abord, une étude publiée dans le magazine Science montre que l’utilisation de nouvelles terres pour produire du bioéthanol (ici, à base de maïs) est plus couteux en gaz à effet de serre que l’essence classique. Le ratio peut toutefois être renversé si l’on utilise des terres en jachère.

Le procédé pose aussi le problème d’être généralement basé sur des produits de consommation, comme la canne à sucre ou le maïs. La conséquence directe de l’utilisation de ceux-ci pour la production de bioéthanol est une hausse de la demande, et donc une hausse des prix. Souvent cultivés dans des pays en voie de développement, le bioéthanol rend ainsi des produits de consommation courant moins abordable. Et en devenant une culture très rentable et demandée, il empiète également sur les autres cultures, diminuant cette fois l’offre, ce qui provoque également une hausse des prix.

La solution miracle pour la filière éthanol, ce serait de pouvoir utiliser des déchets organiques, des déchets issus de la nourriture donc, comme matière première pour la production d’éthanol. Une première brèche a été ouverte en 2008 par l’équipe de Mariam Sticklen à Michigan State University, qui a montré comment une enzyme trouvée dans l’estomac d’une vache pouvait transformer du maïs en biocarburant.

C’est en utilisant un cocktail d’enzyme que le Pr Henry Daniell a réussi à faire de même en utilisant des pelures d’oranges (l’article est à paraître dans Plant Biotechnology Journal). En utilisant différentes enzymes présentes dans la nature, parfois dans une bactérie ou un champignon, les chercheurs ont réussi à transformer les pelures, ou encore des déchets de bois, en sucre, qui peut ensuite être fermenté en éthanol. Cette technologie permet de produire du biocarburant avec un bas cout en gaz à effet de serre.

Encore faut il posséder les bonnes enzymes, et en quantité suffisante. Là encore, dans une optique de réduction des couts, plutôt que de passer par des enzymes de synthèse, couteuse et difficiles à fabriquer, on peut avoir recours à la technologie OGM: en effet, il est possible de modifier génétiquement des plants de tabac pour produire tout ce dont on a besoin. Le seul effet secondaire pourrait être une hausse du prix du tabac. Si il n’est pas copensé par une baisse des taxe, ce serait au final aux fumeurs de payer pour nos pots d’échappement?