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Quelles sont les différentes biotechnologies ?

Mise à jour : 17 juillet 2014

En toute rigueur étymologique, les biotechnologies (parfois nommées simplement biotech) sont les technologies liées au vivant. Selon l’Encyclopaedia Universalis, « les biotechnologies se définissent, aujourd’hui, comme l’ensemble des méthodes et des techniques utilisant des composants du vivant (molécules, organites, cellules, organismes) pour rechercher, modifier ou produire des substances chimiques ou des éléments d’origine végétale, animale ou microbienne ». Mais encore ?

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Crédits : International maize and wheat improvement center

Les biotechnologies traditionnelles et modernes n’ont en commun que le nom. Or, profitant de cette confusion, les producteurs d’OGM essaient d’insuffler dans l’opinion publique l’idée de continuité entre elles. Cependant, il y a clairement une rupture technique entre faire du pain en utilisant du levain et ajouter un transgène dans un maïs. Les biotechnologies modernes sont en réalité des techniques de manipulation et de modification du vivant qui ouvrent la voie à de nombreuses questions et au dépôt de brevets. Quelques explications sur ces différentes technologies liées au vivant.

Des biotechnologies millénaires...

L’ajout d’un levain dans une pâte pour la faire lever, ou d’une levure dans une bière pour la faire fermenter, le processus de vinification, le vieillissement de certains fromages... : toutes ces « technologies » traditionnelles et souvent empiriques peuvent, au sens étymologique du terme, être rattachées aux biotechnologies. Au XIXe siècle, Louis Pasteur (1822-1895) met en évidence l’existence de micro-organismes, leur rôle de ferments, et, d’autre part, explique leur action. Ces recherches débouchent sur une amélioration des pratiques industrielles, avec la sélection de levures, moisissures, et autres bactéries pour leurs qualités particulières.

… aux biotechnologies « modernes »

Les recherches de la fin du XIXe et surtout du XXe siècle sur la structure des êtres vivants (composition des cellules, puis du noyau, structure de l’ADN...) ont permis de commencer à décrire le fonctionnement des êtres vivants. L’observation notamment des gènes et de leur fonctionnement, avec un code génétique commun aux différents êtres vivants, ainsi que l’observation d’enzymes permettant de « couper et recoller » des fragments d’ADN, laissent entrevoir aux techniciens de laboratoires des projets d’autres « assemblages » du vivant. Pour ces techniciens, il suffit en théorie d’identifier un gène responsable d’une fonction ou d’un caractère chez n’importe quel être vivant, de l’isoler, puis de l’implanter dans l’être vivant que l’on veut doter de cette fonction ou de ce caractère : l’idée de transgenèse naît dans les années 1970 (cf. Qu’est-ce qu’un OGM ? Qu’est-ce que la transgenèse ? ).

Une floraison de nouvelles techniques

Les plantes transgéniques ne sont pas les seuls organismes vivants dont le patrimoine génétique a été modifié en laboratoire. Si les plantes mutées les ont précédées (cf. Qu’est-ce que la mutagénèse ?), d’autres techniques de biotechnologies émergent. Sept d’entre elles - mutagenèse dirigée par oligonucléotides, technologie des nucléases à doigts de zinc, cisgenèse (voir encadré ci-dessous), greffe, agro-infiltration, amélioration inverse, et méthylation de l’ADN via RNAi/RNAsi [1] - sont actuellement analysées par la Commission européenne pour déterminer si elles aboutissent à des OGM ou non [2].
Mais la liste des nouvelles techniques ne se limite pas à ces sept-là. D’autres techniques font leur apparition sur les paillasses des laboratoires à l’instar des méganucléases, TALEN, Crisper... Devant cette avalanche, la Commission européenne ambitionne de répondre de manière transversale sur le statut OGM ou non des plantes modifiées.

Quelques produits issus d’une de ces nouvelles techniques, la mutagenèse dirigée par oligonucléotides, sont en cours de demande d’autorisation, voire sont déjà autorisés. Concernant les autres techniques, citons quelques projets : Pioneer collabore avec l’entreprise Precision BioSciences pour modifier, à l’aide de méganucléases, le génome de plants de maïs mâles pour les rendre stériles. Pioneer, comme Syngenta, Monsanto, Bayer CropSciences, a également signé un accord de licence avec la fondation Two Blades pour utiliser les protéines TALEN permettant de modifier le génome de plantes en le coupant à un endroit précis [3]. En France, Euralis Semences a signé en juillet 2013 un accord de licence avec BASF pour développer des tournesols Clearfield, tolérant des herbicides [4]. Ces exemples illustrent que la transgenèse classique est une technique obsolète au regard de ce qui se fait aujourd’hui en laboratoire [5].

La cisgenèse : pour faire oublier la transgenèse ?

La transgenèse consiste à transformer le patrimoine génétique d’un individu par ajout (ou extinction de l’expression) d’un gène provenant d’un autre individu d’une espèce différente (exemple : un gène d’araignée dans une chèvre), ou même d’un règne différent (exemple : un gène de fraise dans un poisson).
Avec la cisgenèse, le gène introduit est cette fois de la même espèce mais des séquences d’ADN d’espèces ou règnes différents sont souvent toujours présentes [6].

Aux États-Unis, l’entreprise Okanagan a déposé en 2010 une demande d’autorisation pour une pomme cisgénique, appelée « Arctic », modifiée pour ne pas « brunir » une fois épluchée. Elle attend cette autorisation courant 2014 ou 2015 [7].

Ces nouvelles techniques donnent-elles des OGM ?

Au sens strict et légal du terme, selon la directive 2001/18, un OGM est « organisme, à l’exception des êtres humains, dont le matériel génétique a été modifié d’une manière qui ne s’effectue pas naturellement par multiplication et/ou par recombinaison naturelle ». Mais le législateur européen nous a habitué à certaines surprises : il a par exemple exclu les produits de la mutagenèse de l’application de la directive européenne 2001/18 sur les OGM, , mais en leur reconnaissant leur statut d’OGM. La Commission européenne se pose la même question pour l’ensemble de ces nouvelles techniques. Mais le sujet n’est pas simple : un groupe d’experts mis en place en 2008 pour y répondre a rendu début 2012 [8] un rapport qui n’a pas permis à la Commission de statuer. Et les réflexions sont encore en cours [9].
De leur côté, les semenciers et entreprises de biotechnologie suivent de très près ces réflexions, car la facilité de mise en marché de ces nouveaux produits (évaluation obligatoire ou non, étiquetage obligatoire ou non) dépendra bien sûr de la réponse que l’Union européenne apportera. Par contre, une chose est sûre : toutes ces nouvelles techniques entrent bien dans le champ de la brevetabilité du vivant ! (cf. Qu’est-ce que le brevetage du vivant ?). Voici à titre d’exemples quelques brevets délivrés pour certaines de ces nouvelles techniques : Cibus a déposé un brevet pour un canola obtenu par mutagenèse dirigée par oligonucléotides [10] ; Cellectis a déposé des brevets pour la technologie des nucléases à doigts de zinc ; et Nomad a déposé des brevets pour la technologie de l’agro-infiltration en vue de produire des protéines thérapeutiques.

Des nouvelles techniques plus sûres ?

Les semenciers et entreprises de biotechnologie justifient l’introduction de ces nouvelles techniques entre autre par une meilleure maîtrise de l’insertion des modifications génétiques (en nombre et en lieu d’insertion). Si l’on ne peut nier que certaines techniques sont de plus en plus précises, rappelons que les industriels affirmaient, à la fin des années 90, tous et publiquement, que la transgenèse était totalement maîtrisée… Ce qui s’est avéré faux (cf. Qu’est-ce qu’un OGM ? Qu’est-ce que la transgenèse ? ). Les recombinaisons génétiques effectuées entre plantes dans les programmes de sélection classique se font par des mécanismes qui diffèrent de ceux utilisés dans la transgenèse et autres nouvelles techniques. Les échanges de gènes entre les couples parentaux obéissent à des mécanismes de recombinaison homologue qui garantissent la relative stabilité des génomes dans la descendance. Pour la mutagénèse, pour justifier le caractère “banal” de ces manipulations, on évoque souvent les mutations naturelles qui interviennent au cours de l’évolution et qui peuvent conduire à d’importants remaniements génétiques. On oublie cependant de préciser que les organismes ainsi obtenus sont sélectionnés sur des milliers et des milliers de générations, alors que les organismes mutés en laboratoire sont étudiés pendant quelques générations avant d’être massivement disséminés sur le marché.

De fait, l’objectif principal de l’utilisation de ces techniques semble être ailleurs : devant le rejet massif des plantes transgéniques par la société civile, les semenciers et entreprises de biotechnologies ambitionnent d’obtenir des droits de propriété industrielle type « brevet » sur des plantes facilement commercialisables car échappant à la fois à la législation sur les OGM et à l’ire du public contre les OGM. 

Techniques nouvelles mais paradigmes anciens

Au fond, ces recherches « de pointe » pour transformer les génomes, si elles font appel aux dernières évolutions techniques, n’en sont pas moins des applications d’un vieux paradigme : au niveau génétique, celui d’un génome vu comme simple succession de lettres, comme un jeu de Lego ; au niveau agronomique, celui d’une vision simpliste des écosystèmes basée sur le principe « action / réaction » : à l’attaque de pyrale, je réponds par un insecticide (qu’il soit pulvérisé ou produit par la plante elle-même). Ajoutons un troisième paradigme, économique celui-ci : le brevet permet l’innovation alors que cet outil est actuellement, au contraire, utilisé pour augmenter les monopoles et interdire à certains chercheurs de regarder de trop près ce qui se cache derrière ces créations biotechnologiques.

Pour nombre d’acteurs, dont Inf’OGM et certains chercheurs, ces paradigmes sont aujourd’hui caduques. Ainsi, les génomes sont des organisations extrêmement complexes qui interagissent avec l’environnement. Le vivant doit être vu, étudié, respecté, dans sa complexité et sa globalité. D’autres acteurs demandent aussi que « l’amélioration variétale » soit conduite de façon préférentielle dans un contexte local et par les acteurs concernés (recherche participative) [11]. Changer de paradigme, c’est construire un nouveau chemin, ensemble, qui reste encore largement à inventer. Mais certaines pierres sont déjà posées : ainsi, les mouvements d’agriculture biologique cherchent à repenser de façon systémique l’agriculture, à sortir d’une logique de maîtrise artificielle de la nature, pour envisager les interactions entre les différents organismes vivants. D’autres acteurs défendent des droits de propriété collectifs non excluant en lieu et place du brevet.