Définition

Le génie génétique ou la modification génétique est un domaine de la génétique qui modifie l’ADN d’un organisme en changeant ou en remplaçant des gènes spécifiques. Utilisé dans les secteurs agricole, industriel, chimique, pharmaceutique et médical, le génie génétique peut être appliqué à la production de levures de bière, aux thérapies contre le cancer, aux cultures et au bétail génétiquement modifiés, parmi d’innombrables autres options. Le seul critère est que le produit modifié est – ou a été – un organisme vivant qui contient de l’ADN.

Exemples de génie génétique

Les exemples de génie génétique sont répertoriés par secteur dans cet article, où chaque secteur applique la modification de l’ADN avec un objectif différent. Comme le génome humain contient entre 20 000 et 25 000 gènes et que ces gènes peuvent s’étendre de quelques centaines de paires de bases à plus de 2 millions, le champ d’application du génie génétique est immense. Cependant, il y a beaucoup de questions éthiques qui concernent jusqu’où ce type de recherche devrait aller et quelles applications sont acceptables.

Industrie chimique

L’industrie chimique utilise le génie génétique lorsqu’elle produit des micro-organismes vivants modifiés pour la production chimique. Il n’est pas possible de modifier génétiquement un produit chimique ou un matériau comme un acide ou une barre d’acier – ils ne contiennent pas d’ADN ; cependant, les bactéries qui produisent de l’acide, par exemple, peuvent être génétiquement modifiées.

Les composés chimiques naturels sont essentiels à l’existence de la vie. Ils ont été imités au fil des ans par des copies fabriquées par l’homme (synthétiques). Un exemple de génie génétique dans l’industrie chimique actuelle est une enzyme appelée protéase. Le génie protéasique est à la base de la modification génétique dans la fabrication des détergents à lessive.

Les protéases sont des enzymes que l’on trouve dans tous les organismes vivants ; leur fonction est de catalyser (accélérer) la dégradation des liaisons ester et peptide que l’on trouve dans de nombreux types de taches de lessive. Les gènes des protéases donnent aux cellules les instructions de fabrication pour la production de protéases à l’intérieur de la cellule (synthèse des protéines). En manipulant ces gènes, on peut modifier la forme ultime de la protéase et certaines de ses caractéristiques.

Les détergents antérieurs n’avaient pas accès à la technologie du génie génétique, mais même à cette époque, les chercheurs étaient capables de modifier les protéases en sélectionnant et en produisant les meilleures souches. Grâce au génie génétique, ces enzymes peuvent être encore améliorées pour obtenir des blancs encore plus blancs. Une fois le gène de production de la protéase décodé, il a été possible de l’extraire et de le modifier. De nombreuses modifications ont été apportées qui améliorent les résultats du détachage dans des niveaux de pH et de température de l’eau variables, par exemple.

D’autres exemples de génie génétique dans l’industrie chimique incluent une gestion des eaux usées moins dommageable pour l’environnement. Il s’agit de modifier les gènes des nombreux types de bactéries qui digèrent les déchets sans qu’ils laissent derrière eux des sous-produits tout aussi nocifs. Un autre exemple est la fabrication de plastiques biodégradables à l’aide de souches de cyanobactéries génétiquement modifiées.

Production végétale

Les exemples de génie génétique relatifs à la production végétale sont souvent utilisés pour nous dire pourquoi ne pas les acheter ou les manger ; cependant, une population croissante sans le temps, l’espace ou souvent les connaissances nécessaires pour produire des cultures à la maison signifie que nous devons utiliser nos terres agricoles plus efficacement. Dans le même temps, il est important de ne pas réduire les habitats naturels dans le monde. Les cultures génétiquement modifiées (GM) sont une réponse sous la forme d’un rendement accru sur une parcelle plus petite. La modification génétique d’une culture se concentre sur l’augmentation de la résistance aux maladies, l’augmentation de la teneur en fibres et en nutriments, ou l’augmentation du rendement – de préférence une combinaison des trois. Si nous pouvons obtenir tous les minéraux et les vitamines dont nous avons besoin à partir d’une super-tomate qui pousse très rapidement sans avoir besoin de pesticides ou d’engrais, et qui poussera même dans des conditions de sécheresse, alors le sujet des cultures génétiquement modifiées semble soudainement très attrayant en effet.

De nombreux commentaires négatifs du public ont fait que les cultures génétiquement modifiées sont impopulaires ; de nombreuses cultures génétiquement modifiées – même lorsqu’elles sont cultivées légalement – ne peuvent pas trouver un marché assez important. Cela signifie que les agriculteurs veulent rarement prendre le risque financier de les cultiver.

Il n’y a pas de preuve scientifique qu’une culture génétiquement modifiée est dangereuse à manger par rapport à une culture non génétiquement modifiée, mais le génie génétique est assez récent et nous ne pouvons pas dire avec certitude si les effets à long terme sont nocifs pour les humains ou les animaux qui les mangent (que nous pourrions ensuite manger dans nos hamburgers). La seule plante génétiquement modifiée cultivée légalement dans l’Union européenne (UE) est le maïs MON 810. La production de ce maïs dans l’UE pourrait également être interdite à l’avenir. Aux États-Unis, la loi fédérale est stricte en ce qui concerne les tests d’OGM, mais la production, la vente et la consommation de cultures génétiquement modifiées sont légales.

Bétail

Les exemples de génie génétique dans l’élevage du bétail devraient toujours mentionner une restriction de la Food and Drug Administration qui a été récemment levée. L’importation, la vente et l’élevage d’œufs de saumon génétiquement modifiés étaient autrefois interdits aux États-Unis, bien que cela ne soit pas dû à la crainte que la consommation de ces poissons puisse être dangereuse pour notre santé – l’interdiction était due aux lois sur l’étiquetage. Cette interdiction a maintenant été levée.

Dans le saumon AquaAdvantage, les scientifiques ont combiné les gènes du saumon Chinook et du plutôt laid tacaud de l’océan (ci-dessous) pour produire un saumon à croissance continue (le saumon croît généralement de façon saisonnière) qui utilise et nécessite moins de calories que les alternatives sauvages ou d’élevage. L’entreprise a passé vingt ans à tester cette nouvelle source de nourriture ; les arguments contre l’utilisation du saumon GM sont généralement basés sur le fait que vingt ans n’est pas très long dans la vie humaine moyenne.

Alors que le bœuf génétiquement modifié est difficile à trouver, il est toujours possible que votre rôti de poterie ait un jour mangé des aliments GM. Il se peut aussi qu’il ait – de son vivant – été injecté d’hormone de croissance bovine recombinante (rBGH) génétiquement modifiée. Cette hormone est également injectée aux vaches laitières. Il a été signalé que le lait des vaches traitées à la rBGH contient des niveaux plus élevés d’IGF-1, une hormone qui semble augmenter le risque de cancer du sein, de la prostate, du côlon et du poumon chez l’homme. Ce n’est là qu’une des raisons pour lesquelles les produits génétiquement modifiés sont si controversés. Mais des études ont également montré que l’utilisation d’aliments génétiquement modifiés augmente le niveau de santé des animaux et signifie souvent que les agriculteurs n’ont pas besoin d’injecter des antibiotiques et des hormones à leur bétail – comme ces produits chimiques peuvent passer dans le sang des personnes qui mangent le bétail ou boivent leur lait, cela peut être un résultat doublement positif. Le jury n’a pas encore tranché.

Le poulet génétiquement modifié n’est pas disponible dans votre supermarché local (encore) mais les poulets nourris avec des aliments génétiquement modifiés sont souvent étiquetés comme tels. Ce sont donc les résidus digérés de différentes cultures génétiquement modifiées et non un oiseau génétiquement modifié qui rôtit dans le four.

Les œufs de poule génétiquement modifiés sont étudiés comme une future source de composés chimiques naturels. Les poules femelles peuvent être génétiquement modifiées pour produire des œufs qui contiennent de plus grandes quantités de certaines protéines. Ces protéines sont couramment utilisées dans les processus de fabrication des médicaments. Les prix futurs des médicaments pourraient être beaucoup plus abordables grâce à la technologie de modification génétique.

Traitement du cancer

Les exemples de génie génétique dans le traitement du cancer commencent déjà à montrer des résultats très positifs. L’œuf de poule fait ici aussi une apparition. Dans ce domaine du génie génétique, les gènes bactériens qui produisent des protéines particulières sont modifiés. Ces protéines – vous avez peut-être entendu parler de la protéine Cas9, très étudiée – forment des anticorps qui aident à détruire les virus. Ce type de protéine soutient également un mécanisme qui alerte la réponse immunitaire chez l’homme. Comme cette réponse est souvent supprimée par les cellules cancéreuses, Cas9 pourrait aider l’organisme à reconnaître puis à combattre le cancer. Cas9 est déjà étudié et testé pour des troubles génétiques tels que la drépanocytose et la mucoviscidose.

Maladies héréditaires

Les maladies et troubles héréditaires pourraient devenir une chose du passé grâce au génie génétique – il y a juste un problème, l’utilisation éthique des embryons humains à des fins de recherche.

Le génie génétique embryonnaire est légal dans certains pays et ces pays reçoivent beaucoup de critiques. Mais lorsque He Jiankui a modifié les gènes d’embryons jumeaux, puis les a fait implanter dans une femme qui a donné naissance à ces enfants génétiquement modifiés, le monde est devenu fou et Jiankui a ensuite été emprisonné. Non seulement les effets à long terme du génie génétique sont inconnus, mais tout changement pourrait se transmettre aux générations suivantes ou continuer à changer sans le contrôle naturel qu’est l’évolution. Pour les personnes qui croient que la vie commence dès la conception ou qui considèrent un embryon comme une personne vivante et consciente, les arguments éthiques sont encore plus nombreux.

De nombreux parents qui se soumettent au processus de fécondation in vitro (FIV) se voient proposer l’option du diagnostic génétique préimplantatoire (DPI). Celui-ci vérifie l’ADN de l’ovule fécondé avant son insertion dans l’utérus. L’objectif est de rechercher d’éventuelles mutations génétiques. Les parents sont autorisés à rejeter les ovules « défectueux ». Beaucoup pensent que c’est une erreur, car nous n’avons pas convenu de ce qui est considéré comme une mutation indésirable. Un défaut génétique qui provoque une fausse couche serait peut-être acceptable. Mais qu’en est-il du sexe, d’une maladie mentale héréditaire, de la couleur des yeux ? Ces dernières années, plusieurs cliniques de fertilité en Inde ont été dénoncées pour avoir promis à des couples une descendance masculine, par exemple. Il ne s’agit pas d’un exemple de génie génétique, mais de nombreux groupes craignent que certains choix physiologiques puissent se frayer un chemin dans le génie génétique sans être contrôlés. Aujourd’hui, la modification génétique chez l’homme suit pratiquement les mêmes arguments éthiques que l’avortement.

Pour et contre le génie génétique

Le pour et le contre du génie génétique ne sont pas du tout clairs. Dans le domaine de la modification génétique humaine, nos croyances personnelles affectent la manière dont cette technologie se développera et avancera. Dans les pays où la loi stipule que la vie humaine commence à la 24e semaine, le génie génétique des embryons non menés à terme est plus susceptible d’être accepté. Cette question éthique fait partie de ce que l’on appelle l’argument de la personnalité du fœtus et constitue la principale raison pour laquelle le génie génétique chez l’homme rencontre tant de résistance.

Dans un contexte agricole, les craintes du public concernent les effets à long terme de la consommation d’aliments génétiquement modifiés. Ces craintes empêchent les agriculteurs de produire des cultures modifiées, car ils pourraient ne pas être en mesure de les vendre et, dans de nombreux pays, il est illégal de les cultiver. Les questions personnelles sont souvent des opinions ; les véritables avantages et inconvénients concernent les résultats de recherches scientifiques à long terme. Malheureusement, l’édition du génome est une nouvelle technologie et nous n’avons pas de données qui couvrent plus de quelques années – et certainement rien qui couvre la vie d’une ou plusieurs générations.

Pros

Les pour du génie génétique devraient commencer par le fait que ce sujet nous a permis d’en apprendre beaucoup plus sur nos gènes et les gènes d’autres organismes. C’est grâce au génie génétique que nous apprenons comment fonctionne l’ensemble des organismes contenant de l’ADN, des bactéries aux humains.

Le génie génétique nous a apporté des connaissances nouvelles et inattendues qui nous indiquent comment certaines maladies se développent. Ce domaine a également fourni des thérapies ciblées qui peuvent guérir ou du moins soulager ces maladies. Non seulement l’action des produits pharmaceutiques mais aussi leur production moins coûteuse – comme dans le cas des œufs de poule génétiquement modifiés – peuvent être rendues plus efficaces grâce à cette technologie.

La combinaison d’une population mondiale croissante et de la nécessité de maintenir un rapport très instable entre les terres agricoles et les habitats naturels a conduit au développement de cultures génétiquement modifiées. Ces cultures sont conçues pour avoir un meilleur rendement, utiliser moins de nutriments pour pousser, et nécessiter moins de surface ou moins de produits chimiques (herbicides et pesticides). Les scientifiques peuvent même améliorer le goût, les valeurs nutritionnelles, les couleurs et les formes.

Les bactéries génétiquement modifiées aident à produire des biocarburants à partir de cultures génétiquement modifiées. Les biocarburants réduisent les effets de la pollution par les combustibles fossiles. Les cyanobactéries nous aident à produire des plastiques biodégradables et d’autres micro-organismes génétiquement modifiés décomposent nos déchets. La modification génétique est fortement liée à notre écologie et à notre avenir.

Et nous utilisons moins les ressources de la terre lorsque notre bétail grandit plus rapidement. Lorsque les bovins de boucherie atteignent leur taille adulte en un an au lieu de deux ou trois, cela représente deux années de moins dans l’empreinte carbone de chaque animal. Lorsque les gènes des bovins sont modifiés pour combattre les maladies, notre lait et notre viande contiennent moins de résidus d’antibiotiques et d’hormones. Le génie génétique signifie moins de pression pour transformer des écosystèmes naturels importants et en voie de disparition en usines de production alimentaire.

Cons

Les contre reposent principalement sur le manque d’études à long terme sur les effets du génie génétique, tant sur un organisme que sur les organismes qui le mangent. Peut-être même ceux qui vivent à ses côtés. Comme pour toute technologie nouvelle mais potentiellement dommageable, nous n’avons tout simplement pas assez de données.

Un autre facteur est que, bien que nous ayons décodé le génome humain, nous ne savons pas tout ce qu’il faut savoir sur chaque fonction du corps humain. Par exemple, le microbiome intestinal est un sujet brûlant assez récent. Les scientifiques admettent désormais que les bactéries de l’intestin affectent directement le cerveau, ce qui était rarement le cas il y a dix ans. Mais la manière exacte dont les neurotransmetteurs du cerveau interagissent avec les substances chimiques présentes dans le tube digestif reste un mystère. Des exemples comme celui-ci signifient que de nombreuses personnes soutiennent que nous ne devrions pas essayer de réparer quelque chose si nous ne savons pas exactement comment il fonctionne, si nous ne connaissons pas les effets à long terme ou si nous ne savons pas s’il est réellement cassé en premier lieu.

Il y a d’autres obstacles, bien sûr. Avant de savoir si le génie génétique peut éliminer en toute sécurité une maladie mortelle pour toujours, nous devons déterminer s’il est juste de modifier l’ADN des embryons, de les laisser grandir et naître, puis d’étudier leur vie de la naissance à la vieillesse (et peut-être aussi celle de leurs enfants et petits-enfants) afin de nous assurer que le nouveau remède est sûr.

Bibliographie