Accueil > Pour en savoir plus > Biologie Génétique Epigénétique > "Dans une nouvelle étude, des scientifiques internationaux font appel au (...)

"Dans une nouvelle étude, des scientifiques internationaux font appel au principe de précaution à propos des usages du forçage génétique (‘gene drive’ en anglais) chez des organismes vivants" par GMWatch

Traduction et compléments de Jacques Hallard

lundi 9 septembre 2019, par GMWatch


ISIAS Génétique

Dans une nouvelle étude, des scientifiques internationaux font appel au principe de précaution à propos des usages du forçage génétique (‘gene drive’ en anglais) chez des organismes vivants

Complément d’informations sur ‘Gene Drive’ et forçage génétique#DAZU

Ce document a été publié le 21 mai 2019 par GMWatch sous le titre « International scientists urge precaution with gene drives : New study  » et il est accessible sur ce site : https://www.gmwatch.org/en/news/latest-news/18951-international-scientists-urge-precaution-with-gene-drives-new-study

Gene Drive Inheritance

Image via Wiki Commons, licensed under Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International license. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Gene_Drive.png

Légende :

A gauche, l’hérédité normale avec laquelle le gène modifié n’est pas dispersé

A droite, l’hérédité résultant d’un application du forçage génétique (gene drive) dans laquelle le gène modifié est totalement dispersé.

[« Dans les conditions d’une transmission mendélienne classique une modification génétique (indiquée en rouge) se transmet à la moitié de la descendance de l’individu (schéma de gauche). En présence de « gene drive », la modification se transmet à tous les individus de la descendance et peut ainsi se propager rapidement (schéma de droite) ». Source ].

La technologie émergente du forçage génétique (ou ‘gene drive’ en anglais) est actuellement « impropre pour des applications » en raison des incertitudes, de risques graves et de limitations.

[D’après Wikipédia, « Le forçage génétique (gene drive en anglais), est une technique du génie génétique qui permet à un gène d’être transmis avec quasi-certitude par reproduction sexuée, même si cela va à l’encontre des lois de Mendel. Cette technique, apparue au début du XXIe siècle, utilise la technique CRISPR/cas9. Le forçage génétique permet de favoriser l’héritage d’un gène particulier et d’augmenter sa prévalence dans une population1 ».

« Le forçage génétique peut - en théorie - être utilisé pour la prévention de la propagation d’insectes porteurs de maladies (en particulier les moustiques transmettant le paludisme, la dengue ou l’infection à virus Zika), pour contrôler les espèces envahissantes ou pour éliminer la résistance aux herbicides ou aux pesticides de certaines espèces1,2,3. La technique peut être utilisée pour ajouter, interrompre ou modifier des gènes d’une population entière de manière à provoquer une réduction drastique de cette population en réduisant ses capacités de reproduction4. Le forçage génétique fonctionne uniquement pour les espèces ayant une reproduction sexuelle active, elles ne peuvent pas être employées pour modifier des populations de virus ou de bactéries. Ces exemples restent à l’heure actuelle des promesses. »

« Plusieurs mécanismes moléculaires peuvent servir au forçage génétique5. Le forçage génétique peut apparaître naturellement lorsque des mécanismes moléculaire augmentent les chances à plus de 50 % qui constituent la probabilité normale d’un allèle d’être transmis. Des modules génétiques synthétiques ayant des propriétés similaires ont été développés en laboratoire comme une technique d’édition de génomes de populations. Le forçage génétique par endonucléase est le mécanisme synthétique connu le plus polyvalent et le plus activement en développement en 2017 ».

« Parce que le forçage génétique constitue un moyen d’altérer artificiellement l’héritage de certains gènes, cette technique constitue une étape majeure dans le monde de la biotechnologie. L’impact potentiel de la libération des mécanismes de forçage génétique dans la nature soulève des préoccupations bioéthiques majeures concernant leur développement possible et la gestion qui devra en être faite.6 » - Lire l’article complet sur ce site : https://fr.wikipedia.org/wiki/For%C3%A7age_g%C3%A9n%C3%A9tique ].

Traduction de l’article - Le forçage génétique doit être traité avec la plus grande précaution, ont conclu des scientifiques internationaux dans une nouvelle étude complète publiée et présentée le 24 mai 2019 à Berne, en Suisse. L’étude montre que cette technologie émergente n’est actuellement pas adaptée pour des applications en raison d’importantes incertitudes qui persistent sur les plans scientifique, technique et pratique et en raison de graves limitations de leur bon fonctionnement.

La plupart des organismes vivants issus du forçage génétique sont destinés à être lâchés dans la nature et leur influence sur les écosystèmes est encore inconnue, potentiellement irréversible et très susceptible de franchir les frontières nationales. « Les règles de biosécurité existantes sont déficientes et ne sont pas entièrement équipées pour gérer simplement les risques qui sont posés par le forçage génétique », a déclaré Lim Li Ching, expert en réglementation internationale et auteur de l’étude.

Jusqu’à ce qu’une réglementation internationale juridiquement contraignante soit en vigueur et qu’un véritable engagement du public soit en place, il ne devrait pas y avoir de libération, de dissémination d’organismes vivants issus dette technologie, selon l’étude. « Le public doit être impliqué dès le début dans la définition des problèmes à traiter et dans la définition des priorités, sans préférence accordée a priori aux lecteurs de gènes », ajoute Tamara Lebrecht, coordinatrice du projet et autre auteur de l’étude.

Plutôt que de partir de l’idée que les systèmes génétiques vont résoudre des problèmes tels que les espèces envahissantes ou la propagation de maladies telles que le paludisme, toutes les solutions potentielles disponibles et les voies de développement de ces problèmes doivent être mises en balance. D’autres solutions sont souvent déjà disponibles ou en vue pour des applications prochaines, mais elles risquent de manquer d’une volonté politique et / ou d’un financement nécessaire à leur développement et à leurs applications. L’intérêt public, et non l’intérêt privé, devrait contrôler le développement de cette technologie du forçage génétique. De plus, l’utilisation de cette dernière pour des applications préjudiciables ou militaires, nécessite une attention urgente de la part du public.

Telles sont les principales conclusions de l’étude publiée par trois organisations scientifiques indépendantes : Critical Scientists Switzerland (CSS), European Network of Scientists for Social and Environmental Responsibility (ENSSER), (le Réseau européen de scientifiques pour la responsabilité sociale et environnementale) et la Fédération des scientifiques allemands (FGS / VDW). Des experts des sciences de la vie, des sciences de l’environnement et de l’agriculture, de la philosophie et du droit ont rassemblé les connaissances actuelles sur les aspects scientifiques, les applications, les aspects sociaux, l’éthique et la réglementation de ce genre de technologie.

CRISPR / Cas, une nouvelle méthode de génie génétique, a permis de concrétiser l’idée du forçage génétique. Les organismes génétiquement modifiés d’un nouveau type (GDO pour Gene Drive Organisms) sont conçus pour « entraîner » leurs gènes modifiés dans des populations sauvages, en imposant leur propre propagation à toute la progéniture et en contournant les règles de l’héritabilité.

Les exemples étudiés sont les moustiques vecteurs du paludisme qui ont été modifiés pour ne reproduire que des mâles et donc faire disparaître la population, les souris invasives également modifiées pour faire disparaître la population, les souris modifiées pour empêcher leurs tiques de transmettre la maladie de Lyme aux êtres humains, ou encore des plantes adventices ou ‘mauvaises herbes’ qui ont été modifiées pour éliminer leur résistance aux herbicides.

Cependant, l’étude montre que de nombreuses caractéristiques alléguées du forçage génétique sont irréalistes et comportent un degré élevé d’incertitude scientifique et d’imprévisibilité. « Bien que la technologie n’existe que dans les laboratoires, de grandes promesses sur ce que cette technologie va réaliser une fois que les organismes modifiés disséminées dans la nature, sont déjà faites et propagées dans les médias et les publications scientifiques, dépassant de ce fait les attentes tant du public que des bailleurs de fonds », dit Tamara Lebrecht.

Un résumé et le texte complet de ce rapport (en anglais) sont accessible à parir de ces sites : :
https://genedrives.ch/wp-content/uploads/2019/05/Summary_GDR.pdf et https://genedrives.ch/report/

Résultat de recherche d’images pour ’gmwatch logo’

Retour au début du document traduit


Complément d’informations sur ‘Gene Drive’ et forçage génétique

Faut-il relâcher le « gene drive » dans la nature ? - Enjeux civilisationnels des « OGMs sauvages » - BAPTISTE MORIZOT1 et VIRGINIE ORGOGOZO2

1philosophe, maître de conférences, Université Aix-Marseille ; biologiste, directrice de recherche au CNRS, Institut Jacques Monod, Paris - 18 mai 2016

Source : https://www.normalesup.org/ vorgogoz/gene-drive.html

Gene Drive d’après SCNAT - Académie suisse des sciences naturelles – Document ‘Sciencesnaturelles.ch’

La technique de « gene drive » (forçage génétique) résulte d’un usage particulier de la biologie synthétique. Elle permet notamment d’introduire une modification génétique dans une population naturelle et de la transmettre à tous les individus de la population. Ainsi, par exemple, pourrait-on peut-être un jour lutter contre les moustiques transmetteurs de la malaria. Cependant le « gene drive » lance aussi de grands défis en termes de sécurité, effets sur l’environnement, questions éthiques et sociétales.

Vidéo 6:19 en allemand à la source

La technique de « gene drive » a pour but de modifier une propriété ou d’en introduire une nouvelle, de manière rapide et précise, dans une population tout entière. Le principe en est simple : une modification génétique voulue est introduite dans un organisme conjointement à un mécanisme de copie génétique. Ce mécanisme permet le transfert de la modification souhaitée dans les deux copies du gène. Par conséquent tous les descendants de l’organisme reçoivent la modification et celle-ci se propage dans la population au cours des générations.

Des « gene drives » naturels se sont développés chez divers organismes tels que levures, plantes, vers, insectes, poissons et rongeurs, d’où l’idée, il y a plus de 50 ans déjà, d’utiliser ce phénomène pour modifier, de manière ciblée, des propriétés dans une population. Or, le développement de « gene drives » synthétiques a piétiné pendant longtemps. La découverte récente de la technique d’édition génomique CRISPR/Cas9 a donné un nouvel essor à cette recherche et les premières études de faisabilité de « gene drive » au moyen de la technique CRISPR/Cas9 ont vu le jour, notamment chez les levures1, les drosophiles2 et les moustiques3.

On peut envisager plusieurs applications

La technique de « gene drive » a de multiples applications possibles. Cependant deux conditions doivent être réunies :

  • L’espèce doit avoir une reproduction sexuée. Ainsi le « gene drive » ne s’applique pas aux bactéries et aux virus et que difficilement aux plantes dont le mode de reproduction est principalement végétatif ;
  • Les générations doivent être de courte durée, ainsi, par exemple, la technique n’est pas propice aux espèces de mammifères de grande taille dont le cycle des générations est relativement long.
    Des applications possibles se discutent dans les domaines suivants en particulier :
  • Lutte contre les maladies
    Au centre des discussions figure le contrôle d’insectes transmetteurs de maladies comme les moustiques du genre Anopheles (vecteurs de la malaria) ou le moustique-tigre (vecteur de la dengue et de la fièvre Zika). De la malaria seule décèdent plus de 400’000 individus chaque année, la plupart étant des enfants africains4. Avec le « gene drive », les populations d’Anopheles pourraient être fortement diminuées ou même totalement éliminées en désactivant un gène nécessaire à la reproduction par exemple. Une autre approche consiste à rendre les moustiques résistants à l’agent pathogène de la malaria, afin qu’ils cessent de transmettre la maladie.
  • Agriculture
    La technique pourrait être introduite afin de contrôler les insectes ravageurs. Une autre possibilité d’emploi pourrait être la lutte contre les mauvaises herbes devenues résistantes aux herbicides, les gènes de résistance étant désactivés au moyen d’un « gene drive ».
  • Protection de l’environnement
    Des « gene drives » pourraient être introduits afin de protéger des espèces menacées d’extinction par des maladies telles que la malaria des oiseaux par exemple. De même la technique pourrait-elle permettre de contrôler des espèces invasives comme les rats. En effet, sur différentes îles, les rats qui y ont été introduits menacent les espèces d’oiseaux endémiques.
    En quoi est-ce de la biologie synthétique ?

La technique de « gene drive » est un outil de la biologie synthétique. Elle utilise les méthodes les plus actuelles de la biologie moléculaire combinées à la modellisation informatique afin de modifier un système biologique de manière ciblée et contrôlée.

> Qu’est-ce que la biologie synthétique ?

Défis

Les recherches ont montré que, dans une population, des résistances contre le « gene drive » apparaissent rapidement5 et empêchent l’extension de la modification génétique à l’ensemble de la population. Afin de ralentir le développement de résistances, les chercheurs tentent par exemple de combiner plusieurs constructions de « gene drives ». A vrai dire, de nombreux experts doutent de la possibilité que le « gene drive » atteigne jamais l’effet souhaité dans les populations naturelles.

Le « gene drive » comporte des risques. Actuellement les travaux de recherche ne sont réalisés qu’en milieu clos (laboratoire) ou semi-clos (en cages par exemple). Néanmoins, même effectués dans ces conditions, ces travaux requièrent des mesures de sécurité bien définies étant donné que, lors d’une dissémination non intentionnelle, un « gene drive » pourrait se propager rapidement (biosécurité). En Suisse et en Europe, les travaux de recherche utilisant les techniques de « gene drive » sont soumis à de sévères prescriptions en matière de protection de l’homme et de l’environnement. En Suisse, celles-ci exigent des mesures de sécurité spécifiques qui sont contrôlées par les autorités fédérales et cantonales.

Un autre risque est celui d’un usage abusif du « gene drive » à des fins militaires ou terroristes (biosûreté). Ainsi, par exemple, des moustiques pourraient être modifiés de manière à transmettre un poison pour l’homme.

Avant que des « gene drives » puissent être disséminés dans la nature, leurs conséquences écologiques doivent être étudiées attentivement. Il se pose par exemple la question de savoir quelle influence l’élimination ou la réduction d’une population de moustiques peut avoir sur un écosystème. Cependant, pour être valable, l’évaluation des risques doit se faire par comparaison avec des stratégies existantes, comme l’usage des insecticides par exemple. Les premiers essais en plein air auraient probablement lieu sur des îles isolées ; il ne faut pas s’attendre à des essais dans des environnements naturels non protégés dans un proche avenir.

Les développements scientifiques et méthodologiques du « gene drive » soulèvent aussi des questions éthiques et sociétales. Chacune des applications potentielles de ces technologies implique une évaluation des risques tenant compte des dommages éventuels pour l’homme et l’environnement ainsi que des chances de bénéfices. L’homme a-t-il le droit de modifier volontairement le patrimoine génétique d’une espèce à jamais, ou même de la supprimer ? Qui poursuit quel but avec cette technologie ? Et, en fin de compte, qui décide si et où un « gene drive » peut être introduit ou bien pas ?

>avis d’expertes et experts sur les « gene drives »

> aspects éthiques de la biologie synthétique

Activités en Suisse

Anna Lindholm étudie à l’Université de Zurich des « gene drives » survenant naturellement chez la souris. Une telle recherche peut livrer des observations intéressantes quant aux conséquences que pourraient avoir des « gene drives » synthétiques dans des populations naturelles. A notre connaissance, aucune recherche impliquant des « gene drives » synthétiques n’est en cours actuellement.

Littérature

1 DiCarlo et al. (2015) Safeguarding CRISPR-Cas9 gene drives in yeast. Nature Biotechnology 33, 1250–55.Lien

2 Gantz and Bier (2015) The mutagenic chain reaction : A method for converting heterozygous to homozygous mutations. Science 348 (6233) : 442-4. Lien

3 Gantz et al. (2015) Highly efficient Cas9-mediated gene drive for population modification of the malaria vector mosquito Anopheles stephensi. PNAS 112 (49) E6736-43. Lien

4 World Health Organization WHO (2017) World Malaria Report 2017. Lien

5 Callaway (2017) Gene drives meet the resistance. Nature News. Lien

Informations additionnelles

National Academy of Sciences (2016) Gene drives on the horizon. Lien

Esvelt et al (2014) Concerning RNA-guided gene drives for the alteration of wild populations. eLife 3:e03401. Lien

Oye et al (2014) Regulating gene drives. Science 345 (6197) : 626-8. Lien

Piaggio et al (2016) Is it time for synthetic biodiversity conservation ? Trends Ecol Evolut 32 (2) 97-107. Lien

> Comment fonctionne un « gene drive » ?

© SCNAT - Académie suisse des sciences naturelles - A propos du portail - Impressum - Conditions d’utilisation et protection des données

Source : https://sciencesnaturelles.ch/topics/synbio/applications/gene_drive

« Le forçage génétique est un peu au généticien ce que la nitroglycérine est à l’artificier » - Chronique - Stéphane Foucart

Moyennant une modification fine de l’ADN, cette technique pourrait par exemple permettre d’éradiquer des maladies comme le paludisme. Mais une telle pratique n’est pas sans risque, souligne le journaliste Stéphane Foucart dans sa chronique.

Publié le 24 novembre 2018 à 10h43 - Mis à jour le 25 novembre 2018 à 07h04 - Article réservé aux abonnés - Photo - Des chercheurs britanniques ont élaboré une construction génétique capable de se propager au sein d’une population de moustiques. FELIPE DANA / AP

Chronique. Le terme n’est pas encore entré dans le vocabulaire courant, mais cela ne saurait tarder. Le « forçage génétique » (gene drive, en anglais) devrait en tout cas s’inviter dans les discussions des Etats-parties à la Convention sur la diversité biologique, réunis jusqu’au 29 novembre 2018 à Charm El-Cheikh (Egypte). Plusieurs dizaines d’organisations non gouvernementales de défense de l’environnement ou de l’agriculture paysanne demandent aux délégations réunies d’adopter un moratoire sur les usages de cette technique – encore expérimentale – d’ingénierie du vivant.

Le « forçage génétique » est cette technique issue des nouveaux outils de modification fine de l’ADN : en introduisant judicieusement, au sein d’un individu, une séquence génétique capable de s’auto-répliquer sur certaines régions de son génome, le trait introduit se transmet à toute la descendance de l’individu modifié. La conséquence est simple : en quelques générations, le trait artificiellement introduit sur un unique individu est susceptible de se répandre, à terme, sur l’ensemble d’une population. Voire sur l’espèce entière.

Editer la nature

Comme son nom l’indique le « forçage génétique » est donc destiné à prescrire et forcer l’évolution d’une population d’animaux ou de végétaux, afin de leur conférer un trait particulier. Il s’agit donc, ni plus ni moins, d’éditer la nature. Car ce ne sont pas seulement des espèces domestiques qui sont susceptibles d’être ainsi modifiées, mais aussi et surtout des espèces sauvages.

La bonne vieille transgénèse, cantonnée aux champs de maïs ou au soja, faisait déjà horreur aux environnementalistes. On imagine assez bien la terreur que doit leur inspirer le « forçage génétique » : le gene drive est un peu au généticien ce que la nitroglycérine est à l’artificier.

Fin septembre, la revue Nature Biotechnology publiait une étude illustrant le potentiel immense de cette technologie : des chercheurs de l’Imperial College de Londres (Royaume-Uni) ont élaboré une construction génétique capable de se propager au sein d’une population de moustiques de l’espèce Anopheles gambiae (un vecteur du paludisme) tout en rendant les femelles stériles. En cage, mettre ensemble 150 mâles modifiés, 150 mâles sauvages et 300 femelles sauvages a suffi à éteindre la population d’insectes confinés, en une dizaine de générations.

La suite est réservée aux abonnés. Déjà abonné ? Se connecter - Abonnez-vous à partir de 1 €—[BLOC_RESTREINT_ABO]]

Source : https://www.lemonde.fr/idees/article/2018/11/24/le-forcage-genetique-est-un-peu-au-geneticien-ce-que-la-nitroglycerine-est-a-l-artificier_5388015_3232.html

Retour au début du document

Traduction avec ajout de compléments d’informations et intégration de liens hypertextes : Jacques HALLARD, Ingénieur CNAM, consultant indépendant 09/09/2019

Site ISIAS = Introduire les Sciences et les Intégrer dans des Alternatives Sociétales

http://www.isias.lautre.net/

Adresse : 585 Chemin du Malpas 13940 Mollégès France

Courriel : jacques.hallard921@orange.fr

Fichier : ISIAS Génétique International scientists urge precaution with gene drives : New study French version.2

Mis en ligne par Pascal Paquin de Yonne Lautre, un site d’information, associatif et solidaire(Vie du site & Liens), un site inter-associatif, coopératif, gratuit, sans publicité, indépendant de tout parti.

http://yonnelautre.fr/local/cache-v...

— -