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Éliminer les insectes, les rongeurs et les nuisibles
Comme se sont les généticiens qui travaillent sur des insectes qui ont le plus contribué au développement de la technologie du forçage génétique, les tentatives de son utilisation pour éradiquer les insectes sont les plus avancées. L'objectif principal des chercheurs est d'équiper les ravageurs les plus communs tels que les mouches des fruits, les sauterelles et les espèces de coléoptères suceurs de plantes avec un forçage génétique pour contrôler les populations sauvages. Ils espèrent que cela leur permettra d'économiser le coût des pesticides et des récoltes perdues. Dans certains cas, comme un projet de lutte contre la mouche du vinaigre de la cerise (Drosophila suzukii), les premières disséminations ont déjà eu lieu dans les agro-écosystèmes.
Cet insecte, originaire d'Asie, est devenu un ravageur redouté en Amérique du Nord et en Europe ces dernières années, provoquant des pertes massives de récoltes. Comme elle infeste principalement les fruits rouges et les baies mûrs, elle ne peut être contrôlée que de manière limitée à l'aide d'insecticides. Les insectes bénéfiques qui parasitent les larves de la mouche du vinaigre de la cerise n'ont pas été trouvés jusqu'à présent, et les filets - seule méthode efficace contre les dégâts qu'ils causent - sont coûteux. Les scientifiques veulent donc décimer la mouche avec l'aide du forçage génétique. Pour ce faire, ils utilisent un mécanisme qu'ils ont nommé Medea, faisant allusion à la sorcière de la mythologie grecque qui a tué sa progéniture. L'acronyme signifie "Maternal Effect Dominant Embryonic Arrest" et fait référence à un mécanisme d'héritage basé sur le principe du poison/antidote. Dans ce processus, les mouches femelles du vinaigre de cerise sont dotées d'un nouveau segment de gène fabriqué en laboratoire. Cela garantit que la femelle produit une toxine pendant l'ovulation qui empêche les embryons de se développer - à moins qu'ils ne soient eux-mêmes porteurs du gène Medea. Dans ce cas, l'embryon produit un antidote qui l'aide à survivre. Le système permet de transmettre un caractère souhaité à 100% à la descendance et de le diffuser rapidement dans les populations. En couplant un gène correspondant au gène Medea, les chercheurs peuvent rendre la mouche du vinaigre de cerise vulnérable à certains facteurs environnementaux, par exemple des températures plus élevées. Le principe est simple : s'il fait trop chaud, la progéniture meurt.
Lors d'expériences en laboratoire, le système Medea s'est avéré fonctionnel. Cependant, on peut se demander si et comment elle est efficace dans les écosystèmes naturels, car son efficacité dépend fortement de la dynamique des populations. Pour un effet optimal, il faudrait libérer un très grand nombre d'individus modifiés. Les partisans de cette technologie y voient un avantage, car elle devrait empêcher les individus libérés accidentellement de déclencher une réaction en chaîne irréversible, conduisant à l'extinction incontrôlée des populations naturelles.
Un autre problème non résolu est le développement d'une résistance au forçage génétique. En outre, le mécanisme pourrait être transmis à d'autres espèces, car les frontières entre espèces n'est pas toujours claire lorsqu'il s'agit d'échange génétique. Les conséquences pourraient être graves. En fin de compte, les connaissances actuelles sur le rôle d'un ravageur dans son écosystème sont médiocres, ce qui empêche d'évaluer les effets possibles de l'extinction de l'espèce. En ce qui concerne les organismes exotiques, l'extinction de l'espèce dans l'écosystème envahi ne pose probablement pas de problème puisque cet organisme n'y appartient pas. Le principal risque demeure dans le passage du construit génétiques aux populations sauvages apparentées.
La mouche du vinaigre de la cerise n'est qu'un des nombreux insectes nuisibles que les chercheurs espèrent contrôler grâce à une construction génétique.
Le tableau suivant donne un aperçu de quelques candidats possibles :
Les chercheurs et les investisseurs s'intéressent également à l'erradication des populations de mammifères qui menacent le stockage des produits agricoles. Les rongeurs tels que les souris et les rats causent chaque année des milliards de dollars de dégâts agricoles. C'est une raison suffisante pour que l'industrie investisse dans le développement de nouvelles mesures de lutte contre ces ravageurs. Plusieurs laboratoires travaillent déjà à équiper des populations de souris d'un "gène d'autodestruction". La souris étant l'organisme modèle le plus utilisé parmi les mammifères, on dispose déjà d'une grande quantité de connaissances sur son génome et sur les outils moléculaires adaptés à cette manipulation. L'une de ces approches est le " X-shredder" ou le "découpeur de chromosome X". Comme son nom l'indique, il s'agit d'un mécanisme de forçage génétique qui détruit les chromosomes X responsables de la détermination du sexe féminin. Cela signifie qu'il n'y aura plus de descendance femelle. D'autres équipes de recherche veulent atteindre cet objectif différemment : elles planifient un forçage génétique avec le gène sry, qui est responsable du développement des caractéristiques mâles. Au laboratoire, certains succès se dessinent. Toutefois, il existe de nombreux obstacles techniques qui pourraient empêcher l'utilisation de la construction génétique dans la nature.
En effet, il est beaucoup plus difficile de construire des forçages génétiques chez les mammifères que chez les insectes. Les risques sont également élevés : les souris modifiées pourraient facilement être transportées accidentellement vers d'autres régions ou continents et décimer ainsi des populations autres que la population cible réelle. En outre, elles pourraient se croiser avec d'autres espèces de souris et ainsi transmettre la construction génétique. Le rôle de la souris dans l'écosystème n'étant pas totalement compris, personne ne sait quelles seraient les conséquences écologiques négatives d'une réduction drastique du nombre de souris.
Même si ce n'est que rarement, on envisage d'appliquer le forçage génétique aux oiseaux. En Australie, les étourneaux (Sturnus vulgaris) sont indésirables. Les oiseaux ont été introduits vers la fin du XIXe siècle pour lutter contre les insectes nuisibles. Cependant, au début du XXe siècle, l'espèce s'est tellement répandue que les agriculteurs eux-mêmes ont été confrontés au problème. Actuellement, ils causent plusieurs centaines de millions de dollars de dégâts chaque année. Les généticiens australiens voient donc dans le forçage génétique un outil potentiel pour éradiquer l'espèce.
Comme le montre une demande de brevet de l'Université de Californie, les forçages génétiques pourraient également être utilisés pour lutter contre plus de 60 espèces de nématodes qui attaquent les racines d'un large éventail de cultures.
Les développeurs de forçages génétiques ne visent pas seulement les animaux : certains chercheurs affirment que les forçages génétiques ont le potentiel d'arrêter des champignons pathogènes tels que le champignon de levure Candida albicans, qui cause souvent des problèmes chez les animaux d'élevage.