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Forçage génétique pour lutter contre les maladies
Quel est le problème ?
La recherche sur le forçage génétique se concentre sur les applications sanitaires, en particulier le contrôle des maladies à transmission vectorielle comme la malaria. Dans le débat public, ce sont les projets de lutte contre le paludisme qui retiennent le plus l'attention. Toutefois, des recherches similaires sont en cours pour lutter contre des maladies virales telles que le chikungunya, le zika, la dengue et la fièvre du Nil occidental, qui sont transmises par le moustique tigre. Le forçage génétique devraient également contribuer à contenir les maladies infectieuses telles que la borréliose de Lyme transmise par les tiques.
Comme ces épidémies font des centaines de milliers de victimes chaque année, il est compréhensible que l'on recherche intensivement des solutions qui pourraient réduire la transmission de ces maladies. D'énormes investissements sont réalisés dans le développement de cette technologie.
La technologie est conçue pour se répandre dans la nature : elle est rapide, efficace et, dans les cas extrêmes, peut éradiquer des populations entières de moustiques. C'est l'argument des développeurs, qui vantent la méthode comme une sorte de remède miracle. Mais c'est précisément ce transfert de gènes accéléré qui constitue le danger de la technologie, car il augmente le risque d'autres effets non voulus. Si de tels effets se produisent dans un écosystème naturel complexe, les conséquences ne peuvent pas être évaluées et l'utilisation de la technologie peut déclencher une réaction en chaîne irréversible. Les solutions locales déjà éprouvées pour le contrôle des maladies sont ignorées par les cercles pro-technologie. La raison : la lutte contre le paludisme est un moyen de faire mieux accepter la technologie dans son ensemble. Cependant, l'industrie agricole flirte déjà avec l'utilisation du forçage génétique comme nouvelle méthode lucrative de lutte contre les parasites.
Pour lutter efficacement contre le paludisme, il faudrait s'attaquer aux facteurs socio-économiques qui sont les causes réelles de ces nombreuses maladies. En outre, des solutions plus sûres sont déjà disponibles, ainsi qu'une grande partie des connaissances locales sur la manière de traiter la maladie, qu'il convient de promouvoir de toute urgence.
Comment peut-on combattre les maladies à l'aide du forçage génétique ?
Le forçage génétique peut être utilisé pour réduire la fertilité des organismes porteurs de maladies, décimant ou même éliminant une population. Toutefois, la méthode de la transmission de gènes pourrait également être utilisée pour réduire la capacité de ces organismes à transmettre des maladies.
Ces approches sont actuellement testées sur au moins 4 espèces de moustiques. Les premiers succès ont déjà été obtenus en laboratoire. Les premières demandes d'expériences de libération sont donc attendues prochainement.
Décimer/exterminer les populations
L'idée d'éradiquer les parasites ou les maladies en libérant des insectes modifiés n'est pas nouvelle. En 1997, par exemple, des mouches tsé-tsé rendues stériles par des radiations radioactives ont été utilisées avec succès sur l'île de Zanzibar pour lutter contre la maladie du sommeil. La mouche de la vrille, un parasite animal redouté en Amérique du Nord dont les larves peuvent manger la chair des animaux, pourrait également être contenue dans de nombreux endroits grâce à cette technique dite de l'insecte stérile. Le principe est simple : les individus stériles s'accouplent avec des congénères de la même espèce, mais comme il n'y a pas de progéniture, la population diminue lentement. Cependant, la technique est coûteuse, lente et pour obtenir un effet optimal, il faut élever et relâcher un grand nombre d'insectes. Le forçage génétique devrait être beaucoup plus rapide.
À l'Imperial College de Londres, deux approches différentes font déjà l'objet de recherches dans le cadre du projet "Target Malaria". Le financeur du projet est la Fondation Bill et Melinda Gates.
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Uniquement les descendants mâles
Une première approche propose de modifier génétiquement les moustiques pour qu'ils ne produisent que des descendants mâles. Après quelques générations, la population entière devrait s'effondrer.
Pour ce faire, on insère dans le génome du moustique des séquences de gènes qui codent des enzymes qui coupent spécifiquement l'ADN (endonucléase). Ceux-ci entrent en action lors de la formation des spermatozoïdes et découpe le chromosome X responsable de la formation du sexe féminin et le rendent inutilisable.
Cette approche a déjà été testée avec succès dans des populations de laboratoire d'un important vecteur africain du paludisme (Anopheles gambiae). Cependant, comme la construction du gène n'est pas située sur le chromosome sexuel, le changement souhaité est transmis selon les règles de Mendel et ne se répand donc pas encore assez rapidement dans la population. Pour que le mécanisme fonctionne plus rapidement et soit transmis à tous les descendants mâles, les chercheurs tentent maintenant d'insérer le lecteur de gènes dans le chromosome Y qui transmet les caractéristiques sexuel mâle chez les moustiques.
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Femmelles stériles
Au lieu d'influencer le sexe de la progéniture, un forçage génétique pourrait également décimer la population de moustiques en provoquant la stérilité des moustiques femelles. Pour ce faire, le système de forçage génétique excise une partie spécifique d'un gène qui est responsable du développement normal des individus de sexe féminin. Les mutations au sein de cette région auraient donc presque toujours des conséquences fatales. Cependant, le gène cible se présente sous une forme très similaire chez toutes les espèces d'insectes en raison de son caractère indispensable. Cette similitude représente un risque accru de transmission des gènes articiels de la stérilité à d'autres espèces non ciblées.
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Des populations en mutationQuels sont les dangers ?
D'autres approches, un peu moins radicales, ne visent pas à éradiquer les moustiques, mais à les empêcher de transmettre l'agent pathogène. Par exemple, les moustiques (Anopheles stephensi) doivent être immunisés contre l'agent pathogène du paludisme.
Dans ce cas, le forçage génétique devrait accélérer la propagation des gènes responsables de l'immunité dans la population. L'objectif est de remplacer les populations naturelles par des individus génétiquement modifiés qui ne sont plus capables de transmettre le parasite du paludisme et résistent eux-mêmes à l'invasion du parasite dans leur organisme. Cependant, la méthode ne fonctionne que dans une mesure limitée car des mutations aléatoires survenant spontanément dans la zone du génome dans laquelle cassette de forçage génétique a été inséré bloque le mécanisme de forçage génétique et interfèrent avec l'immunité du moustique.
Le forçage génétique est une jeune technologie aux conséquences potentiellement profondes et irréversibles. Comme ils sont conçus pour être utilisés dans la nature, ils peuvent facilement échapper à tout contrôle. Il est donc important de renforcer le principe de précaution et de réfléchir aux conséquences possibles à un stade précoce. D'une part, le fonctionnement du génome cible à manipuler est encore largement inconnu, ce qui peut entraîner des effets secondaires indésirables. D'autre part, le comportement des moustiques génétiquement modifiés est également imprévisible en raison de la complexité des écosystèmes naturels. Seules des fractions des connexions et des relations au sein de ce système sont connues. Avec des connaissances aussi limitées, il est difficile d'évaluer les conséquences possibles d'une telle intervention.
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Ces incertitudes et les limites de la connaissance font obstacle à une dissémination environnementale. L'exigence minimale pour les essais sur le terrain est une évaluation détaillée des risques et le consentement des communautés locales. Cependant, il n'y a pas suffisamment de base scientifique pour l'évaluation des risques (voir rapport complet sur le forçage génétique). C'est pourquoi de nombreuses organisations internationales appellent à un moratoire sur l'utilisation de la génétique.
Les exemples suivants montrent que les dangers de cette technologie sont disproportionnés par rapport aux bénéfices escomptés :
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Échanges génétique avec des populations non cibles
L'un des dangers de cette technologie est que les gènes pourraient se propager sans contrôle à d'autres populations non ciblées.
Si, avec les OGM classiques, la dispersion des gènes modifiés devait être évitée et pouvait intervenir par accident, avec ces nouveaux organismes génétiquement forcés, la dispersion devient la stratégie recherchée. Cela comporte des risques nouveaux. Après tout, comment pouvons-nous empêcher qu'un forçage génétique se propage à des populations qui n'en sont pas la cible ? Le développement d'une forme localement autolimitée du forçage génétique, qui perdrait sa capacité de transmission après quelques générations, devrait permettre d'éviter cela. Après tout, comment pouvons-nous empêcher qu'une pulsion génétique ne se propage à des populations qui ne sont pas la cible de cette pulsion ? Le développement d'une forme localement limitée et autolimitée d'entraînement génétique, qui ne serait pas transmise après quelques générations, devrait permettre de s'en prémunir. La méthode reste pour l'instant théorique. Toutefois, compte tenu du soutien financier important de l'agence de recherche du ministère américain de la défense (DARPA), on peut s'attendre à de nombreux projets de ce type à l'avenir.
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Les moustiques jouent également un rôle - questions éthiques
Les interactions entre les différents éléments d'un écosystème sont largement inexplorées. Cependant, les connaissances disponibles sont suffisantes pour prouver que les moustiques qui nous dérangent, nous les humains, jouent un rôle important dans la nature. Pour les oiseaux, ils sont une source importante de nourriture, ils peuvent polliniser des plantes telles que les orchidées sauvages dans les forêts d'Amérique du Nord et leurs larves contribuent au recyclage des nutriments. Dans le calice des sarracénies carnivores, ils agissent même comme des prédateurs clés.
La réduction ou l'éradication d'une population de moustiques peut donc paraître négligeable à première vue. Cependant, même les plus petits changements dans l'écosystème peuvent avoir un impact significatif à court ou long terme sur sa dynamique. Ces effets sont imprévisibles. Dans ce contexte, les éthiciens sont réticents à répondre à la question de savoir si le contrôle des maladies infectieuses justifie l'extermination ciblée d'espèces entières.
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Les cobayes humains en Afrique
Les tentatives de lâcher de moustiques forcés génétiquement se font toujours attendre. Toutefois, les premières mesures préparatoires ont déjà été prises. Au Burkina Faso, le consortium Target Malaria a libéré des milliers de moustiques génétiquement modifiés en juillet dernier. Il ne s'agissait pas encore de spécimens génétiquement forcés. Toutefois, ces essais préliminaires visent à accroître l'acceptation du génie génétique. Mais sur le terrain, les essais suscitent également des réserves considérables. Les villages africains estiment qu'ils ont été utilisés à mauvais escient comme zone d'essai : la population locale n'a pas été informée des essais et des risques associés.
Un exemple actuel du Brésil montre que les essais sur le terrain sont effectivement dangereux. Des moustiques génétiquement modifiés y ont été libérés depuis des années afin de décimer les populations locales de moustiques. En théorie, la modification génétique aurait dû assurer la mort de tous les descendants des femelles qui s'accouplent avec les mâles génétiquement modifiés. Cependant, contrairement à toute attente, certains des descendants ont survécu. Aujourd'hui, la modification génétique se répand et sont même soupçonnées de favoriser la transmission de maladies. En effet, les moustiques génétiquement modifiés pourraient même être plus robustes que leurs congénères sauvages et augmenter la probabilité de transmission de la maladies.