Les nuisibles ne peuvent pas "digérer", mais c'est sans danger pour les humains ? L'édition génétique ouvre la voie à l'agriculture de nouvelle génération

Un festin pour les ravageurs, une nourriture de base pour les humains : une nouvelle phase de la "guerre de l'amidon"

Le maïs, le blé, les haricots et le café sont cultivés dans le monde entier.
Pour ces céréales, l'amidon est une réserve d'énergie. En revanche, pour les ravageurs tels que les charançons, les bruches et les foreurs (non pas les pucerons du coton mais les charançons du coton), qui raffolent de l'amidon, c'est un véritable "buffet à volonté".Phys.org

Une nouvelle étude présentée sur Phys.org propose d'introduire l'édition génétique comme arme dans cette "guerre de l'amidon". Une équipe internationale, comprenant l'EMBRAPA (Entreprise brésilienne de recherche agricole) et le GCCRC (Centre de recherche en génomique et changement climatique), a publié dans le Biotechnology Journal un article surle renforcement par édition génétique du "système de défense de l'amidon" inné des plantes, avec l'idée de créer des graines "désagréables et indigestes" pour les ravageurs.Phys.org

Qu'est-ce que l'inhibiteur d'alpha-amylase, ce bouclier invisible ?

Pour digérer l'amidon, les ravageurs ont besoin d'une enzyme appelée "alpha-amylase". Cette enzyme agit comme des "ciseaux" qui coupent les chaînes d'amidon pour les transformer en sucre.

Les graines de certaines plantes sauvages, comme les légumineuses, contiennent des protéines inhibitrices de l'alpha-amylase qui perturbent l'action de ces ciseaux. Ainsi, même si les ravageurs consomment les graines, ils ne peuvent pas absorber suffisamment de nutriments, ce qui entrave leur croissance et leur reproduction. En d'autres termes,les plantes enrobent leurs graines d'un "revêtement non toxique mais difficile à digérer".Phys.org

Cependant, au fil des ans, nous avons sélectionné et cultivé des légumineuses et des céréales pour qu'elles soient "faciles à digérer et savoureuses pour les humains". Dans ce processus, il est possible que de nombreuses protéines inhibitrices aient été réduites, comme le souligne l'équipe de recherche.Phys.org

Une recherche minutieuse depuis les années 2000

L'article de synthèse actuel organise les recherches accumulées dans ce domaine au cours des 20 dernières années. Plus précisément,

• explorer les gènes produisant des protéines inhibitrices de l'alpha-amylase dans diverses plantes

• évaluer en détail l'efficacité de ces inhibiteurs pour chaque ravageur et espèce animale

• développer des plantes transgéniques (OGM) modifiées pour produire une grande quantité d'inhibiteurs

• obtenir les brevets associés

sont les étapes décrites.Phys.org

Les principaux cibles ont été les bruches et les charançons qui dévorent les céréales stockées. Ils se développent dans les gousses et continuent leur cycle de vie dans les céréales transportées dans les entrepôts. Les agriculteurs du monde entier ont souvent vécu la tragédie de découvrir que le contenu des sacs est réduit en poudre.Phys.org

Pourquoi les "OGM classiques" ne suffisent-ils pas ?

Alors, pourquoi ne pas simplement créer plus d'OGM avec des gènes de protéines inhibitrices introduits de l'extérieur ? Cependant, il y a un obstacle majeur.

Les cultures transgéniques traditionnellesintègrent des gènes d'autres espèces dans le génome des plantes. Même si cela est scientifiquement cohérent, la résistance aux "aliments contenant des gènes d'autres espèces" reste forte. De plus, dans de nombreux pays, les OGM doivent passer par des examens rigoureux, ce qui augmente les coûts et le temps de développement.Phys.org

Au Brésil, le CTNBio (Commission nationale de biosécurité) peut, sous certaines conditions, ne pas considérer comme OGM les plantes dont les gènes ont été modifiés sans introduction de gènes d'autres espèces.Phys.org

Cela est crucial pour les entreprises.Si une résistance aux ravageurs similaire peut être obtenue, les cultures éditées génétiquement traitées comme "non OGM" avec une réglementation plus légère sont plus attrayantes pour l'investissement.

Renforcer les "mécanismes de défense existants" avec CRISPR

C'est là qu'intervient la technologie d'édition génétique appelée CRISPR. Cette méthode utilise des "ciseaux moléculaires" pour cibler et modifier des séquences d'ADN spécifiques, sans nécessairement introduire des gènes d'autres espèces.

Le scénario envisagé par l'équipe de recherche est simple.

1. Identifier dans le génome des cultures les gènes produisant des protéines inhibitrices de l'alpha-amylase ou leurs régions régulatrices

2. Utiliser CRISPR pour renforcer les "interrupteurs" de ces gènes ou modifier légèrement les séquences d'acides aminés pour augmenter l'activité des protéines

3. En conséquence, produire en abondance dans les graines ou les feuilles des cultures des inhibiteurs ciblés qui affectent fortement les enzymes digestives des ravageurs mais pas l'amylase humaine ou animale

Ainsi, les cultures créées deviennent un "repas qui ne fait pas grossir" pour les ravageurs, réduisant considérablement les dégâts, tout en restant sûres et faciles à digérer pour les humains et le bétail.Phys.org

Les ravageurs ciblés

L'article de synthèse cite notamment les ravageurs suivants comme exemples.Phys.org

• Bruches et charançons (Bruchids) : Insectes qui consomment les graines dans les gousses et vident les graines stockées de l'intérieur.

• Charançon du coton (Anthonomus grandis) : Pond ses œufs dans les bourgeons de coton, réduisant considérablement la qualité et le rendement des fibres.

• Foreur du café (Hypothenemus hampei) : Les larves consomment les graines à l'intérieur des cerises de café, un problème majeur pour les producteurs de café du monde entier.

Tous ces insectes ciblent les graines, bourgeons et fruits riches en amidon et en sucre. En augmentant les protéines inhibitrices efficaces contre leur alpha-amylase, il est possible de réduire durablement les dégâts sans recourir aux pesticides.

Comment cette idée sera-t-elle reçue dans un monde réticent aux OGM ?

Comment cette idée sera-t-elle perçue par le public ?
Dès que la nouvelle a été partagée sur les réseaux sociaux, diverses réactions ont émergé (les tendances suivantes sont une représentation imagée des discussions).

1. Réactions positives des écologistes et partisans de la durabilité

Sur X (anciennement Twitter), les comptes intéressés par les questions environnementales et l'agriculture durable ont exprimé des opinions telles que :

"Si nous pouvons contrôler les ravageurs sans pesticides, c'est bienvenu. J'apprécie également le fait qu'ils conçoivent soigneusement pour ne pas affecter l'amylase humaine."
"Face à l'augmentation prévue des dommages causés par les ravageurs due au changement climatique, renforcer la 'capacité d'autodéfense' des cultures est logique."

La pulvérisation de pesticides pose des problèmes de coût, d'impact sur les écosystèmes environnants et de santé pour les travailleurs agricoles. Ainsi,l'idée de réduire les pesticides grâce à l'édition génétique est soutenue par une perspective écologique pragmatique.

2. Prudence des consommateurs sensibles à la sécurité alimentaire

D'autre part, dans les communautés sensibles à la sécurité alimentaire et à la santé, des inquiétudes ont été exprimées :

"Les inhibiteurs d'alpha-amylase n'affectent-ils vraiment pas la digestion humaine ? Qu'en est-il des données sur l'ingestion à long terme ?"
"Ne pas considérer cela comme un OGM pour alléger la réglementation ne profite-t-il pas trop aux entreprises ? Comment sera-t-il étiqueté ?"

Pour ceux qui ont vécu les débats sur les OGM, la logique "c'est OK car il n'y a pas de gènes d'autres espèces" et "donc ce n'est pas un OGM" peut sembler étrange.Il est nécessaire de distinguer entre les "problèmes d'étiquetage" et les "problèmes de sécurité réelle" dans les discussions.

3. Opinions sceptiques sur les bénéfices pour les entreprises

Certains utilisateurs, notamment en Europe et au Japon, expriment une méfiance envers les grandes entreprises mondiales.

"Est-ce vraiment pour lutter contre les ravageurs, ou les entreprises veulent-elles simplement monopoliser le commerce des semences avec des brevets ?"
"Au lieu de verrouiller les brevets, cette technologie devrait être ouverte pour les petits agriculteurs en Afrique et en Amérique du Sud."

L'article mentionne que de nombreux brevets liés aux inhibiteurs d'alpha-amylase ont été déposés.Phys.org
La question de "qui détient les droits et qui peut y accéder" est un thème incontournable dans cette recherche.

4. Perspectives réalistes des agriculteurs et professionnels de l'agriculture

Des comptes d'agriculteurs et de chercheurs en agriculture ont exprimé des commentaires pesant les coûts et les risques.

"Réduire le risque de perte de grains stockés est très attractif pour les agriculteurs. Mais le prix des semences est crucial."
"Les réglementations nationales et l'acceptation des pays importateurs sont également importantes. Pour le café et le coton destinés à l'exportation, comment les acheteurs réagiront-ils ?"

En d'autres termes,même si c'est techniquement possible, la question de savoir si c'est "utilisable" du point de vue du commerce et de la stratégie de marque est un autre problème.

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