les OGM
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Organismes Génétiquement Modifiés

DOSSIER - POINT DE VUE - AUTRES POINTS DE VUE CONTRADICTOIRES

Encyclopédie
Êtres vivants (animaux, végétaux, bactéries) dont on a modifié le patrimoine génétique en introduisant un ou plusieurs gène(s) supplémentaire(s), au moyen d'une technique appelée ‹ transgenèse ›, dans le but de leur conférer des capacités particulières utiles à l'homme (augmentation du rendement d'une plante cultivée, résistance à une maladie, production d'une substance médicamenteuse, etc.).
Bien qu'ils résultent d'applications de la génétique, les OGM (organismes génétiquement modifiés) sortent des domaines exclusivement scientifiques et industriels pour devenir des sujets majeurs de préoccupations éthiques, écologiques et politiques.

Principe de la transgenèse
La transgenèse consiste à prélever un gène situé sur le chromosome d'un organisme ‹ donneur ›, puis à l'implanter dans l'ADN d'un ‹ receveur ›. On obtient ainsi un organisme ‹ transgénique › ou organisme génétiquement modifié (OGM). Les techniques employées varient selon les espèces vivantes que l'on utilise.

Les premières expériences de transgenèse réalisées par l'homme datent des années 1970. Elles ont commencé par des travaux portant exclusivement sur les bactéries, puis les techniques évoluant vite, elles ont rapidement concerné les espèces animales et végétales.

Transgenèse animale
Dans un premier temps, il faut avoir correctement repéré le gène cible le long des chromosomes de manière à pouvoir l'isoler en le coupant à l'aide d'enzymes particulières. Le gène isolé est ensuite copié un grand nombre de fois.Pour introduire ce gène dans les cellules d'une espèce animale, par exemple une souris, deux voies sont possibles.
Le gène peut être introduit directement dans un ‹ œuf › ou zygote (première cellule issue de la fécondation) par la technique de micro-injection, une manipulation consistant à injecter directement le fragment d'ADN porteur du gène. Ce dernier peut alors s'intégrer spontanément dans les chromosomes de l'hôte.
Le gène peut également être implanté dans quelques cellules seulement d'un organisme adulte : un virus est alors utilisé comme vecteur. Dans ce cas, le gène est intégré dans l'ADN du virus (rendu préalablement inoffensif). Le virus, en infectant une cellule, intègre son ADN associé au gène dans le patrimoine génétique de la cellule infectée.

Transgenèse végétale
Dans le cas de plantes transgéniques, on utilise le plus souvent comme vecteur une bactérie capable d'infecter les cellules de la plante. De cette façon, un gène introduit dans la bactérie pourra être intégré aux cellules végétales après infection de la plante par la bactérie.
Une autre méthode de transgenèse végétale consiste à utiliser un ‹ pistolet à ADN ›, instrument à l'aide duquel les cellules végétales sont bombardées de billes microscopiques d'or ou de tungstène recouvertes de copies du gène que l'on souhaite introduire.

Transgenèse bactérienne
Après extraction de l'organisme ‹ donneur › du gène sélectionné, celui-ci est inséré dans un plasmide (fragment d'ADN circulaire indépendant du chromosome bactérien). Ce plasmide ‹ recombiné › est introduit dans une bactérie cible. Cette bactérie est alors capable d'exprimer le caractère codé par le gène nouvellement introduit.
Il peut, par exemple, s'agir du gène permettant la production d'un médicament qu'on pourra ainsi faire synthétiser en grande quantité par la colonie bactérienne issue de la bactérie transgénique.

Transfert naturel de gènes La transgenèse est également un processus réalisé de façon naturelle par certains organismes. Des virus, comme celui de la grippe, sont capables de transporter du matériel génétique d'une espèce à une autre.
Les virus intègrent leur ADN à celui des cellules des organismes qu'ils infectent. L'ADN viral intégré et l'ADN de la cellule hôte ne sont pas différenciés par la machinerie cellulaire. Chaque virus peut ainsi se multiplier.
Lorsque les virus nouvellement produits par la cellule infectée quittent celle-ci, ils emportent parfois de petits fragments d'ADN cellulaire. S'ils infectent un autre organisme (pouvant appartenir à une espèce différente de celle du précédent hôte), ils introduisent dans ces cellules, en même temps que leur ADN viral, ce petit fragment d'ADN étranger.
Les transports de matériel génétique entre espèces se produisent probablement à des fréquences extrêmement faibles, mais elles sont suffisamment sensibles pour que des chercheurs y aient vu un mode possible d'évolution naturelle des espèces.

Comment fabrique t'on un OGM ?

C'est un processus long et délicat dont un exemple est donné dans la figure ci-dessous. Pour l'expliquer nous allons prendre l'exemple d'une plante dans laquelle on cherche à introduire un gène d'intérêt (nous appellerons ce gène YFG).

La première étape consiste à cloner le gène YFG dans un plasmide. Un plasmide est une petite molécule d'ADN circulaire qui se multiplie en même temps que les chromosomes.
Pour obtenir de grande quantité de ce plasmide celui-ci est tout d'abord introduit dans une bactérie -E. coli-(l'avantage d' E. coli est qu'elle se multiplie très rapidement).
Généralement un antibiotique est utilisé pour ne permettre la croissance que des bactéries qui ont reçu le plasmide (le plasmide porte un gène de résistance à l'antibiotique). Ainsi après une nuit de culture on obtient assez de bactéries pour pouvoir extraire le plasmide pur en grande quantité.

Ensuite celui-ci est transféré dans les cellules qui nous intéressent (dans notre cas, des cellules végétales). Il existe plusieurs moyens de transférer un plasmide dans une cellule végétale.
Soit on bombarde les cellules avec des petites billes recouvertes du plasmide, soit on utilise une autre bactérie, A. tumefaciens, qui possède naturellement la capacité de transférer une partie de son ADN dans les cellules de la plante qu'elle infecte.
Quelque soit l'organisme, l'efficacité d'un transfert d'ADN n'est jamais de 100%; il est donc systématiquement nécessaire de sélectionner les cellules qui ont reçu l'ADN de celles qui ne l'ont pas. Si le plasmide possède un gène de résistance aux herbicides, ceux-ci peuvent être utilisés pour sélectionner uniquement les cellules porteuses du plasmide.
Cependant cette stratégie de sélection est maintenant couramment remplacée par d'autres moyens de sélections n'utilisant ni les antibiotiques, ni les herbicides. Un critère essentiel, est la stabilité du gène YFG dans son nouvel hôte.

Une fois que la plante commence à pousser, il faut s'assurer de l'expression du gène YFG. En effet, lors du transfert dans la plante le gène s'est intégré au hasard dans un chromosome, or il est connu que le lieu d'intégration dans les chromosomes influence fortement la capacité d'un gène à s'exprimer.
Comme le gène a été inséré dans la cellule qui a donné naissance à la plante, cela signifie que toutes les cellules de la plante posséderont le gène YFG, mais celui-ci peut ne pas être exprimé dans toutes les cellules (l'expression de nombreux gènes s'effectue de manière très spécifique à un tissu) cela dépendra de son lieu d'intégration dans le chromosome.

La mise au point des plasmides a été fortement améliorée ces dernières années. Maintenant il est possible d'éliminer du plasmide tous les gènes de sélection utilisés dans les bactéries. Ainsi la cellule nouvellement OGM, ne possède pas de gène de résistance aux antibiotiques qui risqueraient d'être disséminée dans la nature.

Une fois que la plante commence à pousser, il faut s'assurer de l'expression du gène YFG. En effet il est connu que le lieu d'intégration dans les chromosomes influence fortement la capacité d'un gène à s'exprimer. Or il n'est pas encore possible de choisir le lieu d'intégration, celle-ci se fait donc aléatoirement.
Comme le gène a été inséré dans la cellule qui a donné naissance à la plante, cela signifie que toutes les cellules de la plante posséderont le gène YFG, mais celui-ci peut ne pas être exprimé dans toutes les cellules (l'expression de nombreux gènes s'effectue de manière très spécifique à un tissu) cela dépendra de son lieu d'intégration dans le chromosome.


Applications de la transgenèse

Agroalimentaire et agriculture
En agroalimentaire, on emploie des enzymes, des additifs, des vitamines, entièrement synthétisés par des micro-organismes transgéniques. Des souches de Lactoccocus lactis, qui ont reçu des gènes de résistance aux bactériophages (virus s'attaquant aux bactéries), sont utilisées dans la fabrication des fromages.
En agriculture, on recherche des variétés plus résistantes aux insectes ravageurs, aux infections, aux conditions climatiques défavorables, ainsi que des variétés à plus fort rendement ou encore des variétés mieux adaptées aux contraintes commerciales (notamment ralentir le processus de pourrissement des fruits et légumes).
Pour les animaux d'élevage destinés à l'alimentation, on ne connaît qu'une tentative, avortée, de porcs transgéniques en Australie. Dans ce domaine, il semblerait que le clonage (comme celui réalisé sur la brebis Dolly) soit une technique beaucoup plus utile pour aider à sélectionner et à améliorer les espèces.

Médecine
Des bactéries génétiquement modifiées produisent déjà des hormones (hormone de croissance), des médicaments (interférons, cytokines) et la plupart des vaccins.
Une des grandes applications médicales de la transgenèse est la thérapie génique. Cette nouvelle approche thérapeutique consiste soit à remplacer un gène déficient (responsable de la maladie) par un gène sain, soit à implanter un gène pouvant apporter une aide déterminante dans la lutte contre la maladie.
Divers tests ont déjà été réalisés pour soigner des maladies telles que le cancer, la mucoviscidose, la myopathie ou l'angine de poitrine. Les résultats obtenus sont dans quelques cas encourageants, mais montrent bien que cette nouvelle technique devra faire l'objet de nombreux perfectionnements avant d'entrer définitivement dans l'arsenal thérapeutique.
Chez l'homme, les manipulations génétiques ne sont autorisées que sur les cellules somatiques (c'est-à-dire non reproductrices, soit la plupart des cellules) et ne peuvent en aucun cas concerner les cellules sexuelles.
La modification engendrée par exemple lors d'une thérapie génique ne peut donc pas se transmettre aux descendants. Chez les animaux, une telle limitation n'existe pas et les chercheurs souhaitent, au contraire, que les nouvelles caractéristiques importées se transmettent de génération en génération.


La médecine par les plantes !
Les plantes sont des bons candidat pour produire des OGM médicaments. Non seulement les végétaux sont plus facilement exploitables que les animaux et ils ont l’avantage d’éviter tout risque de transmission éventuel d’agents pathogènes. Mais la machinerie cellulaire des végétaux n’est pas la même que celle des cellules humaines : les transformations subies par les composés sont souvent difficiles à maîtriser. De plus, il faut prendre en compte le risque allergique, ainsi que le risque de contamination par l’environnement (pesticides, etc.).

Néanmoins, les plantes représentent certainement l’avenir, notamment dans la production de médicaments révolutionnaires : les anticorps. Ces derniers sont en effet de plus en plus utilisés pour de nombreuses maladies : cancer, problèmes inflammatoires, infections… Citons notamment l’Herceptin pour le cancer du sein et le Remicade® pour la polyarthrite Rhumatoïde. Ces anticorps sont déjà produits par génie génétique, mais à partir de cellules de mammifères.
La production est donc faible, et le coût du traitement extrêmement élevé. L’avenir est donc à la "nouvelle phytothérapie"…


Les risques

La transgenèse est une technique bien maîtrisée et peu coûteuse. L'investissement le plus lourd concerne les dispositifs de sécurité pour rendre impossible la dissémination d'une nouvelle espèce transgénique dans la nature. Sur ce point, les laboratoires et les industries de la plupart des pays industrialisés sont strictement contrôlés.
Avec l'apparition de produits frais transgéniques sur le marché, la peur des OGM a fait son apparition. Certes, on ne peut exclure l'existence de risques toxicologiques (allergiques ou autres) pour l'homme et les animaux consommateurs de ces produits.
Pour limiter ces risques, des mesures peuvent être prises telles que la réalisation de tests avant la mise sur le marché, l'étiquetage des produits et l'instauration d'une bonne traçabilité, c'est-à-dire d'un suivi du produit, depuis la production jusqu'à la consommation.
En revanche, il ne semble pas exister de risques particuliers en ce qui concerne la production de substances simples. Parfaitement purifiée, la molécule de sucre provenant d'une betterave normale ou d'une betterave transgénique reste rigoureusement la même.

Dans le domaine de l'écologie, le risque de dissémination des gènes dans la nature est à craindre : le colza transgénique, par exemple, peut s'hybrider avec la roquette, une espèce sauvage très proche. Des études doivent donc impérativement être menées pour chaque espèce transgénique afin d'évaluer l'impact sur les équilibres biologiques.

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