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 Les enjeux de la biotechnologie à l'échelle planétaire

31/8/2008


Les enjeux de la biotechnologie à l'échelle planétaire

Jennifer Kuzma
          

    Utilisée à bon escient, la biotechnologie contient en germe la promesse d'aliments plus sains et disponibles en plus grande quantité, la diminution de notre dépendance vis-à-vis des combustibles fossiles et la mise au point de traitements médicaux plus efficaces. Les enzymes qui dégradent les matières végétales sous la forme de biocarburants, tel l'éthanol, finiront bien par déboucher sur la production de produits bioénergétiques durables et rentables. Un nouveau type de riz transgénique enrichi à la vitamine A pourrait contribuer à faire reculer la cécité liée à une carence vitaminique qu'on observe dans les pays en développement.

    Pour autant, les applications de la biotechnologie comportent des risques qu'il convient de gérer par le biais de régimes de réglementation, lesquels doivent notamment porter sur les questions de sécurité. En outre, les gouvernements et d'autres organisations doivent monter au créneau et investir dans la recherche biotechnologique et le développement de produits propres à venir en aide aux pays en développement pour que ces derniers puissent développer leur capacité de tirer parti des innovations dans ce secteur.

    Jennifer Kuzma est directrice associée du Centre pour les sciences, la technologie et la politique d'intérêt public à l'université du Minnesota.

« La science peut simplement affirmer ce qui est, et non ce qui devrait être, et en dehors de son champ d'investigation les jugements de valeur de toutes sortes demeurent nécessaires. »
Albert Einstein

 Depuis des siècles, l'homme exploite les capacités des systèmes biologiques en vue d'améliorer son existence et le monde dans lequel il vit. D'aucuns arguent que la biotechnologie a vu le jour il y a des milliers d'années, quand l'homme a commencé à sélectionner des traits spécifiques chez certains végétaux et à fabriquer de la bière à l'aide de micro-organismes. D'autres font remonter l'origine de la biotechnologie au développement des techniques précises de manipulation et de transfert de gènes d'un organisme à un autre. La découverte de la structure de l'acide désoxyribonucléique (ADN), dans les années 1950, inaugure cette ère. Les gènes contiennent de l'ADN et ils sont exprimés dans des protéines, lesquelles exécutent des opérations chimiques et forment les structures qui nous confèrent tel trait plutôt que tel autre. Dans les années 1970, les scientifiques ont découvert le pouvoir des « ciseaux » naturels - des protéines dites enzymes de restriction - avec lesquels ils peuvent extraire un gène d'un organisme en vue de son insertion dans un autre, que celui-ci soit apparenté au premier ou non. Ainsi est née la technologie de l'ADN recombinant, que la plupart des experts ont aujourd'hui rebaptisée la biotechnologie moderne.

Les pionniers de la biotechnologie n'auraient jamais pu imaginer ce que nous pouvons faire aujourd'hui : modifier le patrimoine génétique des plantes pour les rendre résistantes aux maladies, amener des animaux à produire certains médicaments qu'on extrait de leur lait ou encore fabriquer des particules minuscules capables de cibler les cellules cancéreuses et de les détruire. Pour autant, la biotechnologie représente plus qu'un ensemble de manipulations génétiques : c'est aussi une trousse d'outils qui nous permettent de comprendre les systèmes biologiques. Fondée sur ces outils, la génomique est l'étude des gènes et de leurs fonctions. Grâce à la biotechnologie, nous avons déterminé la composition de la totalité des gènes de l'être humain (on parle de « séquençage ») et de plusieurs autres organismes. Les données génomiques nous aident à mieux évaluer les points communs et les différences parmi les organismes et les êtres humains, à comprendre les maladies, à les guérir et même à concevoir des traitements sur mesure spécifiques à chaque individu.

Comme toute autre technologie, la biotechnologie n'existe pas dans un vide. Elle est le fruit des efforts de l'homme et elle se ressent de l'environnement social, culturel et politique. C'est la société qui fait avancer la technologie et qui la réglemente, dans le souci d'en atténuer les inconvénients et d'en maximiser les avantages. Nombreux sont les experts, dans le domaine des sciences naturelles et physiques, qui aimeraient voir une distinction bien nette s'établir entre les préoccupations sociales et éthiques d'une part, et les sciences et la technologie d'autre part. Les controverses récemment suscitées par le recours à des organismes génétiquement modifiés (OGM), tant dans l'alimentation que dans l'agriculture, montrent que cette distinction est loin d'être claire. Les aliments OGM suscitent des inquiétudes quant à leur salubrité, et ils sont acceptés plus difficilement dans certains pays que dans d'autres, en fonction de considérations culturelles.

Certes, le contexte international des technologies a son importance, et il faut en tenir compte. La biotechnologie n'est pas une panacée universelle, mais c'est un outil très prometteur s'il est utilisé à bon escient. Par ailleurs, il y a des systèmes sociaux qui sont affectés par les nouvelles technologies et qui redoutent l'aggravation de la fracture sociale entre les nantis et les pauvres si la technologie n'est pas accessible à l'ensemble des secteurs de la société. À cet égard, le présent article aborde plusieurs défis à l'échelle planétaire et il examine la façon dont la biotechnologie peut être mise à profit pour les relever de manière durable et équitable.

Le défi énergétique, le changement climatique et l'environnement

Les combustibles fossiles constituent une ressource énergétique présente en quantité limitée, et nous les consommons plus vite que la nature ne les reconstitue. La biotechnologie a un rôle à jouer dans le recours à un nombre accru de sources d'énergie renouvelable. L'énergie de la biomasse, par exemple, est neutre en carbone parce qu'au bout du compte les plantes en absorbent autant qu'elles en libèrent dans l'atmosphère. Les chercheurs produisent des cellulases de meilleure qualité, c'est-à-dire des enzymes qui dégradent les matières végétales en biocarburants, tel que l'éthanol. À terme, on peut donc envisager la production de produits bioénergétiques durables et moins coûteux.

Certaines personnes pensent que le changement climatique sera particulièrement lourd de conséquences pour les pauvres, dont les facultés d'adaptation et la mobilité sont limitées, ce qui est un handicap quand une catastrophe naturelle s'abat sur eux ou que leur cadre de vie change. Outre ses effets positifs sur l'environnement, la transition à l'énergie de la biomasse pourrait aussi favoriser le développement économique dans les collectivités rurales du monde entier. Les agriculteurs pourraient cultiver des plantes capables de les nourrir, de servir de fourrage à leurs animaux et de répondre à leurs besoins énergétiques. Toutefois, ils doivent avoir accès à la technologie qui rend possible la conversion de la biomasse. La mise à la disposition de cette technologie aux collectivités rurales et le renforcement de la capacité de faire fonctionner ces systèmes se révéleront des tâches difficiles.

On pourrait citer d'autres exemples des applications de la biotechnologie dans le secteur de l'énergie et de l'environnement, notamment la fabrication de micro-organismes transgéniques capables de produire de l'hydrogène à partir de déchets organiques, la mise au point de plantes transgéniques qui fabriquent des polymères biodégradables, le recours aux dispositifs moléculaires fondés sur des protéines végétales photosynthétiques qui captent l'énergie solaire, les bactéries transgéniques qui dégradent les agents polluants et les biocapteurs qui détectent rapidement la présence d'agents nocifs dans l'environnement. Les applications environnementales de la biotechnologie sont souvent négligées et insuffisamment financées, et ce alors même que la question de la survie de notre planète face à l'explosion démographique qu'elle connaît revêt une importance capitale.

Agriculture, qualité alimentaire et sécurité

La biotechnologie a pris son envol dans le secteur alimentaire et agricole. Par exemple, le coton, le soja, le maïs et d'autres végétaux ont été génétiquement modifiés de façon à ce qu'ils contiennent des protéines issues de la bactérie Bacillus thuringiensis (Bt) qui les protègent contre certains insectes. Les cultures Bt sont courantes dans un grand nombre de pays. La culture du coton Bt en Chine a entraîné la baisse considérable de l'épandage de pesticides chimiques qui sont dangereux pour la santé, ce dont les agriculteurs se félicitent.

En revanche, les cultures Bt ont à l'occasion suscité des inquiétudes. La variété de maïs transgénique Starlink était autorisée aux États-Unis uniquement pour le fourrage des animaux, parce qu'on craignait qu'elle ne soit potentiellement allergène pour l'être humain. Malheureusement, des traces de Starlink ont été retrouvées dans certains produits à base de maïs destinés à la consommation humaine. De même, des gènes qui codent pour la protéine Bt ont été découverts dans des variétés de maïs mexicain, alors que le maïs transgénique fait l'objet d'un moratoire au Mexique. Cette contamination s'est révélée préoccupante parce que ce pays est le centre géographique de la diversité du maïs, et que beaucoup de personnes veulent préserver les variétés indigènes pour des raisons culturelles et agronomiques. Dès lors, si l'on veut recueillir les avantages des cultures transgéniques, il est important de se doter de solides régimes internationaux sur la biosécurité de façon à éviter les bavures et à rehausser la confiance du consommateur dans ces produits.

Par ailleurs, la biotechnologie facilite le développement d'aliments plus sains et plus nutritifs. Par exemple, plus de cent millions de personnes souffrent d'une carence en vitamine A, carence qui est responsable de centaines de milliers de cas de cécité chaque année. Des chercheurs ont mis au point une variété de riz qui contient le précurseur métabolique à la vitamine A. Ce « riz doré » est croisé avec des variétés locales de façon à maximiser ses perspectives de croissance dans les pays en développement. Les obstacles liés à la propriété intellectuelle ont été levés, et ce riz a été distribué gratuitement aux cultivateurs qui pratiquent une agriculture de subsistance. Cette démarche s'avère particulièrement importante parce que le coût des semences serait prohibitif pour eux. Des chercheurs travaillent à la mise au point d'autres cultures à teneur accrue en fer, en vitamine E, en acides aminés essentiels et en huiles plus saines.

À l'avenir, de nouvelles applications de la biotechnologie dans le domaine alimentaire et agricole pourraient se révéler utiles. Le Programme des Nations unies pour l'environnement classe les pénuries d'eau douce au deuxième rang des problèmes environnementaux, derrière le changement climatique, qui séviront au XXIe siècle. L'élaboration de cultures résistantes à la sécheresse et à la salinité, et spécifiques aux besoins des pays en développement, pourrait considérablement renforcer la sécurité alimentaire dans les régions aux terres peu productives et sujettes aux catastrophes naturelles, avec le spectre de la famine en perspective. Grâce à la génomique et à la biotechnologie moderne, nous parvenons à mieux comprendre, à identifier et à manipuler les nombreux traits responsables de l'utilisation de l'eau et du sel par les plantes.

Santé et médecine

Le public connaît mieux les applications médicales de la biotechnologie. La recherche sur les cellules souches et le clonage sont deux sujets qui occupent le devant de la scène politique nationale et internationale à un degré inhabituel pour des questions scientifiques. Les cellulles souches sont celles qui sont présentes dès le début de la formation d'un organisme et qui sont capables de produire des cellules pour divers tissus de l'organisme. Elles ont été utilisées pour remplacer ou réparer des tissus endommagés chez l'animal, et les expériences ont été concluantes, ce qui permet d'espérer qu'elles pourront servir à traiter la maladie d'Alzheimer ou le diabète chez l'homme. Si la vaste majorité des gens s'accordent à juger inacceptable le clonage humain à des fins de reproduction (dit clonage génésique), le clonage thérapeutique, qui vise simplement à recueillir des cellules souches, est vivement débattu. Parce qu'il pourrait fournir des cellules souches faites sur mesure pour chaque individu, le clonage thérapeutique atténuerait les risques graves associés au rejet de tissus. Ces méthodes sont riches de promesses. Quoi qu'il en soit, les considérations éthiques et culturelles aussi bien que les questions d'orientation vont continuer de retenir l'attention des scientifiques et des hommes politiques dans un avenir prévisible.

Une application fondamentale de la biotechnologie dans le domaine de la médecine concerne la découverte de médicaments. Aussi loin qu'on remonte dans l'histoire, l'homme a cherché à utiliser des substances naturelles comme produits thérapeutiques, en procédant à tâtons. Aujourd'hui, la génomique et le domaine connexe de la protéomique, qui s'intéresse aux protéines, nous permettent de découvrir de nouveaux médicaments de manière plus systématique. L'automatisation des essais de liaisons biochimiques qui sont effectués dans des microréseaux, c'est-à-dire des puces, offre aux scientifiques la possibilité d'évaluer très rapidement l'efficacité potentielle de milliers de composants chimiques contre diverses protéines responsables de maladies. Ce criblage à haut rendement, pour appeler cette technique par son nom, n'aurait jamais vu le jour si la recherche biotechnologique fondamentale n'avait pas bénéficié de solides investissements pendant des années.

Grâce à l'analyse par microréseau, on peut mesurer rapidement l'activité de milliers de gènes. Quantité de chercheurs exploitent toutes les possibilités de cet outil pour déterminer le comportement des gènes chez l'homme dès que des agents pathogènes infectent l'organisme. On envisage de créer des tests de dépistage rapide et non invasif, lesquels se révéleront particulièrement importants face aux maladies qu'il faut traiter sans perdre de temps pour éviter qu'elles ne se propagent et ne fassent un grand nombre de victimes ; c'est le cas, par exemple, des infections consécutives à une attaque biologique. On est en train de mettre au point des nanocapteurs, à partir de particules d'une taille environ cinquante mille fois inférieure au diamètre d'un cheveu, qui sont destinés à détecter l'expression de protéines et de gènes dans les cellules de l'organisme. Ces dispositifs devraient donc permettre d'évaluer l'état des cellules dès les premières étapes d'une maladie. Le gouvernement des États-Unis consacre des millions de dollars à la mise au point de nanocapteurs qui pourraient être placés dans les vaisseaux sanguins des astronautes afin de surveiller leur exposition aux rayonnements dans l'espace.

La thérapie génique, qui permet d'introduire dans des organes ou des tissus malades des gènes capables de corriger des déficits métaboliques ou d'autres affections, est un autre domaine prometteur. L'usage de virus comme vecteurs de gènes ayant été associé à des risques pour la santé de l'homme, les essais qui portent sur cette technique sont controversés. La convergence de la nanotechnologie et de la biotechnologie laisse présager la mise au point de vecteurs autres que des virus. Des nanoparticules de synthèse capables d'acheminer des gènes ou des substances thérapeutiques dans des cellules endommagées font actuellement l'objet d'essais sur l'animal.

Par ailleurs, la biotechnologie joue un rôle important dans la prévention des maladies. Les vaccins produits à l'aide des méthodes de l'ADN recombinant sont généralement plus sûrs que les vaccins classiques parce qu'ils contiennent des protéines virales ou bactériennes isolées, et non pas des agents pathogènes tués ou atténués. Toutefois, beaucoup d'habitants des pays en développement n'ont pas accès à quelque vaccin que ce soit, et à plus forte raison à ceux qui sont issus de la biotechnologie. À l'heure actuelle, la plupart des vaccins doivent être réfrigérés et être administrés par injection. Dès lors, les chercheurs tentent de modifier le patrimoine génétique de certaines plantes destinées à la consommation humaine pour tenter de leur faire produire des vaccins. On estime par exemple que le coût de l'administration du vaccin contre l'hépatite B réalisé à partir de plantes et administré par voie orale représente le sixième seulement de celui des vaccins classiques contre cette infection. On pourrait produire sur une superficie de 80 hectares seulement tous les antigènes dont on a besoin pour vacciner la totalité des bébés qui naissent chaque année dans le monde. Malheureusement, comme dans le cas des cultures Bt, les cultures pharmaceutiques suscitent des inquiétudes du fait du risque de pollinisation croisée avec d'autres plantes cultivées dans le même champ. Il sera particulièrement important d'adopter des mesures de biosécurité qui rendront obligatoire l'utilisation de cultures incapables de pollinisation croisée (plantes mâles stériles, par exemple) ou l'isolement des cultures pharmaceutiques (dans des serres, par exemple).

Les défis

Il est frappant de constater qu'un certain nombre des exemples susmentionnés se rapportent à la Déclaration du Millénaire, accord conclu en 2000 par plus de 170 pays déterminés à relever le défi de la pauvreté, du développement économique et de la préservation de l'environnement. Malgré cela, la science et la technologie sont rarement intégrées aux programmes internationaux qui sont axés sur le développement social et économique. Des progrès notables ont été réalisés dans la voie de certains objectifs énoncés dans la Déclaration du Millénaire, tels que le recul de la pauvreté, l'élargissement de l'accès à l'enseignement primaire, le renforcement de l'égalité sexospécifique et la baisse de la mortalité infantile. En revanche, on progresse plus lentement dans la lutte contre les maladies mondiales et dans la protection de l'environnement. Ce sont des défis que la biotechnologie peut contribuer à relever.

Les investissements dans les sciences et la technologie, quels que soient les pays qui les consentent, finiront tôt ou tard par porter leurs fruits au plan économique. Toutefois, les investissements dans la recherche de solutions aux questions sociales, politiques, culturelles et éthiques qui se greffent sur les applications de la biotechnologie revêtent une importance égale. Il y a de bonnes façons d'encourager un dialogue franc sur ces questions. Peut-être ne parviendrons-nous jamais à nous entendre sur certains points, par exemple le clonage thérapeutique. Il n'empêche que le dialogue ouvre la voie à une meilleure compréhension des vues des uns et des autres et au respect des différences.

Nous ne devons pas minimiser les risques potentiels de la biotechnologie pour la santé et l'environnement. Nous devons financer des études, à confier à des organismes indépendants, qui viseront à élucider ces effets. En outre, il convient de simplifier les mécanismes de réglementation en vue d'en rehausser l'efficacité, l'efficience et la transparence. À l'heure actuelle, il n'y a guère d'incitations à la réalisation d'études indépendantes qui soient consacrées aux dispositifs et à la politique de réglementation.

Enfin, il nous faut investir dans les technologies qui visent à aider les pays en développement et à renforcer les capacités dans leurs collectivités, notamment par le biais de l'éducation, de la formation et de l'assistance liée aux questions de propriété intellectuelle. Ce sont principalement les pays développés qui bénéficient des investissements dans la biotechnologie, surtout dans la perspective de la fabrication de produits laissant entrevoir un bon rendement financier. Si une telle démarche n'a rien de surprenant dans le secteur privé, il faut cependant en élargir la portée. Les gouvernements et d'autres organisations doivent monter au créneau pour investir dans la recherche dans les pays en développement et pour encourager la création de produits susceptibles de leur être utiles. Si nous nous montrons plus sensibles au contexte social de la biotechnologie et que nous redoublons d'ardeur pour régler les questions qui demeurent, nous pouvons envisager un avenir dans lequel les bienfaits de la biotechnologie seront mis de manière responsable au service de l'ensemble des pays et des peuples.

La promesse de la biotechnologie

Les opinions exprimées dans le présent article ne reflètent pas nécessairement les vues ni la politique du gouvernement des États-Unis.

Source : http://usinfo.state.gov
 

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