Cultures modifiées du génome pour améliorer la sécurité alimentaire des petits exploitants agricoles

Les risques des variétés de cultures dont le génome est modifié doivent être considérés parallèlement à leurs avantages et dans le contexte de la sélection végétale. La sélection conventionnelle traditionnelle n’est pas exempte de risques, tels que l’augmentation involontaire des niveaux d’alcaloïdes toxiques dans les fèves et les pommes de terre, l’introduction d’une sensibilité aux maladies ou la réduction de la teneur en protéines lors de la sélection pour un rendement céréalier accru.17. Deuxièmement, les mutations se produisent spontanément à chaque avancée générationnelle, donnant lieu à la fois à des allèles favorables et défavorables (parfois mortels pour la variété, comme une carence en chlorophylle) qui stimulent la sélection naturelle pour l’aptitude et permettent une sélection guidée par les agriculteurs et les consommateurs pour les caractères préférés. Ces risques fournissent une ligne de base et un contexte pour évaluer les risques des plantes dont le génome a été modifié.

Modifications non ciblées

Un risque fréquemment cité de l’édition du génome est de savoir si cela pourrait conduire à des mutations supplémentaires qui compromettent la sécurité ou les performances agronomiques d’une variété. Depuis le déploiement initial de la technologie des répétitions palindromiques courtes régulièrement espacées (CRISPR) et comme pour les technologies de rupture double brin précédentes (telles que les nucléases effectrices de type activateur de transcription (TALEN), les nucléases à doigt de zinc ou les méganucléases), il était évident que des sites autres que le site cible pourraient être édités par inadvertance suite à l’introduction d’une rupture double brin18. Un contexte approprié lorsque l’on considère les implications de cette mutagenèse non ciblée potentielle est la fréquence de la mutagenèse naturelle spontanée (10–8-dix–9 par paire de bases (pb), ou peut-être 5 à 140 par génome de plante)19.20. Pour la perspective, les données génomiques de 3 010 accessions de riz cultivé en Asie ont identifié une diversité aussi élevée que 1 polymorphisme mononucléotidique pour chaque 22 pb dans le génome du riz de 370 Mbp21. Une autre considération est de savoir si les modifications non ciblées dans les plantes présentent de nouvelles préoccupations par rapport aux risques inhérents aux autres approches de sélection. La fréquence des mutations chimiques ou radio-induites introduites lors du développement de plus de 3 200 variétés horticoles et végétales est environ 1 000 fois supérieure aux fréquences naturelles. Les options technologiques actuelles d’édition du génome génèrent des mutations non ciblées à une fréquence similaire aux mutations naturelles résultant de la mutagenèse spontanée15,16,17et à une fréquence bien inférieure à celle des méthodes de mutation induite.

L’amélioration continue des outils et des approches bioinformatiques utilisés pour concevoir des cibles de modification du génome permet d’atténuer et de réduire la probabilité d’occurrence de modifications non ciblées dans les plantes cultivées. Beaucoup d’efforts ont été investis pour développer des tests robustes pour les mutations et pour comprendre la fréquence et la nature des mutations du site non cible résultant de la technologie CRISPR22. Ces efforts ont abouti à des systèmes CRISPR avec une fidélité accrue et moins de modifications non ciblées. Avec les progrès technologiques qui aident à limiter les mutations non ciblées, nous pensons qu’il n’y a pas de problèmes de sécurité importants qui sont propres au déploiement de cultures modifiées par le génome lorsqu’elles sont évaluées dans le contexte de la longue histoire d’utilisation sûre des variétés sélectionnées de manière conventionnelle, y compris celles dérivé de la mutagenèse.

Briser les barrières naturelles de la reproduction

Une autre préoccupation pourrait être que l’édition du génome, similaire aux mutations induites par des produits chimiques ou des radiations17, brise les barrières reproductives qui empêcheraient certaines mutations de se produire dans la nature. Par exemple, certains segments d’ADN sont étroitement liés, empêchant efficacement la recombinaison lors de la reproduction sexuée. Bien que cette caractéristique puisse être considérée également comme un avantage ou une opportunité des technologies de mutation et d’édition du génome, en fin de compte, comme dans la sélection conventionnelle, l’édition du génome est suivie d’évaluations approfondies sur le terrain dans des environnements cibles pour sélectionner et fournir aux agriculteurs uniquement les cultures qui sont supérieure aux variétés actuelles, compte tenu de tous les critères agronomiques et de consommation.

Intendance inadéquate

Aujourd’hui, la plupart des plantes dont le génome a été modifié sont produites à l’aide d’une étape intermédiaire qui implique l’insertion de séquences d’ADN étrangères qui sont supprimées lors des étapes suivantes, de sorte que les plantes dont le génome a été modifié ne sont pas transgéniques. Cependant, l’utilisation d’une étape transgénique intermédiaire présente des risques techniques qui nécessitent une gestion appropriée, tant en laboratoire qu’en serre. Des outils moléculaires peuvent ensuite être utilisés pour démontrer que l’intermédiaire transgénique a été résolu avant les essais sur le terrain, avec une gestion appropriée au pays pour les cultures modifiées. Au fur et à mesure que les technologies d’édition du génome évoluent, l’utilisation d’une étape transgénique intermédiaire peut devenir inutile, simplifiant davantage le développement de plantes éditées par génome et améliorant considérablement son utilité pour l’édition de cultures propagées par clonage – pour lesquelles l’élimination des éléments transgéniques intermédiaires est difficile.

Inégalité accrue entre riches et pauvres

Un autre risque peut survenir si les technologies de pointe profitent de manière disproportionnée aux acteurs riches, y compris les sociétés multinationales et les grands agriculteurs, ou désavantagent les petits exploitants ou les agriculteurs engagés dans des systèmes agricoles alternatifs tels que l’agriculture biologique.4.23. Une réponse pour atténuer ce risque peut être une mauvaise utilisation des processus réglementaires, tels que l’étiquetage différentiel, qui visent à stigmatiser et à inhiber l’adoption par les entreprises alimentaires et à décourager la consommation. Certaines organisations ont déjà cherché à définir les produits développés à l’aide des technologies d’édition du génome comme transgéniques, ce qui pourrait conduire à un évitement injustifié des cultures à édition du génome par les entreprises alimentaires et d’ingrédients, les petits exploitants et les pays en développement dépendants du commerce. Les règles d’étiquetage devraient être encadrées dans un système mondial harmonisé fondé sur un examen scientifique transparent des risques, dans lequel de nouveaux traits dans les aliments seraient inclus comme étiquette s’ils introduisent de nouveaux allergènes ou toxines ou modifient fondamentalement la composition de l’aliment ; la méthode de production ne devrait pas faire partie des exigences d’étiquetage obligatoires. Nous proposons que l’approche la plus efficace pour atténuer ce risque consiste à garantir que la technologie d’édition du génome reste accessible à ceux qui l’utiliseront pour démocratiser ses avantages, en particulier pour les agriculteurs et les consommateurs pauvres en ressources des PRITI.

Manque de transparence

Le manque de transparence concernant les produits des technologies d’édition du génome créerait un «risque de licence sociale» en alimentant un manque de confiance dans les développeurs de produits, les régulateurs, les producteurs et, en fin de compte, dans les produits résultant de l’édition du génome4. Par « licence sociale pour une nouvelle technologie », nous entendons la volonté des utilisateurs et consommateurs potentiels, et de la société dans son ensemble, d’accepter les produits développés à l’aide de cette technologie. Bien que la licence sociale soit influencée par les politiques gouvernementales, y compris les cadres réglementaires locaux, l’harmonisation réglementaire mondiale, les exigences commerciales et d’étiquetage des produits, et par la perception publique des risques et des avantages, elle est finalement accordée par le public local et mondial. Un mécanisme de transparence est un registre facilement accessible grâce auquel les développeurs de cultures modifiées du génome peuvent divulguer l’utilisation des technologies de modification du génome et répondre à l’intérêt du public pour les connaissances sur la façon dont des aliments spécifiques sont produits. Ces registres devraient rester distincts des systèmes d’évaluation des risques liés aux brevets et à la réglementation. L’un de ces registres, développé par le Center for Food Integrity via sa Coalition for Responsible Gene Editing in Agriculture (https://foodintegrity.org/programs/gene-editing-agriculture/), utilise une approche axée sur le consommateur qui est conçue pour répondre aux la transparence concerne et intègre les besoins du public concerné et de la société civile par le biais des engagements des consommateurs et des engagements connexes.

Paysage peu clair de la propriété intellectuelle

Un autre risque pour les technologies d’édition du génome est le paysage de la propriété intellectuelle, qui a évolué autour du différend fondateur sur les brevets entre le Broad Institute (Harvard – Massachusetts Institute of Technology) et les groupes de Berkeley24h25. Bien que ce différend ne soit pas entièrement résolu, ceux qui contrôlent la propriété intellectuelle fondamentale pour les applications agricoles ont signalé leur volonté de concéder sous licence leurs technologies aux institutions publiques et aux entreprises pour développer et commercialiser des produits modifiés du génome.26. Cela a été démontré par l’octroi de licences à plusieurs centres du CGIAR et à d’autres27 qui travaillent sur les cultures pour les petits exploitants. La disponibilité d’alternatives CRISPR à la protéine 9 associée à CRISPR (Cas9), dont certaines peuvent avoir des domaines de brevets indépendants, pourrait faciliter le développement de cultures modifiées par le génome. Cependant, l’absence de résolution sur la propriété ultime génère une incertitude à long terme pour les produits développés à l’aide de la technologie. Des décisions juridiques claires sont nécessaires pour guider les sélectionneurs de plantes, en particulier ceux du secteur public aux ressources limitées, qui pourraient autrement éviter ou retarder l’utilisation des technologies d’édition du génome jusqu’à ce que ces incertitudes en matière de propriété intellectuelle soient résolues28.

Bien que le modèle commercial de commercialisation des variétés de cultures développé à l’aide de l’édition du génome au sein du CGIAR ne soit pas encore entièrement développé, le CGIAR met en œuvre divers modèles pour faire progresser de nouvelles variétés par le biais de programmes nationaux de recherche agricole et de sociétés semencières locales et mondiales qui servent les petits exploitants agricoles. Par exemple, les hybrides de maïs sont concédés sous licence à des entreprises semencières, qui sont alors naturellement en concurrence sur le marché. Divers modèles seraient explorés pour maximiser la valeur des produits édités pour les petits exploitants agricoles et leurs communautés, en garantissant l’accès.

Infrastructures institutionnelles du secteur public inadéquates pour soutenir l’utilisation des technologies d’édition du génome

Alors que l’infrastructure d’innovation pour les cultures à génome modifié et d’autres biotechnologies dans les cadres institutionnels des PRITI varie considérablement, il existe des projets, des instituts, des alliances stratégiques et des politiques explicites de biotechnologie et de bioéconomie qui peuvent aider à surmonter certains des facteurs environnementaux qui limitent l’utilisation généralisée de la génomique. cultures modifiées. Des exemples en Afrique incluent le Consortium africain sur les cultures orphelines (http://africanorphancrops.org) et la Fondation africaine pour la technologie agricole (https://www.aatf-africa.org). En Amérique latine, l’Institut interaméricain de coopération pour l’agriculture (IICA) a proposé le Programme continental pour la bioéconomie et le développement productif29et des réseaux existants tels que BIOTECSUR et MAIZALL30 fournir des modèles pour aider à développer des partenariats efficaces qui soutiennent le déploiement de cultures à génome modifié. Les institutions du secteur public sont déjà engagées dans la recherche sur l’édition du génome pour développer des variétés de cultures améliorées5 (Fig. 1). Les communautés scientifiques, politiques et commerciales mondiales pertinentes, y compris le G20, devraient saisir cette occasion pour soutenir le développement des capacités institutionnelles nécessaires.

Leave a Comment