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Les risques pour l’environnement

 

Transmission par pollinisation et croisements intervariétaux

Dans l’espèce végétale, les flux de gènes s'opèrent par croisements sexuels. C'est le pollen qui est le vecteur privilégié de cette dissémination, il est transporté par le vent ou les insectes pollinisateurs. Cette transmission peut se faire entre plantes de la même espèce ou en direction d'espèces sauvages apparentées (dites mauvaises herbes). Mais ces flux de gènes s’opèrent différemment selon les espèces et l'écosystème concerné ; donc la seule approche raisonnable est l'étude au cas par cas.

1. Cas d’étude

Dans le cadre d'un système de bio vigilance souhaité par les pouvoirs publics, l'INRA a mis au point des modalités de suivi des cultures transgéniques sur trois expérimentations localisées à Chalons sur Marne, Dijon et Toulouse.

Afin de mesurer la fréquence des échanges de gènes au sein des populations cultivées et des mauvaises herbes, trois estimations ont été faites :

Ainsi pour chaque espèce (colza, betterave et maïs), plusieurs variétés résistantes aux herbicides ont été semées sur des parcelles identifiées, ainsi que des espèces apparentées en bordure de parcelle.

Ensuite, le nombre de simple, double ou triple résistance a été mesuré sur l'espèce incriminée et les espèces apparentées à différentes distances.

2. Résultats

Les résultats indiquent que :

 

Colza

Betterave

Maïs

Hybridation intervariétale

(diffusion des gènes en fonction de la distance)

2,5 % à 1 m

0,18 % à 22,5 m

0,01 % à 65 m

3 % à 190 m

0,4 % à 18 %

Beaucoup influencé par le vent

Hybridation interespèce

Rien n’a été observé en 1976

Inférieure à 5 %

Nulle

Remarque

Cependant beaucoup de crucifères sauvages apparentés ont pour terre d’origine l’Europe :

(ravenelle, roquette bâtarde, moutarde des champs)

Plantes bisannuelles qui impliquent des études difficiles et laborieuses

Les espèces sauvages n’existent pas en Europe

3. Remarques

En ce qui concerne plus particulièrement les risques de dissémination de transgènes à une espèce sauvage apparentée, plusieurs points doivent être réunis pour que cela puisse avoir lieu :

Dans le cas du colza la méfiance doit être de rigueur car c'est une plante un tiers allogame, plusieurs espèces de la même famille botanique sont présentes dans les zones de culture et la pollinisation du colza est à la fois anémophile (par le vent) et entomophile (par les insectes). Il est donc important de déterminer la taille des bandes tampon à mettre en place pour limiter la dispersion du pollen et ceci tout en sachant bien qu'un seuil zéro n'a pu être détecté.

Des travaux sont actuellement encore en cours pour préciser :

Il reste néanmoins un problème important vis à vis de l'environnement, le colza présente un égrenage important. Les graines peuvent survivrent plusieurs années dans le sol. Ceci est une contrainte importante dans la gestion de cette culture. Donc parallèlement des stratégies de réduction des risques, par exemple, par introduction d'une résistance à l'égrenage ou à l'inhibition de la dormance secondaire sont en cours d'étude.

Après tous ces tests il est tout de même nécessaire de ne pas oublier les raisons de l'utilisation des OGM.

Ainsi il conviendra donc d'examiner au cas par cas les avantages et les inconvénients potentiels pour statuer sur l'intérêt de chaque cas.

Apparition d'insectes résistants aux plantes transgéniques

Le principal ravageur du maïs en France est la pyrale (le lépidoptère Ostrinia nubilalis), dont les différentes populations sont capables de produire une à trois générations par an suivant les régions.

A l'heure actuelle la protection des cultures de maïs est assurée par un traitement chimique mais la transgénèse a permis de créer de nouvelles variétés de maïs qui ont été transformées par des firmes privées (Novartis, Monsanto …) pour produire dans leurs tissus la toxine Cry 1Ab de Bacillus Thuringiensis (Bt) active contre la pyrale du maïs.

1. Les avantages des plantes résistantes aux ravageurs

Les avantages de cette dernière stratégie sont :

2. Les inconvénients

Cette technique n'aura t'elle pas des effets non intentionnels tel que l'apparition au cours de l'évolution des populations de pyrales insensibles à la toxine ?

La recherche de résistances chez les insectes passe tout d'abord par la mise en place d'une courbe de toxicité de la toxine de Bt pour les différentes populations sauvages de pyrales, afin de définir leur niveau de sensibilité. Ainsi le suivi de cette courbe est un préalable à la recherche de résistance.

La probabilité et la vitesse de sélection d'insectes résistants dépendent de nombreux facteurs :

Néanmoins, il faut savoir qu'une sélection en condition expérimentale pendant 26 générations n'a pas permis l'obtention d'une lignée de pyrales résistantes à la toxine Bt.

Malgré cela on a déjà remarqué l'apparition d'insectes résistants à cette toxine dans certains pays (Malaisie, Japon, Hawaii) où son application en épandage est répétée notamment en agriculture biologique, sous forme de bio-pesticide.

Il n'est donc pas impensable qu'un phénomène identique de sélection de populations de ravageurs capables de résister à l'action de cette toxine se produise en condition naturelle avec les plantes transgéniques, même si le taux de présence de cette protéine est inférieur lorsqu'elle est "intériorisée" (produite par la plante).

On peut dès lors alors organiser des plants de production incluant des zones de plantes "refuges", non transgéniques, et donc non résistantes aux insectes ravageurs qui aurait pour objet de conserver, grâce au brassage des populations d'insectes, le caractère "homozygote" d'un éventuel gène de résistance à la toxine Bt qui serait apparu chez l'insecte concerné, ce qui diminuerait sa diffusion dans l'espèce.

Il a donc été mis en place un moyen d'étude et de suivi de la sensibilité des populations de pyrales qui à l'heure actuelle n'a pas démontré de résistance (en laboratoire).

Mais s'il y avait apparition chez l'insecte d'une technique de contournement cela priverait les agriculteurs d'un moyen de lutte pratique, efficace et non polluant. Ce n'est pas pour eux que le risque environnemental serait le plus fâcheux car ils auraient toujours la possibilité de revenir à la lutte chimique actuelle tandis que la perte d'efficacité du bio-pesticide pour l'agriculture biologique serait irréparable.

L'éventuel impact sur les insectes utiles comme l'abeille

Il est important de s'assurer que les plantes génétiquement modifiées (par insertion de gènes de résistance aux insectes ravageurs) ne soient pas toxiques vis à vis d'autres insectes dits "non cibles".

Les insectes "non cibles" sont ceux qui ne sont pas visés par la modification génétique qu’a subi la plante, c’est à dire ceux qui ne sont pas considérés comme ravageurs et qui peuvent même être bénéfiques pour l’environnement, d’où leur nom d’insectes "utiles". Ces insectes pouvant être les abeilles, des vers de terre ou des coccinelles par exemple.

Des études portant sur les colza résistants aux coléoptères ont été menées à l'INRA afin d'étudier les effets sur la mortalité et le comportement de butinage des abeilles. Ainsi il est possible d’évaluer l’influence de la plante sur le changement de métabolisme de l’insecte.

Ces études ont permis de déterminer que les colzas transgéniques exprimant des inhibiteurs de protéases, capables de perturber la digestion des coléoptères (principaux ravageurs du colza) et de provoquer des retards de développement et/ou une mortalité larvaire accrue, n'affectaient pas le comportement des abeilles du fait de l'absence d'inhibiteurs de protéases dans le nectar et le pollen.

De plus, ces travaux permettent de disposer d'une gamme d'essais biologiques qui pourront servir à évaluer l'impact sur les abeilles d'autres molécules à action insecticide.

Modification des pratiques agricoles

Des plantes rendues résistantes à des insectes, à des herbicides et donc nécessitant moins d'interventions au champ devraient en principe simplifier le travail de l'agriculteur.

Il convient tout de même de s'interroger sur les ajustements qui seront nécessaires au plan des pratiques agricoles pour que ces nouvelles variétés expriment pleinement leurs spécificités.

L'agriculteur devra tout d'abord veiller à la traçabilité des OGM. Pour lui, le problème n'est pas dans l'isolement des récoltes transgéniques ; car ils sont déjà habituer à séparer leurs variétés de blés ou d'orges pour la commercialisation, mais plutôt dans la capacité à garantir aux acheteurs qu'un produit ne sera pas transgénique.

Pour des espèces telles que colza, maïs ou tournesol dont on récolte un grain issu d'une fécondation au moins partiellement allogame, il sera difficile de garantir qu'une parcelle voisine ou des repousses transgéniques situées dans le champs ou en bordure n'ont pas contribué à la fécondation.

Pour éviter la dissémination il est donc tout d'abord utile de maîtriser les repousses.

Les repousses, issues de graines tombées au sol avant ou lors de la récolte peuvent polluer de leur pollen les parcelles voisines ou affecter la qualité de la récolte dans la même parcelle. Ceci pourrait être un frein à la simplification du travail du sol car dans ces cas là le déchaumage (retourner la terre) sera indispensable pour favoriser la germination des graines laissées à la moisson. Il sera même parfois préférable d'effectuer plusieurs déchaumages pour faire germer la quasi-totalité des graines transgéniques avant de labourer. (Une autre solution serait d'améliorer le fonctionnement des machines de récoltes.)

Aussi pour empêcher la propagation de pollen vers les parcelles voisines, les agriculteurs, employés communaux ou services des ponts et chaussées devront procéder à une fauche précoce des bordures visant spécifiquement le colza. Cela représente encore un travail supplémentaire.

L'agencement des espèces et variétés dans l'espace devra aussi être étudié afin :

Tableau récapitulatif

Objectifs :

Solutions :

Garantir aux acheteurs qu’un produit ne sera pas transgénique Traçabilité " transgénique "
Eviter la dissémination et propagation du pollen vers les parcelles voisines Maîtriser les repousses :
  • déchaumage du sol
  • fauche précoce des bordures

Finalement les stratégies "tout chimique" ou "tout transgénique" doivent se substituer à une association des deux pratiques qui pour garantir l'efficacité des résistances doit réunir l'organisation des cultures dans l'espace, la gestion des haies et bordures, la lutte chimique raisonnée et localisée et des itinéraires techniques et appropriés.

Risque de réduction de la biodiversité

Certains auteurs estiment que la diffusion des biotechnologies pourrait renforcer la tendance, déjà présente dans nos agricultures, à l'appauvrissement de la diversité génétique, par la possibilité de conférer un même gène à de nombreuses espèces. Cet appauvrissement de la diversité serait un facteur de vulnérabilité accrue des cultures.

Notons que d'autres pensent, au contraire, que le génie génétique peut être un moyen d'accroître la diversité génétique, en créant à partir de la même structure végétale différentes plantes ayant chacunes des spécificités propres, grâce à l’apport de nouveaux gènes.

En conclusion,

L'agriculture est, en effet, une activité économique essentielle dans de nombreuses régions du monde, et comme telle, elle ne peut survivre dans un contexte compétitif sans qu'on lui donne les meilleures conditions de rendement.

Mais les remarquables progrès agronomiques de ces dernières décennies ne se sont pas fait sans dommages et doivent être reconsidérés, car si ce succès est dû à l'amélioration des méthodes de sélection et des techniques culturales, il est aussi lié à l'utilisation de produits chimiques et de machines. Or cette agriculture est grosse consommatrice d'intrants et nous en connaissons aujourd'hui le coût : l'épuisement rapide des sols et de l'environnement en général.

Il nous faut donc à la fois, nourrir une population sans cesse croissante et ménager les sols exploitables pour nous assurer de leur pérennité. Ce paradoxe ne pourra être résolu qu'en approfondissant nos connaissances et en utilisant toutes nos compétences technologiques et scientifiques.

C'est là qu'interviennent les biotechnologies.

 

Les risques pour le consommateur

 

L’évaluation des risques de consommation d’OGM chez l’Homme reste théorique dans la mesure ou il n’existe aucun recul du fait du caractère récent de cette consommation.

De nombreuses recherches tentent cependant de recenser les risques potentiels dans la limite d’un laboratoire. Cette recherche limitée et sans aucun recul ne peut suffire à rassurer le consommateur européen touché récemment par l’apparition de la maladie de Kreutzfeld Jacob qui serait en relation avec l’encéphalopathie bovine spongiforme (maladie de la vache folle). La consommation d’OGM revêt un caractère dangereux pour 63 % des personnes questionnées à ce sujet (sondage AC Nielsen, Courrier International n°381 du 19-20 février 1998). Dans ce contexte de peur ou les scientifiques sont affublés du nom d’apprenti sorcier, il est primordial que les recherches s’accélèrent afin d’évaluer les risques. La communauté scientifique tente de minimiser les effets que pourraient avoir les OGM sur la santé humaine dans la mesure ou chacun est conscient que le risque 0 n’existe pas.

La liste de ces risques n’est donc pas exhaustive car la consommation d’aliments issus directement ou indirectement du génie génétique est susceptible d’entraîner, comme toutes modifications alimentaires, des risques nouveaux inconnus pour la santé humaine.

Le risque potentiel toxicologique

L’ajout d’un nouveau gène dans un organisme vivant peut provoquer l’expression d’un ou de plusieurs gènes inactifs à l’état normal. Cette expression induite par le transgène peut entraîner la production de toxines, ou augmenter la production de toxine produite à l’état de traces naturellement. Or nous savons que certaines toxines existent à l’état naturel et sont produites en quantité non toxique c’est le cas de la solanine de la pomme de terre, de la tomatine de la tomate ou de l’acide érucique du colza. Ce risque même minime peut survenir et nul n’est capable d’en connaître les effets.

Le risque allergène

Ces risques d’allergies alimentaires existent déjà en dehors des OGM, on a pu le constater récemment dans la consommation de litchi : ce fruit anodin est responsable de nombreuses allergies. Dès qu’une protéine est ingérée elle est susceptible d’être allergène dans ces conditions il est difficile de mesurer et de prévoir la capacité allergène d’une molécule. Des études ont été réalisées dans le but d’examiner la résistance des protéines dans le milieu gastrique. Il ressort de cette étude que la protéine est dégradée en quelques secondes : 15 pour la protéine introduite dans le soja transgénique "round up ready". Cette dégradation au niveau gastrique est un gage de non risque d’allergénicité.

1. Les précautions à prendre

Quelques précautions sont à prendre au niveau du transgène notamment pour limiter le risque. En effet si le transgène code pour un allergène connu il est tout à fait probable que la plante transgénique va exprimer la protéine exogène avec son potentiel allergénique. Ce fut le cas lorsque la société américaine Pioneer Hi Berd a voulu intégrer dans le soja l’albumine 2S de la noix du Brésil. Cette protéine est un allergène reconnu par les personnes sensibles à la noix du Brésil et en étant exprimé par le soja il en garde ses propriétés allergisantes. Ce soja transgénique n’a jamais été commercialisé. Les laboratoires étudient ces risques d’allergies et évitent d’utiliser des gènes provenant d’organismes connus pour leur allergénicité.

2. Les méthodes d’évaluation de l’allergénicité :

L’évaluation de l’allergénicité d’un aliment est d’autant plus délicate que le caractère allergène peut être conféré par plusieurs molécules. Lors de l’insertion d’un gène on pourrait alors voir apparaître l’expression d’un gène qui n’était pas actif dans l’organisme naturel et donc conférer un caractère allergène nouveau. A l’heure actuelle, il n’est pas possible de donner des résultats fiables sur le caractère allergène d’un aliment et donc de dire si les aliments issus d’organismes génétiquement modifiés sont plus allergènes que les aliments traditionnels correspondants. L’INRA préconise donc de nouvelles recherches sur l’impact des technologies modernes et sur l’apparition de nouvelles structures allergènes.

Les risques théoriques

1.Le transfert de gène de résistance aux antibiotiques aux microorganismes du tube digestif.

L’insertion de gène dans une cellule hôte nécessite le marquage du gène transféré par un gène de résistance antibiotique. Ces gènes de résistance se présentent sous une forme fractionnée et auraient peut être pour risque d’être transféré à un organisme de la flore intestinale. Certaines bactéries par transformation seraient capables d’intégrer le génome d’un autre organisme. Ce scénario semble être improbable, et n’a jamais été démontré.

Ces risques sont étudiés depuis près de 10 ans par :

L’évaluation de la sécurité alimentaire des produits contenant des OGM repose sur les principes fixés dès le début des années 1980 par l’Organisation de Coopération et de Développement Economique (OCDE), la FAO ( Food and Agriculture Organization) et l’OMS. La démarche est la suivante : les aliments déjà consommés sont considérés comme ayant sur la base d’une longue expérience, fait preuve de leur innocuité. Ils servent donc de références pour évaluer la salubrité des aliments nouveaux contenant des OGM ou issus d’OGM. La comparaison entre un aliment nouveau et un aliment traditionnellement consommé permet d’évaluer s’il y a ou non équivalence de substance (Voir chapitre réglementation européenne évaluation de la sécurité des aliments).

2.Les risques de transferts de gènes

En ce qui concerne les plantes inter-fertiles, il est bien établi que le comportement du transgène dans la plante est identique à celui des autres gènes et a donc un comportement de type mendélien.

Pour ce qui est du transfert entre espèce cultivée et espèce sauvage apparentée, le problème ne se pose pas en Europe pour le maïs et le tabac qui sont des plantes importées d’un autre continent et pour lesquelles il n’existe pas d’ espèce apparentée sauvage . Pour la betterave et le colza, les croisements sont régulièrement observés avec les espèces sauvages apparentées.

En tout état de cause, il faut souligner que la présence de l’agent de sélection peut modifier les règles classiques de transfert et impose une étude au cas par cas en tenant compte de l’effet résultant de la pression de sélection .

Il est fait remarquer que la réponse à cette question doit être donnée à la fois en terme de risque et en terme de probabilité de survenue de transfert. La probabilité de transfert, pour le maïs, étant nulle du fait de l’absence de variétés sauvages apparentées en Europe, le risque de transfert est donc nul. Pour le colza, pour lequel il existe des variétés sauvages apparentées, la probabilité est faible mais non nulle et le risque mal connu; la situation doit être mieux étudiée et évaluée par modélisation quantitative. Pour la betterave sucrière (dont il existe une espèce sauvage très proche), la probabilité de formation d’une plante hybride est relativement élevée (de l’ordre de 10-5), ce qui conduit à un risque extrêmement élevé du fait du grand nombre de semences produites.

Il est souligné que la notion de rareté d’un événement de transfert de gène n’est pas suffisante pour en faire un argument rassurant. En effet chez les bactéries, dans la nature, les transferts de gènes sont extrêmement nombreux, en particulier en présence de l’agent de sélection, d’autant que ceux-ci sont facilement repérables comme dans le cas des gènes de résistance aux antibiotiques. Il est remarquable que ces transferts sont très difficiles à reproduire au laboratoire, dans des conditions artificielles considérées pourtant comme optimales .

Les transferts horizontaux de gènes fonctionnels, qui prennent place en dehors de toute reproduction sexuée, sont de plus en plus nombreux à être mis en évidence entre bactéries et plantes (c’est le principe même de la transgénèse végétale).Ceux-ci ont même été décris entre bactéries et cellules eucaryotes. Ces observations conduisent à remettre en question la notion de barrière inter-spécifique en matière de transfert de matériel génétique.

Néanmoins ce qui est "biologiquement vrai" n’est pas forcément ce qui s’observe sur le plan agricole où on se place à une autre échelle de temps et d’espace . Ceci permet de penser que dans ce contexte, la probabilité de survenue d’une transmission horizontale de gènes de plante à plante d’espèce éloignée est très faible.

Cependant cette question reste posée avec d’autant plus d’acuité que le nombre de gènes introduits et que le nombre de plantes transgéniques augmentent.

En ce concerne les gènes de résistance aux antibiotiques utilisés comme gènes indicateurs, 2 types de gène sont utilisés :

Le premier ne reste le plus souvent dans les constructions que sous forme de fragments non fonctionnels . Par contre le second est le plus souvent retrouvé entier et s’exprime dans la plante transgénique . La Commission du Génie Biomoléculaire (CGB) porte une attention particulière à ce problème .

En effet même si le premier caractère de résistance est très répandu dans la nature il est rappelé que l’on sait maintenant qu’une seule mutation dans ce gène confère la propriété de résister à une nouvelle classe d’antibiotique, les céphalosporines . De même pour le second, si la kanamycine est un antibiotique peu utilisé, une seule mutation dans le gène confère la résistance à un antibiotique beaucoup plus utilisé, l’amikacine.

Etant donné le risque d’augmentation de la diffusion de ces gènes de résistance , et comme il est techniquement faisable d’enlever ces gènes indicateurs avant mise sur le marché, il faut recommander, à l’avenir, l’interdiction de toutes les constructions transgéniques qui en contiendraient.

 

3.Y a-t’il des risques d’effets directs ou indirects sur la santé (résistance aux antibiotiques notamment). Ces effets sont-ils recherchés dans les procédures actuelles d’évaluation ?

Au sein des procédures d’évaluation, sont notamment recherchées :

Les effets, liés au caractère introduit, sont évalués au cas par cas. Cette évaluation s’effectue sur la base d’une comparaison avec des aliments traditionnels, présumés a priori non toxique (aucune étude systématique de la toxicité des aliments " traditionnels " n’étant requise ). Si le produit de la plante transgénique est différent de l’aliment de référence, la nouvelle protéine est soumise à une étude de toxicité aiguë. Cette étude est complétée par une comparaison de la séquence du transgène avec des séquences de protéines connues comme toxiques. Cette approche est limitée car seules les séquences primaires sont comparées ; la connaissance de la structure tertiaire de la protéine entière devrait être plus prédictive.

En revanche, il n’existe pas de méthode sûre d’évaluation des risques allergiques qui sont les plus difficiles à évaluer.

Les Etats-Unis tentent de faire valoir une méthode d’analyse de risque fondée sur la prise en compte de la digestibilité et de la biodégradation de la nouvelle protéine ; cette approche ne parait pas suffisante à certains experts.

Le risque allergique peut être prévisible si le transgène comporte des éléments qui viennent d’une plante connue pour être allergique ou si sa séquence comporte des analogies avec des séquences codant pour des protéines allergisantes .

Dans ces deux cas, aux Etats-Unis, il est recommandé de procéder à des tests d’allergénicité et l’étiquetage est obligatoire ; il n’est cependant pas interdit d’utiliser a priori de tels transgènes, issus d’aliments connus comme possiblement allergéniques .

Il est souligné néanmoins que en raison :
  • du peu de connaissance en matière de risque allergique d’origine alimentaire
  • de l’augmentation de la prévalence de l’allergie
  • de la gravité possible des manifestations allergiques

même si le risque est faible, un tel risque ne saurait être pris que si le bénéfice attendu du transgène lui est très supérieur .

Les méthodes d’analyse du risque allergique doivent être développées pour mieux protéger les consommateurs.

A noter qu’aucune analyse des risques toxiques et allergiques n’est requise actuellement pour les nombreuses variétés mises sur le marché qui sont obtenues par sélection classique. Ces nouvelles variétés doivent-elles faire l’objet de telles analyses ? Il semble que ces analyses, de type toxicologique mais surtout de type allergologique, devraient au minimun, évaluer les risques potentiels des varietés exotiques.

 

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