Un plaidoyer en faveur de la technologie du forçage génétique pour contrôler génétiquement des insectes comme les moustiques et les criquets

Un plaidoyer en faveur de la technologie du forçage génétique pour contrôler génétiquement des insectes comme les moustiques et les criquets

Isobel Ronai et Brian Lovett*

Image : Shutterstock/Protasov AN

Le sort de la société repose en partie sur la façon dont les humains gèrent leur relation compliquée avec les insectes – en essayant de protéger les « bons » insectes et de contrôler les « mauvais ». Certains insectes, comme les moustiques, piquent les gens et les rendent malades – vous souvenez-vous de Zika ? La saison des moustiques bat déjà son plein aux États-Unis, avec plus de 10 cas de dengue signalés dans les Florida Keys cette année. Certains insectes, comme les abeilles, sont des pollinisateurs qui aident à produire notre nourriture. D'autres, comme les criquets, menacent actuellement les cultures en Afrique de l'Est et en Asie, préférant manger notre nourriture à notre place.

Les insectes se sont montrés extrêmement capables d'élaborer des stratégies pour contourner les méthodes de lutte, comme les insecticides chimiques et la modification de leur habitat, et les technologies actuelles de lutte contre les parasites n'arrivent tout simplement pas à suivre.

Nous sommes tous deux des spécialistes des insectes. Nos recherches ont notamment porté sur la mise au point d'un champignon pour lutter contre les moustiques responsables de la malaria, sur la découverte de la biologie reproductive des abeilles ouvrières et sur la compréhension des effets des tiques envahissantes sur la santé. Nous en sommes venus à apprécier le potentiel des technologies émergentes comme le forçage génétique. Cette technologie peut garantir qu'un trait sera hérité par la génération suivante. Il s'agit notamment d'immuniser les moustiques contre le parasite de la malaria afin qu'ils ne puissent pas transmettre la maladie aux humains.

Nous avons récemment contribué à une déclaration qui plaide en faveur de la poursuite des recherches sur le forçage génétique. À la lumière des appels à un moratoire, cette déclaration reconnaît qu'une interdiction de la recherche sur le forçage génétique entraverait une meilleure compréhension, et donc une atténuation, des risques associés à cette technologie.

Des moratoires sur les technologies de forçage génétique ont été demandés et rejetés lors des deux dernières Conférences des Parties à la Convention des Nations Unies sur la Diversité Biologique. Mais il y a une nouvelle poussée en faveur d'un moratoire.

Qu'est-ce que le forçage génétique ?

Le forçage génétique est une technologie qui pourrait permettre à la société de contrôler les insectes de manière plus ciblée.

Le principe général qui sous-tend tous les forçages génétiques est un organisme qui produira une progéniture similaire à lui-même.

Certaines caractéristiques sont transmises de manière aléatoire des parents à la génération suivante. Cependant, le forçage génétique impose un type d'hérédité différent qui garantit qu'une caractéristique spécifique est toujours présente dans la génération suivante. Les scientifiques conçoivent le forçage génétique à l'aide de divers outils moléculaires.

Chez les insectes dotés d'un forçage génétique, un caractère est transmis à presque toute la progéniture. Image : Société Entomologique d'Amérique

Le forçage génétique n'est pas seulement une invention humaine ; il existe naturellement chez les insectes. Par exemple, chez les Diopsidae, un gène sur un chromosome lié au sexe provoque la mort de toute mouche mâle sans une certaine « cargaison » de gènes, y compris un gène qui entraîne un allongement de la tige oculaire. Ce type de phénomène génétique a été bien étudié par les scientifiques.

Jusqu'à présent, le forçage génétique a été discuté dans les médias principalement dans le contexte de l'éradication de la malaria. Cela peut vous donner l'impression que le forçage génétique ne peut être utilisée que pour conduire les moustiques à l'extinction. Cependant, les technologies de forçage génétique sont très polyvalentes et peuvent être conçues pour obtenir différents résultats. Elles peuvent également être appliquées à la plupart des espèces d'insectes que les scientifiques peuvent étudier en laboratoire.

Pourquoi les insectes ?

Les insectes se reproduisent rapidement et produisent beaucoup de descendants, ce qui fait d'eux des candidats évidents pour une technologie qui repose sur l'hérédité comme le forçage génétique. C'est pourquoi les insectes se trouvent à la pointe de la recherche sur le forçage génétique. Le forçage génétique est une nouvelle technologie qui pourrait apporter une solution à divers problèmes liés aux insectes auxquels la société est confrontée aujourd'hui.

Par exemple, un mécanisme de forçage génétique a été mis au point pour arrêter un important parasite des cultures, la drosophile à ailes tachetées ou drosophile suzukii. La sensibilité à un insecticide pourrait être transmise par les populations de cette espèce de ravageur afin de stopper les dommages causés aux cultures, qui se chiffrent à des dizaines de millions de dollars chaque année aux États-Unis.

Le forçage génétique pourrait également être une approche plus ciblée pour empêcher les insectes envahissants, comme la tristement célèbre fourmi de feu, de détruire les écosystèmes indigènes. Aux États-Unis, des millions de dollars ont été dépensés pour éliminer les fourmis de feu en utilisant des techniques incluant des insecticides chimiques, mais si ces fourmis robustes ne sont pas complètement éradiquées, elles envahissent à nouveau.

Outre la capacité des insectes à contourner nos stratégies de lutte, un autre problème majeur est de trouver les insectes. Les insectes ont évolué pour trouver rapidement le sexe opposé pour s'accoupler, et le forçage génétique, qui est transmis par l'accouplement, peut profiter de cette caractéristique de la vie des insectes. Cela signifie également que cette technologie ne vise que les espèces visées, ce qui n'est pas le cas des insecticides chimiques actuellement utilisés.

La nature a développé les premiers forçages génétiques chez les insectes, par exemple chez les Diopsidae. Image : Gbohne/WikimediaCommons

Depuis des décennies, les scientifiques spécialistes des insectes, inspirés par des exemples naturels de forçage génétique, ont voulu concevoir le forçage génétique chez les insectes. Ce n'est que récemment que de nouveaux outils moléculaires, tels que l'outil d'édition de gènes CRISPR-Cas, ont permis de réaliser le rêve du forçage génétique. Pour l'instant, les insectes porteurs d'un forçage génétique vivent en laboratoire et aucun n'a été relâché dans la nature. Néanmoins, on peut en apprendre beaucoup sur le fonctionnement du forçage génétique lorsqu'il est confiné en toute sécurité dans un laboratoire.

Critiques du forçage génétique

L'utilisation du forçage génétique n'est pas une idée universellement populaire. Les critiques tendent à se répartir en trois catégories : préoccupations éthiques, méfiance à l'égard de la technologie et conséquences écologiques involontaires.

Les préoccupations éthiques concernant le forçage génétique sont souvent motivées par des questions plus vastes, comme la manière d'empêcher l'utilisation du forçage génétique dans des armes biologiques en créant des insectes plus dangereux. Ensuite, il y a la question de savoir qui doit décider quels projets de forçage génétique vont de l'avant et quels types d'insectes porteurs d'un forçage génétique peuvent être libérés dans l'environnement. Les scientifiques ne peuvent pas répondre seuls à ces questions.

La méfiance de la société à l'égard de la technologie est un obstacle que certaines technologies puissantes et innovantes doivent surmonter pour être acceptées par le public. La question de la méfiance technologique découle souvent de désaccords sur la question de savoir qui doit développer la technologie pour lutter contre les insectes et à quelles fins.

Le troisième argument couramment avancé contre les technologies de forçage génétique est qu'elles pourraient avoir des conséquences imprévues sur l'écosystème parce que le forçage génétique est conçu par l'homme et n'est pas naturel. Qu'arrivera-t-il à l'écosystème naturel si une population, même de moustiques qui rendent les gens malades, est poussée à l'extinction ? La biodiversité naturelle et la sécurité alimentaire s'en trouveront-elles menacées ? Ces questions portent en fin de compte sur les conséquences d'une intervention dans l'ordre naturel du monde. Mais qui définit ce qu'est l'état naturel d'un écosystème ? Les écosystèmes sont déjà en constante évolution.

Préparer un avenir qui pourrait inclure des insectes porteurs d'un forçage génétique

Lorsqu'un forçage génétique est développé, il est adapté aux besoins d'une situation particulière. Cela signifie que les risques prévus posés par chaque forçage génétique sont spécifiques à chaque projet et doivent être examinés et réglementés au cas par cas. Une façon responsable de protéger la société contre ces risques est de plaider pour la poursuite des recherches qui permettent aux scientifiques de décrire et de trouver des solutions. Au-delà de la science, des systèmes de réglementation et de responsabilité sont nécessaires pour que les règlements soient respectés et que la sécurité publique soit protégée.

Les chercheurs continuent également d'explorer la science qui sous-tend le forçage génétique. Le forçage génétique peut-il être conçu de manière à être réversible ou plus efficace ? Est-il possible de prédire l'effet d'un forçage génétique sur un écosystème ? Des questions aussi importantes restent sans réponse. C'est pourquoi même les plus fervents partisans de cette technologie affirment qu'il faut poursuivre les recherches. La société a besoin de nouveaux outils pour lutter contre les insectes nuisibles et protéger les écosystèmes, et le forçage génétique promet d'enrichir notre boîte à outils.

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* Isobel Ronai est chercheuse postdoctorale à l'Université de Sydney et Brian Lovett est chercheur postdoctoral en mycologie à l'Université de Virginie occidentale.

Cet article a été publié à l'origine sur The Conversation.

Source : https://allianceforscience.cornell.edu/blog/2020/07/an-argument-for-gene-drive-technology-to-genetically-control-insects-like-mosquitoes-and-locusts/

Comments

[Hbsc Xris]

Pour être précis sur le moustique, il en existe plusieurs milliers de variétés. Seules une centaine de ces variétés initialement réparties dans différentes régions du monde, sont hématophages et piquent l'humain. L'éradication de ces variétés hématophages par le forçage génétique de mâles stériles pourrait permettre au moins de diminuer considérablement le nombre de moustiques piqueurs voir de les faire disparaitre. La majorité des moustiques, non hématophages, ne seraient pas impactés et continuerait à alimenter la chaine alimentaire. Ce serait un immense progrès pour l'humanité en terme de maladies transportées par cet insecte qui est le plus grand des tueurs planétaires et ce serait un immense progrès en terme de confort de vie dans les zones moustiquées.
Pour ce qui est du confort, je voudrais juste que les émules d'Ayméric Caron s'imaginent ce que cela peut être d'être piqué tous les jours une centaine de fois par jour en saison humide et je n'exagère pas, il m'est arrivé d'avoir des trainées sur le visage ou sur les bras en écrasant un paquet de moustiques à la fois. Heureusement, je vis dans une région où ne sévissent pas les palus et où les dengues, zika, chikun et autres saletés sont rares. Et heureusement également au bout de 6 mois-1 an, on développe une accoutumance aux piqûres qui cessent de démanger pendant des heures pour ne démanger que quelques minutes, cela étant, quand c'est toute la journée, c'est quand même pénible.
Seule solution actuellement, les insecticides DEET qu'on applique sur les vêtements ou sur la peau plusieurs fois par jour. Et insecticides dans les maisons aussi. Pas top, mais pas le choix. Et à la longue c'est coûteux.
Et ne venez pas me parler de solutions naturelles et efficaces, j'ai tout essayé : débroussaillage et tonte ras la poussière très régulière, traques des gîtes larvaires, changement régulier de l'eau des abreuvoirs, poissons millions très efficaces dans les retenues collinaires, etc, etc... Et je passe les fumées de ceci ou de cela vantés par des journalistes ou des sites dont les auteurs ne doivent pas souvent voir de moustiques. Bien sûr la fumée de n'importe quoi éloigne les moustiques, c'est vieux comme le monde. Et avec la fumée, c'est toux et maux de tête garantis. Marrant la recette de la fumée contre les moustiques de la part d'écolo qui glapissent au moindre pot d'échappement de voiture ou de tracteur ou veulent interdire les chaudières au fioul.