Organismes génétiquement modifiés Organismes génétiquement modifiés! Fermiers ont modifiés génétiquement les organismes depuis 10 000 ans Mais il faut prendre les bons traits avec les mauvais Ensuite on essaie d éliminer les traits indésirables! Technologie moderne permet l insertion d un gène désirable sans autrement affecter l organisme (transgénique par ADN recombiné) 1 2 Pourquoi modifier des organismes?! 1) Agriculture A) résistance contre insectes B) tolérance contre des herbicides C) résistance aux pathogènes! 2) Santé publique Production des vaccins (ex. insuline) ou des produits protéiniques (ex. hormones de croissance)! 3) Foresterie Souches d arbres résistants aux pathogènes ou pour de la qualité accrue (ex. plus de lignine, tolérance à la pollution)! 4) Autre Biomatériels en industrie, organismes pour nettoyer environnement 3 Historique des OGMs! 1ere vague de plantes OGM: résistance, Bt! 2e vague de plantes OGM: nutraceutique, médicaliments, valeur ajoutée 4 Historique des OGMs! Premiers produits: gènes insérés dans bactéries pour produire protéines humaines Insuline Hormone de croissance Pas de résistance sociétale! Premiers produits pour consommation humaine: Plantes résistantes aux pesticides Tabac OGM en essaie sur le terrain 1986-1989 Historique des OGMs! Idée originale: Traits associés au rendement (qualité des graines, maturation hâtive, fixation d azote etc.), lutte contre les ravageurs etc. Bénéfique au producteur Mais, sont souvent traits multi-gènes, alors techniques moléculaires pas facile! Traits pour résistance sont souvent associés à un gène en particulier Bénéfique pour l industrie qui produit les herbicides 5 6 1
Potentiel pour OGMs du futur! Aliments nutraceutiques Propriétés médicinales Nutrition ajoutée! Animaux transgéniques Lait avec ajouts nutritifs/médicinales Moins succeptibles aux maladies Diminuer pollution dans le fumier! Plantes tolérantes à plus de conditions Dessication, sel, meilleur PS Avantages des OGMs! Augmentation du rendement/diminution des pertes! Diminution des coûts intrants! Augmentation de la valeur ajoutée! Diminution des pesticides! Améliorer qualité de la vie en éliminant gènes délétères (vieillesse, cancers etc.)! Ou simplement: plus de $$$ au compagnies biotechnologiques 7 8 Craintes par rapport aux OGMs! 1) Subjective Éthiques, politiques, théologiques, sociales, économiques! 2) Rationnelle/scientifique A) sans danger pour consommation Ex. Alimentation humaine, animale B) sans danger à l environnement Ex. Perturber processus écologiques Ex. Résistance Craintes par rapport aux OGMs! Beaucoup de confusion, ignorance et désinformations! Plus part des personnes n ont pas les connaissances requises pour discuter Ex. Un sondage au RoyUni a démontré que 60% des répondants n étaient pas au courant que même des tomates non-ogm contenaient des gènes! Autre problème: pas de consensus sur la définition des OGMs 9 10 Craintes non-scientifiques! 1) sur le processus Pas naturel, jouer au Dieu Grâce à l homologie moléculaire, on partage déjà plusieurs gènes à travers des taxa distants!. Un de plus??? Gène de porc dans une tomate Peut être mangée par des juifs? Et si la gène existait déjà chez des tomates? Pour des OGM non-alimentaires (insuline ou enzyme pour kystique fibrose provenant des bactéries) Habituellement on trouve ça correct, alors on ne peut se dire contre le transfert de gènes! 2) sur ces produits (potentiels) Pas encore vu de problèmes 11 Organismes génétiquement modifiés! Modification génétique = génie génétique = recombinaison génétique (ADNr) Une série de technologies et processus Ex. Analyse moléculaire, identification de gènes, extraction et clonage de gènes, épissage (gene splicing) et transfert de gènes La plus part du public considère uniquement la dernière come MG Fait créer un organisme avec des traits nouveaux 12 2
Organismes génétiquement modifiés! Au Canada, un OGM n existe pas: Nous on utilise: végétal à caractère nouveau Tout organismes avec des traits qui n existent pas chez leurs souches dans la nature S applique même si créer par des méthodes traditionnelles de la sélection La plus part de nos aliments (microbes, plantes, animaux) sont actuellement génétiquement différents qu ils étaient il y a qque millénaires On gère Le Produit, pas le Processus Voir ACIA: http://www.inspection.gc.ca/francais/plaveg/bio/mf/mf_glosf.shtml 13 Méthodes de modification génétique conventionnelles! Sélection! Croisements! Émasculation Empêcher la paternité chez des plantes non-désirables! Croisements entre des Genres Ex. Triticale: blé et seigle! Sélection haploïde Forcer des embryons double-haploïde à développer 14 Méthodes de modification génétique conventionnelles! Sélection de mutations Exposer les plantes aux mutagènes pour voir se est créer >1400 cultivar sur plusieurs spp.! Variation somaclonale Provoquer des changements génétiques pendant micropropagation en culture! Sélection de cellules Croissance de culture de cellules et mutants sélectionnés pour propagation Sélection avec chimiques nocifs ou poisonneux enlève cellules normales et sélectionnent pour résistance 15! Risque: probabilité que quelquechose peut poser un danger! Au santé publique: Augmentation de toxicité, allergènes, modification de la qualité nutritive Risque pour profil toxicologique calculée par a) comportement biologique du produit, b) fréquence, intensité et durée d exposition 16! 1) Modification de la rhizosphère par transfert de gènes! 2) Diffusion des végétaux OGM dans l environnement Super-MH peut devenir envahissante Dans W Canada, populations naturelles de Canola sont résistants à des herbicides Marge de sécurité: sélection artificielle a appauvri les capacités de la survie Pas grande problème pour résistance à herbicide, mais potentiellement pour autre forme de tolérances 17 18 3
! 2) Diffusion des végétaux OGM dans l environnement Flux de gènes entre population OGM et non 12/13 des plantes les plus importantes sont cultivés dans la proximité de leurs cousins sauvages (ex. Blé, riz, maïs, soya, orge, coton) Contrôle? Activité des pollinisateurs, dispersion des graines! 19! 2) Diffusion des végétaux OGM dans l environnement Ex: Maïs Starlink (B.t.) Produit protéine Cry9C (similaire aux allergènes) Interdit pour alimentation humaine Approuvé pour utilisation industrielle non-alimentaire, alimentation animale et production de semences Contamination a été documentée dans produits alimentaires (requiert des rappels, enquêtes, indemnisations etc.) 20! 3) Risque d apparition d insectes résistants aux insecticides OGM Plusieurs espèces démontrent capacité de résistance contre B.t. en laboratoire Une seule cas en nature: teigne des crucifères (Plutella xylostella) au FLA et NY! Pressions sélectives plus intenses avec OGM car expression continue 21! Stratégies pour diminuer potentiel pour la résistance Cultures mixtes Refugia nontransgéniques dans ou autour de la récolte OGM EPA (2000): pas plus que 80% d une récolte ne peut être OGM pour B.t. 22! 4) Effets négatifs sur la biodiversité Agriculture déjà parmi les activités humains qui contribuent à la perte de la biodiversité UNEP: perte de la biodiversité accélère depuis 1600, atteint 100x le taux naturel A) homogeneisation génétique des populations apparentées B) effets sur insectes non-ciblés et cascade dans la chaîne alimentaire Avantages potentielles des OGMs! Diminution de l utilisation des pesticides Australie: remarqué diminution de 50% en 2 ans avec coton B.t. USA (1998-1999): diminution de 21% avec coton B.t. USA: diminution de 10-30% avec soya OGM USA général (FDA): pesticides diminuées dans 7/12 régions, pas de diminution dans 5/12 23 24 4
Avantages potentielles des OGMs! Pourquoi pas de diminution dans 5/12 régions? OGM spécifiquement créés pour être utilisés avec une pesticide spécifique Ex. Plantes Monsanto Round-up Ready à être utilisées avec glyphosate Avantages potentielles des OGMs Espèce cible 25 Source: G Frisvold, University of Arizona 26! Effets pléiotropiques Les gènes agissent rarement en isolation Plein de relations entre les gènes dans un génôme Ex. Régulateurs qui gèrent expression d autres gènes (amplitude) Ex. Gènes qui initient ou terminent l expression d autres gènes 27 Principe de précaution! Énoncé au Sommet de la Terre, Rio en 1992! Conférence NU sur environnement et le développement durable! en cas des risques de dommages graves ou irréversibles, l absence de certitude scientifique ne doit pas servir de prétexte pour remettre à plus tard l adoption de mesures visant à prévenir la dégradation de l environnement. 28 Protocole de Carthagène! Convention des NU sur diversité biologique à Montréal en 1993! Stratégies visant à maintenir la diversité biologique d espèces et des écosystèmes! Ajout au PdeP les risques associées à la biotechnologie (OGM)! PdeP et PdeC: Normes ou guides directives internationales sur l évaluation et standardization des aliments 29 Scrutin des OGMs! Les OGM sont sujets au scrutin minutieux et élaboré Bcp plus que pour des souches créées par des méthodes conventionnelles Aucune idée des gènes créés par mutation, mais oui au transfert par MG 30 5
Confusion dans la gestion! De différents processus sont souvents confondus Ex. Canola résistant aux herbicides provenant du Canada (VCN) sont interdits au UK, mais pas d Australie (conventionnelles) Ex. Considère organismes entiers et ses dérivés équivalents - tomates (ADN intacte) vs. pâte (ADN dénaturé) Produits raffinés peuvent ne pas contenir de l ADN ou ses protéines du tout - huiles, sucres etc.! Les OGMs ont été poussés expérimentalement depuis 35-40 ans Milliers de générations de populations de plantes OGM! OGMs produits pour consommation humaine au Canada depuis 1994! Aucun effet prononcé sur santé publique ou sur les écosystèmes ont été observés à date! Des effets non-voulus ont été développés et ces souches ont pris leurs retraites Ex. Fèves avec gènes de noix 31 32 Évaluation des risques des OGMs! Doivent être comparés à un organisme autrement pareil sauf pour la MG! Doivent être considérés substantiellement équivalents Qualités agricoles, environnementales, santé 33 Évaluation nationale des OGMs! En fonction de leurs caractéristiques propres Ex. Canada Gestion basée sur le produit, pas le processus! En fonction de leur mode de production Ex. USA! Comme filière alimentaire complètement différente Ex. Communauté européenne 34 Les OGM en production Utilisation mondiale des OGMs (M ha) Plantes OGM Surface cultivée dans le monde (M ha) % de l ensemble des cultures OGM % de la production totale de cette plante Soya 25,8 58,4 36 Maïs 10,3 23,3 16 Coton 5,3 12 11 Canola 2,8 6 7 Total 44,2 99,7 16 60 50 40 30 20 10 0 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 35 36 6
La tendance continue 37 OGMs par région en 2000 (# de variétés) USA Canada UK Maïs 12 15 1 Canola 7 15 5 Tomates 6 3 4 Coton 5 5 0 Patates 4 4 0 Soya 3 1 1 Betteraves 2 0 0 Courge 2 2 0 Radis 1 0 0 Papaye 1 0 0 Lin 1 1 0 Total 44 42 19 38 Utilisation mondiale des OGMs (M ha) Pays 1999 2000 % changement USA 28,7 30,3 +5,6 Argentine 6,7 10,0 +49,3 Canada 4,0 3,0-25,0 Chine 0,3 0,5 +66,7 Afrique du S 0,1 0,1 +100 Australie 0,1 0,2 +100 Autres <0,1 <0,1 - Total 39,9 44,2 +10,8 39 Utilisation d OGM au Canada (M tonnes) Canada Ontario Québec Blé 20 695,3 1 222 116,9 Maïs 7 550 4 750 2 800 Orge 11 103,3 387,5 485 Avoine 2 838,3 74 210 Seigle 201,5 54,6 3,2 Soya 2 040,1 1 660,1 380 Canola 4 788,8 31,3 10 Céréales mélangées 375,8 208,7 3,2 40 Production des OGMs en 2000 (M $US) Ventes R&D Syngenta (Suisse) 5 888 745 Monsanto (USA) 3 885 588 Aventis (France) 3 701 469 DuPont (USA) 2 511 1776 Dow (USA) 2 271 892 Bayer (Allemagne) 2 252 2208 BASF (Allemagne) 2 228 758 Références! Gouvernement du Québec. Conseil de la science et de la technologie. 2002. OGM et alimentation humaine: impactes et enjeux pour le Québec. 178p.! McHughen, A. 2000. Pandora s picnic basket. Oxford University Press, NY. 277p. 41 42 7