Toute technologie nouvelle est susceptible d'entraîner des risques directs ou induits, mais ceux-ci ne sont pas appréhendés de la même façon par tous les pays.

Depuis plusieurs années déjà, des plantes transgéniques sont déjà commercialisées et cultivées en Amérique du Nord. L'Europe, quant à elle, a choisi d'appliquer le principe de précaution, c'est à dire d'évaluer les risques potentiels de cette nouvelle méthode de création variétale qu'est la transgénèse, avant toute exploitation à grande échelle. Il importe pour elle de connaître ces risques et de les maîtriser.

Mais il nous faut d'emblée préciser qu'aucune réponse globale à l'étude de ces risques ne peut être proposée car tout dépendra de l'espèce cultivée concernée et du gène introduit. A l’heure actuelle nous n’avons pas le recul nécessaire pour l’évaluation de ces risques sur l’environnement et sur le consommateur.

  • Les risques pour l’environnement
  • Transmission par pollinisation et croisements intervariétaux
    1. Cas d’étude
    2. Résultats
    3. Remarques
  • Apparition d'insectes résistants aux plantes transgéniques
    1. Les avantages des plantes résistantes aux ravageurs
    2. Les inconvénients
  • L'éventuel impact sur les insectes utiles comme l'abeille
  • Modification des pratiques agricoles
  • Risque de réduction de la biodiversité
  • L'impact sur la rhizosphère
  • Les risques pour le consommateur
  • Le risque potentiel toxicologique
  • Le risque allergène
    1. Les précautions à prendre
    2. Les méthodes d’évaluation de l’allergénicité :
  • Les risques théoriques : Le transfert de gène de résistance aux antibiotiques aux microorganismes du tube digestif.
  • 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 :

    • la distance de dispersion du pollen de trois cultures (colza, betteraves et maïs),
    • les possibilités de croisements entre les variétés dans chacune des cultures,
    • les possibilités de croisements entre des cultures et des espèces adventices apparentées (se dit d'une espèce végétale présente dans la culture d'une autre espèce).

    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 :

    Pour le colza, la diffusion des gènes décroît au fur et à mesure que l'on s'éloigne de la source de pollen (2.5 % à 1 m, 0.18 % à 22.5 m, 0.01 % à 65 m). Mais un seuil zéro n'a pu être envisagé vu la petite taille des effectifs.

    Par contre pour la diffusion aux espèces proches, aucun hybride n'a été observé, cependant les effectifs des plantes analysées ne permettaient pas statistiquement de détecter des fréquences d'hybridation assez importantes. On pense qu'il peut cependant s'hybrider avec d'autres crucifères sauvages comme la ravenelle, la roquette bâtarde ou plus rarement la moutarde des champs qui ont pour terre d'origine l'Europe.

    Pour la betterave, il reste environ 3 % du pollen à une distance de 190 m et le nombre d'hybrides résistants (plantes apparentées) ne pouvait en moyenne excéder 5 %.

    Il faut tout de même noter que l'étude a été plus laborieuse car les betteraves sont bisannuelles et c'est seulement en réimplantant des racines d'une année précédente que l'on peut obtenir des fleurs (utilisation de mâles stériles).

    Pour le maïs, seuls les croisements intervariétaux sont possibles et sont beaucoup affectés par le vent (0.4 % d'hybrides dans une direction et 18 % dans une autre à des distances équivalentes).

    Mais les échanges interespèces dans le cas du maïs sont particuliers, puisqu'il n'y a en Europe ni repousse ni espèces sauvages susceptibles de se croiser avec lui. Car le maïs est à ce point domestiqué qu'il ne peut survivre sans l'intervention de l'homme.

    Tableau récapitulatif :

     

    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 :

    • l'espèce cultivée doit être partiellement à reproduction allogame c'est à dire que le pollen doit provenir d'une plante voisine (contrairement à une reproduction autogame où les plantes s'autofécondent).
    • le pollen et/ou les graines doit pouvoir être transporté sur des distances importantes,
    • les espèces voisines doivent fleurir à la même période.

    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 :

    • si la fréquence d'hybridation en condition agronomique normale est beaucoup plus faible,
    • si le transgène peut être intégré de façon stable dans la plante sauvage,
    • si la position initiale du transgène dans le génome de colza influence son transfert dans le génome d'une espèce voisine.

    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.

    • Tout d'abord cela permet un confort de désherbage puisque les dates précises n'ont plus lieu vu l'efficacité des résistances en post levée sur toutes plantes quels que soient leurs stades.
    • Mais l'usage des OGM se justifie seulement s'il y a des problèmes de désherbage non résolus ou des risques liés à l'utilisation de plusieurs produits anciens plus ou moins toxiques pour l'environnement.
    • Son utilisation ne doit alors pas être abusive au point d'accumuler sur des repousses de cultures antérieures les différents gènes de résistance ce qui conduirait à ne plus pouvoir les détruire que par des herbicides spécifiques.
    • De plus la diffusion aux mauvaises herbes reste toujours le danger d'un trop grand abus.

    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 :

    • pas de pollution chimique,
    • la toxine n'est active que sur les insectes (pas de danger pour les mammifères et pour l'homme),
    • la toxine est produite principalement dans les parties vertes de la plante, qui ne sont jamais consommées par l'homme, mais qui par contre sont en contact avec les chenilles dès leur éclosion,
    • la toxine produite dans la plante est protégée des conditions climatiques défavorables,
    • seule une faible perte d'efficacité insecticide du maïs est observée dans des infestations tardives (principalement dans des zones méridionales ou une forte deuxième génération de pyrales apparaît).

    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 :

    • du nombre de générations,
    • de la concentration de la toxine dans la plante,
    • de la fréquence initiale et de la "force" des éventuels gènes de résistance dans les différentes populations de pyrales,
    • de la fréquence des accouplements des survivants d'un champs trangénique avec les papillons issus des champs voisins non transgéniques,
    • du coût biologique d'acquisition de la résistance (femelle moins féconde, développement plus long).

    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 :

    • d'éviter les risques de pollution génétique de parcelles à parcelles. Pour cela des distances d'isolement devront être définies en fonction de la distance de dissémination du pollen.
    • d'éviter les risques d'homogénéité génétique au niveau du paysage qui pourrait provoquer l'émergence de populations résistantes. Pour cela un gène de résistance à un insecte ou à une maladie ne doit pas se trouver représenté sur une culture d'un large espace.

    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.

    L'impact sur la rhizosphère

    La rhizosphère est la partie du sol qui est située dans l'environnement immédiat des racines des plantes. Elle est très riche en micro-organismes et en substances biologiques

    Il ne peut être exclu que soit démontré un jour un impact des plantes modifiées sur cet environnement sub-terrestre. Néanmoins, tout biotope, y compris la rhizosphère, est un milieu évolutif. Les populations de micro-organismes, par exemple, y évoluent de façon réversible, en fonction des hôtes présents et des conditions ambiantes.

    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.

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    Tous droits réservés Carole CANTET, Catherine CHOSSAT, Boris COIMET, Laure ROBERT et Vincent TANDART, 1999
    Dernière mise à jour le 07 mars 1999 19:28:22