Nouvelles techniques génomiques : le retour du fils du monstre OGM ?

En janvier 2024, le Parlement européen a adopté un texte concernant les variétés de plantes cultivées modifiées par les « nouvelles techniques génomiques » (NTG) [1]. Il s’agit d’une étape vers une future réglementation européenne initiée en juillet 2023 [2] et rendue nécessaire par l’émergence de nouvelles technologies permettant de modifier les génomes. La plus connue d’entre elle porte le nom Crispr-Cas9 et repose sur un mécanisme naturel de défense permettant aux bactéries de reconnaître et d’éliminer les ADN viraux. Ces technologies permettent la modification précise d’un seul nucléotide parmi les milliards que compte l’ADN d’un être vivant (plante ou animal), mais aussi des insertions et des délétions ciblées. Cette véritable révolution technologique ainsi que le projet de nouvelle réglementation ont réactivé le débat concernant l’opportunité d’utiliser les plantes génétiquement modifiées (souvent désignées dans le débat public par OGM, pour organismes génétiquement modifiés), dont la culture est toujours quasi inexistante dans l’Union européenne, tandis qu’elle est autorisée depuis 25 ans dans plusieurs autres régions du monde.

Qu’est-ce qu’un organisme génétiquement modifié (OGM) ?

Le concept d’OGM est juridique et a été forgé à la fin du XX^e siècle pour mettre en place des réglementations d’utilisation des variétés végétales issues du génie génétique. Dans l’Union européenne, une directive de 2001 définit les OGM comme des « organismes, à l’exception des humains, dont le matériel génétique a été modifié́ d’une manière qui ne s’effectue pas naturellement par multiplication et/ou par recombinaison naturelle » [3]. La notion de modification « non naturelle » fait référence aux techniques permettant la construction de molécules d’ADN in vitro et leur insertion dans les génomes, quelle qu’en soit l’origine. Ces techniques ne permettaient pas le ciblage précis des molécules insérées dans l’ADN de la plante, les résultats intéressants étant triés a posteriori.

Cette définition réglementaire des OGM ne porte pas sur l’état final du génome obtenu, mais sur le fait que le processus d’obtention n’aurait pas pu se faire naturellement. Il serait d’ailleurs probablement impossible de définir biologiquement ce qu’est un OGM, tant l’éventail des modifications génétiques spontanées (naturelles) est important, et encore incomplètement connu (voir encadré ci-après).

Les entreprises désirant obtenir l’autorisation de commercialiser des semences ou de permettre l’importation de tous produits issus de variétés classées OGM doivent soumettre un dossier détaillé à l’Autorité européenne de sécurité alimentaire (EFSA, European Food Safety Authority) [4].

Ce dossier doit décrire précisément les modifications moléculaires réalisées et présenter des analyses de toxicologie et de composition des plantes concernées, comparées aux plantes non-OGM correspondantes. Le dossier contient également des informations concernant l’éventualité et les conséquences d’une dissémination des transgènes (les fragments d’ADN insérés) dans l’environnement. À l’issue d’une longue procédure d’évaluation des risques sanitaires et environnementaux, un avis est rendu et sert de support à l’autorisation d’importation ou de culture [5]. La décision revient, comme il se doit, aux pouvoirs publics (Commission européenne et États membres). Selon le registre tenu à jour par l’Union européenne, depuis 2003, 171 demandes d’importation d’OGM ont été soumises concernant l’alimentation humaine ou animale ; 148 sont actuellement autorisés, les autres étant soit en cours d’examen, soit retirées ou expirées [6]. Chaque année, ce sont ainsi entre 30 à 50 millions de tonnes de produits, majoritairement des céréales issues de variétés OGM, qui sont importés.

En ce qui concerne les demandes pour la culture de plantes OGM, quatre sont arrivées à terme et ont reçu un avis favorable de l’EFSA mais une seule a reçu une autorisation de l’Union européenne (le maïs MON810, résistant aux insectes). Il n’est actuellement cultivé qu’en Espagne et au Portugal. La différence entre le nombre de demandes pour l’importation et pour la culture résulte de la réticence des États européens à autoriser la culture d’OGM, conduisant les entreprises à ne plus soumettre de demandes à cette fin. Il est intéressant de mettre ces chiffres en perspective avec les milliers de nouvelles variétés produites par la sélection variétale conventionnelle et inscrites chaque année au catalogue européen des variétés et semences [7]. Ces variétés ne sont pas soupçonnées de faire courir des risques sanitaires ou environnementaux, bien que leurs variations génétiques soient le plus souvent inconnues.

Afin d’illustrer l’écart entre les inquiétudes entretenues autour des OGM et la réalité génétique, imaginons qu’un agriculteur biologique remarque, dans son potager, une nouvelle forme de courge. La réglementation européenne de l’agriculture biologique permet d’effectuer le commerce, la propagation et la distribution des graines sans contrôle particulier, quelles que soient les variations génétiques à son origine, de nature et de conséquences inconnues [8]. Nous pourrions frissonner en réalisant que certaines courges sauvages toxiques sont parfaitement capables de s’hybrider avec les courges cultivées. Heureusement, leur amertume prévient rapidement le consommateur [9].

OGM et nouvelles techniques génomiques : le droit et la science malmenés

Plus de 3 000 variétés cultivées dans le monde résultent de techniques de mutagenèse utilisant des rayonnements ionisants ou des agents chimiques. On y trouve des variétés de pamplemousses sans pépins, des variétés de cerisiers autofertiles, d’orge de brasserie et bien d’autres plantes [10]. Ces techniques créent de très nombreuses mutations aléatoires dont certaines sont retenues pour leur intérêt agronomique. Jusqu’en 2018, ces variétés étaient exclues du champ d’application de la directive sur les OGM car, au moment où la réglementation européenne s’est mise en place, elles étaient déjà cultivées sans conséquences sanitaires ou environnementales et bénéficiaient donc d’un historique d’utilisation sûre [11].

L’émergence des nouvelles techniques génomiques permettant des mutations ciblées et connues a conduit à la nécessité de déterminer si les variétés qui en dérivent devaient être considérées comme des OGM. En 2018, la Cour de justice de l’Union européenne (CJUE), saisie par le Conseil d’État français, lui-même saisi par des ONG environnementalistes, a statué que c’était bien le cas [12]. Dans la même décision, la cour a précisé que les variétés issues de mutagenèse étaient également des OGM, mais qu’elles pouvaient néanmoins être exemptées des obligations attachées aux OGM dès lors que les organismes obtenus « ont été traditionnellement utilisées pour diverses applications » et que leur « sécurité est avérée depuis longtemps ». Cela a conduit certains acteurs de l’écologie politique à qualifier les plantes cultivées issues de mutagenèse d’« OGM cachés ». Dans un nouvel avis rendu en février 2023, la CJUE a finalement déterminé que les organismes issus de mutagenèse étaient exclus de la directive OGM, ajoutant un peu plus de confusion sur le sujet [13]. Ainsi, des variétés présentant un nombre inconnu de mutations, probablement proche de plusieurs dizaines ou centaines, de nature inconnue, sont exemptées de réglementation. Paradoxalement, d’autres variétés, produites par NTG, contenant des mutations précisément connues, sont soumises à une réglementation longue et coûteuse, ouvrant la voie à leur éventuelle interdiction. Ni le droit, ni la science ne sortent indemnes d’une telle situation.

Les différentes méthodes de sélection
Avec indication OGM ou non-OGM selon la réglementation

Variations génétiques spontanées (naturelles). Des mutations interviennent sous l’influence de facteurs naturels (rayons UV, radioactivité naturelle) ou du fait de l’imprécision des processus biologiques. Certaines peuvent produire un caractère utile qui sera sélectionné.

Croisements. Une propriété souhaitée (par exemple une résistance à une maladie) est transmise à une variété existante par croisement avec une variété possédant la propriété recherchée. Les descendants sont sélectionnés et recroisés sur plusieurs générations.

Mutagénèse artificielle. Le patrimoine génétique est modifié de façon aléatoire en soumettant la plante à des agents mutagènes (irradiation ou traitement chimique). En plus de la mutation souhaitée engendrée aléatoirement, de très nombreuses autres modifications interviennent. Il faut alors sélectionner et recroiser sur plusieurs générations pour éliminer partiellement les mutations non voulues.

Transfert d’ADN (« OGM classique »). Un ou plusieurs gènes issus d’une autre espèce (transgénèse) ou de la même espèce (cisgénèse) sont introduits dans des endroits aléatoires du génome. Il faut alors sélectionner et recroiser sur plusieurs générations pour obtenir le résultat souhaité.

Édition génomique. Le génome d’une variété est modifié de façon ciblée et précise. Des gènes entiers peuvent être intégrés.

	ou
	selon les cas (réglementation en discussion)

En 2023, à l’issue de longues consultations, la Commission européenne a initié une révision de la réglementation des OGM. L’idée directrice générale est que certaines modifications issues des NTG pourraient être déréglementées si elles sont équivalentes à ce que pourrait produire la variation génétique spontanée (naturelle). Les variétés résultantes, nommées « NTG de catégorie 1 », seraient dispensées d’évaluation approfondie. L’équivalence est reconnue quand la différence avec la plante non modifiée est inférieure à vingt changements de nucléotides (selon des modalités techniques précises – voir l’annexe du projet de réglementation [2]). Le transfert de gènes entre plantes pouvant se croiser naturellement (cisgenèse) serait également autorisé. Les plantes dont les modifications génétiques excédent le seuil défini resteraient soumises à la réglementation des OGM sous le nom de « NTG de catégorie 2 ». Des discussions sont en cours et des amendements importants sont proposés.

Les OGM dans le monde

Les plantes génétiquement modifiées sont cultivées depuis plus de 25 ans dans différents pays, il est donc possible d’établir un bilan permettant d’éclairer les intérêts futurs des NTG dans l’Union européenne.

En 2022, les plantes génétiquement modifiées étaient cultivées sur 202,2 millions d’hectares, soit environ 10 % des surfaces cultivées [14]. Les pays les plus utilisateurs étant les ÉtatsUnis (74,7 millions d’ha), le Brésil (63,2), l’Argentine (23,5), l’Inde (12,4) et le Canada (11,3). La plupart de ces cultures concernent le maïs, le soja, le colza et le coton. Dans leur très grande majorité, les caractères introduits concernent la résistance à certains insectes ravageurs et la tolérance à divers herbicides dont le glyphosate. Notons également des blés génétiquement modifiés pour accroître leur tolérance à la sécheresse et cultivés depuis 2021 en Argentine [15]. À une échelle plus réduite, signalons la culture d’aubergines résistantes aux insectes lépidoptères cultivées au Bangladesh, des courges et des papayes résistantes à des virus à Hawaii et en Chine, des peupliers à croissance rapide en Chine et des œillets présentant de nouveaux dégradés de mauve produits en Colombie et en Équateur [16]. Dans l’Union européenne, seuls l’Espagne et le Portugal autorisent la culture de 100 000 ha de maïs résistant aux insectes.

Un bilan économique a été établi dans une étude publiée en 2023 et portant principalement sur l’Amérique du Nord [17]. En cinq ans, entre 1996 et 2020, grâce à la culture d’OGM, la production du soja et du maïs a progressé de 330 millions de tonnes et de 595 millions de tonnes respectivement, conduisant à une augmentation de revenu pour les agriculteurs de 261 milliards de dollars. L’augmentation du rendement à surface cultivée égale permet de limiter les intrants agricoles (produits phytosanitaires, engrais, recours en eau et usage des engins mécanisés), contribuant à réduire les émissions de CO₂. Les plantes génétiquement modifiées résistantes aux herbicides permettent en outre d’éviter le labour, générateur de gaz à effet de serre à cause de l’usage de carburants des tracteurs d’origine fossile et de la respiration des micro-organismes exposés à l’oxygène par le travail du sol. L’exemple de la province canadienne du Saskatchewan est donné, où l’hectare moyen était émetteur net de carbone entre 1991 et 1994, alors qu’il est devenu puits de carbone entre 2016 et 2019, stockant 0,12 t de CO₂ par an, du fait de l’abandon du labour et du rendement plus élevé.

La même revue estime que si les plantes génétiquement modifiées avaient été cultivées dans l’Union européenne, les émissions de gaz à effet de serre de l’agriculture européenne auraient pu diminuer de 7,5 %, correspondant à 33 millions de tonnes de CO₂ par an [18]. L’Europe serait aussi moins dépendante des importations alimentaires pour le bétail en provenance d’Argentine ou du Brésil, elles-mêmes émettrices de gaz à effet de serre.

Les plantes résistantes aux herbicides (qu’elles soient génétiquement modifiées ou issues de sélections classiques) sont souvent menacées par l’émergence d’adventices (mauvaises herbes) résistantes. Un amendement au projet de réglementation propose qu’elles ne fassent pas partie des NTG de catégorie 1, probablement aussi en lien avec l’augmentation de l’utilisation d’herbicides qu’elles impliquent et la perception négative de leur emploi, comme c’est le cas du glyphosate.

La conséquence la plus remarquable de l’adoption des plantes génétiquement modifiées est certainement la diminution de l’utilisation des insecticides, pouvant aller jusqu’à 80 % pour le maïs et le cotonnier (représentant une réduction de 339 millions de kg de matière active pour les cultures de coton dans le monde entre 1996 et 2000) [19]. Grâce à leur sélectivité (seuls les insectes prédateurs de la plante sont ciblés), les variétés résistantes aux insectes permettent aussi la réduction des insecticides sur les cultures conventionnelles avoisinantes : par effet collatéral, les insectes prédateurs, auparavant détruits indistinctement par les insecticides à large spectre, prolifèrent et peuvent consommer les insectes phytophages [19].

En Inde, le coton résistant aux insectes a permis une augmentation de 45 à 63 % des rendements [17]. En Afrique du Sud, seul pays africain en autorisant la culture, le maïs résistant aux insectes a permis de doubler le rendement [17]. Les aubergines (Brinjal) résistantes aux insectes, cultivées depuis 2014 au Bangladesh par près de 25 000 agriculteurs ont permis l’accroissement du rendement et des revenus pour les agriculteurs de 19,6 % et 21,7 % respectivement [20].

Un autre succès des plantes génétiquement modifiées a été l’introduction en 1998 à Hawaii de papayers transgéniques résistants à un virus qui décimait les plantations. L’efficacité a été telle que le virus a pu être éradiqué et que la culture de papayers non transgéniques est redevenue possible [21]. Des papayers équivalents sont aussi cultivés en Chine du Sud [22].

En 2019, les essais de cultures génétiquement modifiées comprenaient le blé, le riz, la banane et le cacao résistants aux champignons ; le riz, le maïs et le soja tolérants à la sécheresse ; le riz et la banane résistants aux bactéries ; le riz tolérant au sel et enfin le manioc et la banane résistants aux virus. Au Kenya, des pommes de terre résistantes au mildiou sont actuellement testées, alors que cette maladie détruit jusqu’à 20 % des récoltes mondiales [23].

Qu’attendre des nouvelles technologies génomiques ?

La révision de la réglementation jugée inadaptée est souhaitée par la plupart des organismes scientifiques et de nombreux chercheurs du domaine (voir par exemple [24]). Elle est devenue quasi inévitable avec les incohérences découlant des décisions de la CJUE en 2018 et 2023. De plus, la stratégie « de la ferme à la table » (farm to fork) du Pacte vert européen (Green Deal) inclut clairement le potentiel du génie génétique végétal pour une agriculture plus durable. Rappelons que le Pacte vert est la stratégie de l’Union européenne pour lutter contre le réchauffement climatique (avec pour objectif la neutralité carbone à l’horizon 2050) et que, dans ce cadre, la stratégie « de la ferme à la table » vise « à rendre les systèmes alimentaires équitables, sains et respectueux de l’environnement » [1].

Pour la Commission européenne qui propose une nouvelle réglementation, « l’application de la législation actuelle sur les OGM aux nouvelles techniques génomiques n’est pas propice à la mise au point de produits innovants potentiellement bénéfiques pour les obtenteurs, les agriculteurs, les exploitants du secteur alimentaire, les consommateurs et l’environnement » [2]. Elle induit par ailleurs une forte distorsion de concurrence, le coût d’un dossier réglementaire de plusieurs millions d’euros réduit les demandes aux entreprises prééminentes du secteur des semences, situées hors de l’Union, contrairement à l’objectif de soutien des PME européennes (80 entreprises de sélection variétale opèrent en France). Enfin, les mutations ciblées, rendues possibles grâce aux nouvelles techniques génomiques, n’étant pas distinguables de la variation spontanée, on ne peut pas construire une réglementation dont l’objet n’est ni défini, ni traçable.

Guidées par les connaissances de la biologie et de la pathologie végétale, les nouvelles techniques génomiques de catégorie 1 permettent en principe de modifier de nombreuses caractéristiques des plantes cultivées telles que la tolérance aux stress biotiques (insectes, bactéries, virus, champignons, etc.) et abiotiques (sécheresse, température, salinité, etc.), la qualité nutritive ou le rendement [25].

Conclusion

L’évolution biologique est loin d’avoir produit toutes les solutions adaptatives possibles et de nombreux traits d’intérêt pour l’agriculture ont évolué chez certaines espèces, mais pas chez d’autres. Des facteurs favorisant la tolérance à la sécheresse venant d’autres plantes plus adaptées ont ainsi été introduites, avec des résultats encourageants, chez le blé ou le riz [26]. L’autorisation du transfert de gènes entre des espèces qui peuvent être naturellement hybridées (cisgenèse) dans les NTG de catégorie 1 aurait pu être étendue au pool génétique global des plantes cultivées. Les risques seraient équivalents à la sélection conventionnelle puisque les plantes cultivées sont le fruit d’une domestication qui les a rendues consommables par les humains et les animaux depuis des milliers d’années, seules ou en mélange.

La polyvalence des NTG de catégorie 1 n’est pas aussi grande que celle des NTG de catégorie 2 (OGM) qui permettent en principe d’exploiter toute diversité génétique vivante ou synthétique. Il ne sera ainsi pas possible avec les NTG de catégorie 1 d’utiliser les gènes bactériens conférant la résistance aux insectes, ni les constructions génétiques antivirales. Dans une logique de durabilité et de protection environnementale, on peut déplorer que les variétés contenant ces transgènes, cultivées depuis plus de 25 ans sans conséquence négative, ne bénéficient pas d’une réglementation allégée ou exemptée. De nombreuses plantes ont été rendues résistantes à différents virus, leur usage plus répandu permettrait probablement de mieux contrôler ces maladies [27], qui représentent 47 % des maladies émergentes des plantes [28].

Enfin, les NTG de catégorie 1 seront très probablement exclues de l’agriculture biologique, ce qui est incohérent si elles sont considérées équivalentes aux variétés conventionnelles. L’agriculture biologique, excluant les phytosanitaires de synthèse, pourrait pourtant tout particulièrement en bénéficier pour limiter les pertes de rendement par rapport à l’agriculture conventionnelle.

En matière d’innovation scientifique, la distance avec le sujet est parfois source d’enchantement. C’est ce que l’on observe par exemple dans les recherches biomédicales ou l’exploration spatiale : les acteurs directs perçoivent les limites et les difficultés des technologies développées tandis que les plus éloignés peuvent y placer souvent des espoirs ou un enthousiasme démesuré. Dans le cas du génie génétique végétal, cette relation est inversée, alors que des progrès significatifs ont été obtenus rapidement, comme la réduction de l’utilisation des insecticides. Une explication possible est l’exploitation précoce et délibérée d’inquiétudes existentielles liées à la génétique, pour des raisons plus politiques que scientifiques, amplifiée par une méconnaissance généralisée de l’histoire des plantes cultivées. Le souci de protection du consommateur est légitime mais le résultat a été contre-productif et pénalise aujourd’hui l’agriculture européenne.