Les pesticides à ARN, nouvelle « révolution agricole » controversée

Vaporiser de petits bouts de code génétique sur les champs pour remplacer les OGM ? La solution a les faveurs des industriels, mais suscite des interrogations.
Les pesticides à ARN, nouvelle « révolution agricole » controversée

Et si, au lieu d’asperger les champs avec des produits chimiques, on vaporisait dessus de petits bouts de code génétique éliminant les parasites et les maladies ? Les géants de l’agrochimie y croient, y voyant une façon d’échapper aux polémiques sur les OGM. Alors que le Salon de l’Agriculture a ouvert ses portes à Paris samedi 24 février, Usbek & Rica se penche sur cette technique qui, malgré ses promesses théoriques, semble difficile à mettre en œuvre à grande échelle.

« C’est l’un des progrès en agriculture les plus excitants de ma carrière », s’enflammait Robb Fraley lors d’une conférence de presse en 2013. Le directeur de la recherche chez Monsanto ne parlait pas d’une tomate OGM quatre fois plus grosse ou d’un herbicide surpuissant massacrant toutes les mauvaises herbes, mais de « l’interférence ARN ».

Un terme intriguant, désignant une technologie génétique qui pourrait, selon lui, révolutionner l’agriculture. Aujourd’hui, selon la FAO les insectes et les maladies détruisent 20 à 40 % des récoltes à travers le monde. Un gâchis colossal, qui pourrait permettre de nourrir environ un milliard d’êtres humains.

Pour répondre à ce désastre, l’agriculteur pouvait jusqu’ici choisir d’arroser son champ d’herbicides et d’insecticides chimiques, et/ou opter pour des semences OGM, susceptibles de devenir à leur tour résistants aux ravageurs. Mais depuis quelques années, une autre idée a germé chez les scientifiques : le spray à ARN. Plus exactement l’ARNi (ARN interférent). La découverte de ce mécanisme, qui a valu le prix Nobel en 2006 à deux chercheurs américains, Andrew Fire et Craig Mello, a d’abord trouvé des applications dans la santé, avant que les géants de l’agro-industrie ne se penchent dessus.  

Changer la couleur d’une fleur d’un simple pschitt 

Pour comprendre comment ça marche, un petit cours de biologie cellulaire s’impose. Chaque cellule stocke l’information génétique dans son noyau sous forme d’ADN. Pour fabriquer des protéines, elle doit envoyer la séquence génétique correspondante à sa surface, là où la protéine sera synthétisée. C’est le rôle de l’ARN messager.

Or, il est possible de bloquer ce processus en injectant dans la cellule des petits morceaux d’ARN, appelés ARN interférents, qui viennent se coller à l’ARN messager flottant pour empêcher la fabrication de la protéine.

Changer provisoirement la couleur d’une fleur d’un simple pschitt

Il suffirait donc de « choisir » la séquence correspondante à l’effet choisi, puis de « vaporiser » ces brins d’ARN interférents sur la plante pour moduler l’expression de ses gènes. A partir de là, on peut théoriquement agir sur n’importe quel effet. Pour se débarrasser d’un ver, par exemple, on peut empêcher l’expression d’une protéine vitale à son métabolisme. Mais on peut imaginer toutes sortes d’autres applications : rendre la plante moins sensible à la sécheresse ou au sel, lui faire produire plus de feuilles pour améliorer sa photosynthèse, accélérer sa croissance, ou même changer provisoirement la couleur d’une fleur d’un simple pschitt.  

Une technique peu coûteuse inspirée de la nature 

Les plantes transgéniques modifiées via l’interférence ARN sont connues depuis plusieurs années déjà, à l’instar de la tomate Flavr Savr à longue conservation, de la pomme Arctic qui ne brunit pas ou de la papaye hawaïenne, sauvée in extremis d’un virus grâce à cette technique.

« L’idée du spray à ARN est d’agir directement dans le champ » CC FlickR 

Mais plutôt que de modifier la plante en laboratoire, l’idée du spray à ARN est d’agir directement dans le champ, avec un processus réversible et temporaire : l’ARNi disparait naturellement au bout de quelques jours ou quelques semaines. Autre intérêt par rapport aux herbicides chimiques et aux OGM : l’ARNi n’entraîne pas de résistance à long terme. Il suffit de changer quelques nucléotides (les « lettres » de la séquence ARN) pour obtenir un nouveau traitement efficace. Et comme il suffit de 20 nucléotides pour que l’ARNi se lie avec l’ARN messager (qui en compte 200), on obtient des milliards de combinaisons possibles.

 « La plante fabrique elle-même des bouts d’ARNi pour se défendre lorsqu’elle est attaquée par un virus »

Surtout, l’interférence ARN se fonde sur un mécanisme naturel : « La plante fabrique elle-même des bouts d’ARNi pour se défendre lorsqu’elle est attaquée par un virus », explique Olivier Lemaire, directeur de recherche à l’Inra. « Même des producteurs de bio foncièrement opposés aux OGM m’ont appelé et sont très impatients de pouvoir utiliser cette technologie », assurait en janvier 2017, dans les colonnes du New Scientist, John Killmer, le président d’APSE, leader mondial de la production d’ARN.

Il y a quelques années, il fallait débourser un million de dollars pour fabriquer de petits bouts d’ARN. Aujourd’hui, le tarif est de deux dollars le gramme

Si cette technique a autant le vent en poupe, c’est aussi parce qu’elle est théoriquement très peu coûteuse. Il y a encore quelques années, il fallait débourser un million de dollars pour fabriquer de petits bouts d’ARN, tandis qu’aujourd’hui, la société APSE assure pouvoir en produire au tarif de deux dollars le gramme. Et quand le développement et la commercialisation d’un OGM coûte, d’après la MIT Technology Review, plus de 100 millions de dollars et dure treize ans en moyenne, le spray à ARN n’est pas soumis aux mêmes études d’impact.

La page d’accueil de Trana Discovery, startup rachetée par Bayer en 2017

 S’ils préfèrent rester discrets (la plupart des gros acteurs ont refusé de répondre à nos questions), les géants de l’agro-industrie misent beaucoup sur cette nouvelle technologie. En 2013, Syngenta a racheté pour 403 millions d’euros la startup Devgen, précurseur de l’interférence ARN. Depuis 2010, Monsanto a noué des accords avec plusieurs jeunes pousses spécialisées pour avoir un accès exclusif à leur savoir-faire sur l’ARNi dans le domaine agricole. Enfin, en 2017, Bayer s’est allié avec la biotech Trana Discovery, qui travaille notamment à la confection d’un spray contre un champignon ravageur de la banane ou « maladie du citron vert », qui décime les vergers américains.

Tuer le doryphore sans décimer la coccinelle

Malgré les promesses théoriques de l’interférence ARN et des premiers essais jugés « prometteurs » par ces entreprises, nombre d’observateurs restent prudents, voire sceptiques : « Modifier les gènes à l’intérieur même d’une cellule est une chose, vaporiser des bouts d’ARNi sur un champ en espérant que la plante les intègre en est une autre  », pointe Olivier Lemaire, de l’Inra. « Il faudrait en vaporiser une énorme quantité afin que l’insecte puisse en ingérer un maximum  », ajoute son collègue Ivan Le Masson.

On est encore loin d’avoir cerné tous les effets potentiels de cette technologie

Quand on sait que l’effet supposé de la vaporisation ne dure que quelques jours, le jeu en vaut-il vraiment la chandelle pour les agriculteurs ? Conscients de ces limites, les chercheurs réfléchissent aujourd’hui aux moyens d’améliorer à la fois l’absorption de l’ARNi et sa persistance dans le temps. BioClay, un spray développé par l’Université du Queensland en Australie, utilise ainsi un mélange à base d’argile et de nanoparticules contenant l’ARNi. Le produit aurait montré une efficacité de 20 jours sur deux virus qui touchent souvent les plantes, appelés PMMoV et le CMV.

En ciblant le doryphore, on va ainsi peut-être s’attaquer sans le savoir à la coccinelle CC FlickR

 Au-delà des considérations économiques, on est encore loin d’avoir cerné tous les effets potentiels de cette technologie. Comme les séquences ARNi sont très courtes, il est fort possible qu’elles soient communes à plusieurs espèces. En ciblant le doryphore, on va ainsi peut-être s’attaquer sans le savoir à la coccinelle : « Il va falloir passer au crible le génome de toutes les espèces hors cible », imagine Olivier Lemaire. Autrement dit, séquencer le génome de tout le monde vivant. Une mission quasi impossible.

Une réglementation encore floue

À ce stade, les autorités sanitaires n’ont pourtant pas jugé l’ARNi comme dangereux pour la santé ou l’environnement. En juin 2017, l’Agence américaine de protection de l’environnement (EPA) a même approuvé pour la première fois un insecticide à ARNi, en l’occurrence un produit inoculé dans du maïs pour détruire un ver. Monsanto bataille d’ailleurs pour éviter toute régulation semblable à celle sur les OGM. Dans une lettre de 81 pages adressée à l’EPA en 2014, la firme avance qu’il n’est absolument pas justifié d’imposer des tests de sécurité sanitaire ou environnementaux concernant cette technique : « Seules les protéines causent des allergies [et non l’ARNi] », explique-t-elle. Et plus loin : « L’ARNi est dégradé et indétectable 48 heures après son épandage ». Circulez, il n’y a rien à voir…

« Le problème [du spray à ARN] tient en un mot : Monsanto »

L’entreprise, récemment rachetée par Bayer, risque pourtant d’annihiler elle-même l’avancée scientifique qu’elle a contribué à créer. « Le problème [du spray à ARN] tient en un mot : Monsanto », assénait en 2015 Nitzan Paldi, fondateur de la société biotech Beeologics, rachetée en 2011 par le géant américain. « Pour la moitié de l’humanité, ce nom suffit à penser que tout ce qu’il imagine, c’est le diable  ».

 

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Image à la une : un agriculteur égyptien vaporise des pesticides sur ses récoltes (CC FlickR USAID Egypt)