2018-GenTechnik-FR-web-20181023 | Cellule (Biologie) | ADN\nEnregistrerEnregistrer 2018-GenTechnik-FR-web-20181023 pour plus tard\nLa génie génétique\nNotions de base, applications, discussion\nAvez-vous été malade ces derniers temps et avez-vous dû Notions de base2\npren-dre des médicaments? Portez-vous des vêtements en co-\nton? Etes-vous parti(e) récemment en voyage, par exemple en I Recherche4\nAmé-rique du Nord? Mangez-vous des produits à base de maïs 1.0\tComment fonctionne le génie génétique6\nou de soja? Alors, vous avez probablement été en contact di- 1.0.1\tCRISPR/Cas – une méthode génétique révolutionnaire8\nrect avec le génie génétique. Nous avons en effet constamment 1.1\tGénomique10\naffaire à des produits et des applications du génie génétique 1.2\tTranscriptomique12\ndans notre vie de tous les jours. Le génie génétique est entré 1.3\tProtéomique14\nde multiples façons dans notre vie quotidienne – et pourtant, 1.4\tRecherche sur les cellules souches14\nnom-bre d’entre nous ne savent pas véritablement de quoi il 1.5\tAnimaux transgéniques16\ns’agit. Le génie génétique s’est imposé comme un instrument de 1.6\tNanobiotechnologie17\nre-cherche incontournable au cours des quarante dernières an-\nnées. Grâce à un travail intensif, les chercheurs sont parvenus II Médecine18\nà décrypter le génome humain. Ils s’efforcent maintenant de 2.0\tMédicaments20\ncom-prendre les interactions des gènes au sein de nos cellu- 2.1\tRecherche chez l’être humain21\nles. Dès lors, des questions fascinantes se posent: comment les 2.2\tThérapie génique22\ngènes commandent-ils le développement d’un être vivant? Com- 2.3\tVaccins et anticorps24\nment des processus défaillants aboutissent-ils à des maladies et 2.4\tMéthodes de dépistage25\ncom-ment est-il possible de les prévenir? L’analyse de ces inter- 2.5\tImmunologie des tumeurs26\nrela-tions complexes s’effectue aujourd’hui par la mise en ré- 2.6\tHérédité28\nseau de nombreuses disciplines: biologie, médecine, physique, 2.7\tTests génétiques29\nchimie, mathématiques et informatique. Les développe-ments 2.8\tMédecine reproductive30\nsurvenus dans la recherche et les applications nouvelles qui 2.9\tMédecine légale31\nen résultent amènent à se poser des questions éthiques et juri-\ndiques. Il ap-partient conjointement à la société et au législateur III Agriculture et alimentation32\nd’examiner les possibilités du génie génétique et de répondre 3.0\tObtentions végétales34\naux questions en suspens. Consciente du fait qu’il est possible 3.1\tDu laboratoire au plein champ35\nde prévenir par des lois efficaces les abus en la matière, la 3.2\tSituation mondiale36\nSuisse mène dans ce domaine une recherche de pointe et in- 3.3\tDenrées alimentaires38\ntroduit des méthodes de génie génétique tant en médecine que 3.4\tUn produit génétiquement modifié pour la Suisse39\ndans la production de biens de consommation courante. 3.5\tAutorisation, déclaration, valeurs seuils40\n3.6\tDe nouveaux produits à l’horizon41\nQuant à la présente brochure, elle a connu une évolution paral-\nlèle à celle du génie génétique et au débat qu’il suscite.Cette si- IV Biotechnologie blanche et protection de l’environnement42\nxième édition numérique de la brochure sur le génie génétique 4.0\tBiocatalyse43\ncontient un nouveau chapitre sur les traitements actuellement les 4.1\tBiosynthèse44\nplus prometteurs dans le domaine du cancer, à savoir les im- 4.2\tBio-indicateurs44\nmunothérapies contre le cancer. Vous obtiendrez un aperçu sur 4.3\tAssainissement biologique45\nl’immunothérapie active et passive contre le cancer, laquelle 4.4\tBiocarburants45\ncomprend également une combinaison de thérapie cellulaire,\ngénique et immunitaire : la thérapie CAR-T. En outre, le chapitre V Législation46\nsur la thérapie génique a été mis à jour. Des passages traitant 5.0\tLa Constitution fédérale suisse47\nde l’éthique et de la sécurité incitent à la réflexion et à la dis- 5.1\tAccords internationaux47\ncussion. L’objectif de cette brochure reste inchangé: expliquer 5.2\tCadre juridique dans le domaine humain48\nle génie génétique afin que lectrices et lecteurs puissent se faire 5.3\tLois dans le domaine non humain49\npar eux-mêmes une idée de ses applications et des arguments\nqu’il suscite, de ses possibilités et de ses limites. VI Glossaire50\nDécouvrez par vous-même ce qu’est le génie génétique. Nous\nvous souhaitons une agréable lecture.\nProf. Dr. Lukas Sommer, Präsident Dr. Daniela Suter, Geschäftsführerin\n1. Les gènes se situent dans 3. L’ensemble des chromo-\nle noyau cellulaire somes constitue le génome\nUne cellule individuelle est trop petite pour que l’on Pour des raisons de place, l’ADN est fortement\npuisse la voir à l’œil nu. On ne peut l’observer qu’au enchevêtré. Avant qu’une cellule se divise,\nmicro scope. Son aspect varie en outre selon la fonction la pelote se démêle. Il en résulte des entités\nqu’elle remplit. Une cellule nerveuse, dont la fonction spécifique en forme de X, appelées chromosomes.\nest de recevoir et de transmettre des signaux, est fortement Tous les êtres vivants ne possèdent pas le\nramifiée. Une cellule musculaire, en revanche, est allongée et même nombre de chromosomes dans\na la faculté de se rétracter. Toutes les cellules des êtres pluricel- leur noyau cellulaire. Un être humain\nlulaires ont toutefois une chose en commun : elles possèdent possède 46 chromosomes dans\nun noyau cellulaire au sein duquel se trouvent les gènes – chaque cellule, un chat 38 et\net ce à la différence des bactéries, qui n’ont pas de un chou-fleur 18.\nnoyau cellulaire et dont les gènes forment une\npelote au sein du corps cellulaire.\nTout être vivant est composé de cellules Cellule musculaire\nBactérie, tournesol, chat ou être humain – tous les êtres vivants Gène\nsont constitués de cellules. Les unicellulaires – les bactéries, par 2. Les chromo-\nexemple – sont formés d’une seule cellule. En revanche, les somes se composent\nplantes, les animaux et les êtres humains sont pluricellulaires. d’ADN\n4. Un gène est\nLe noyau cellulaire contient le\nLe corps humain est constitué d’organes, tels que le cœur et le matériel génétique. Curieuse\nCellule végétale Gène\nfoie. Et les organes se composent eux-mêmes de tissus qui se Bactérie L’ADN est une molécule en forme de fila\nment, le matériel génétique se\nChromosome ment, qui se compose de quatre constituants\ncomposent à leur tour de cellules. En dehors de leur teneur en compose chez tous les êtres\ndifférents : les bases adénine, cytosine, guanine et\neau, les cellules sont constituées pour l’essentiel de protéines. vivants de la même substance,\nthymine, désignées en abrégé par les initiales A, C, G\nl’ADN, abréviation d’« acide\nIl existe de très nombreuses formes de protéines, lesquelles Cellule nerveuse\net T. Un gène est un fragment de filament d’ADN. Un gène\ndésoxyribonucléique ». On ren-\nremplissent – tant dans les cellules que dans l’organisme humain comporte entre 500 et plusieurs milliers de bases.\ncontre également l’abréviation\nLes bases forment donc un « mot » extrêmement long. Si\nentier – de nombreuses fonctions vitales. anglaise DNA. Le minuscule\nl’on écrit le code d’un gène, cela donne par exemple\nnoyau cellulaire présent dans\nATGAAGTTTCAGCGTCCATGG, etc. Chacune de nos\nchaque cellule humaine contient\ncellules compte environ 25 000 gènes. Gène\nun filament d’ADN d’environ\nA C deux mètres de long.\n7. Synthèse des protéines G C\nà la demande U A\nLes gènes sont copiés dans chaque cellule à la A G\ndemande et commandent la production des T A\nprotéines dont la cellule a besoin pour croître A C G\net remplir ses fonctions dans l’organisme. T\nChaque cellule comporte l’ensemble du A\ngénome. Dans une cellule de la peau, T C\n5. L’ADN est à\nd’autres gènes sont copiés que ceux qui 6. Du gène à la protéine\n« double brin »\nsont copiés dans une cellule de l’intestin. Protéine Les cellules possèdent la faculté de transcrire On peut se représenter l’ADN\nLes cellules nerveuses, par exemple, co- des gènes en une substance proche de l’ADN, comme une longue échelle enrou-\npient un gène synthétisant une protéine appelée ARN. Ce processus porte le nom de lée en spirale. Les échelons se com-\nqui est envoyée comme molécule de « transcription » et se produit au sein du noyau posent de paires de bases. A et T se\nsignalisation à partir de la cellule. Et, cellulaire. Les copies de gènes transcrites à partir combinent toujours, ils peuvent s’accrocher\ndans les cellules musculaires – confor- de l’ARN migrent du noyau cellulaire dans le l’un à l’autre et constituer un échelon, tout comme\nmément au plan de construction géné- corps cellulaire. La plupart des molécules G et C. Cet appariement des bases est fondamental.\ntique – sont synthétisées des protéines d’ARN y remplissent une fonction de plan D’une part, pour la cohésion des deux brins d’ADN, d’autre\nmotrices, permettant aux cellules de directeur pour la construction des proté- part, pour la copie de l’ADN – première étape dans le\nrester en mouvement. ines. Ce processus porte le nom de « tra- processus de la synthèse des protéines.\nAiguillonnée par la curiosité humaine, la recherche fondamentale table. « La table de travail est chaude pour que le petit corps\nentend comprendre comment fonctionnent les êtres vivants et ne se refroidisse pas », explique-t-elle en faisant une incision\nla nature. Il s’agit d’élaborer des théories scientifiques, de les dans le pelage de la souris. La souris doit devenir la mère des\npasser au crible de l’expérimentation et d’en débattre au sein bébés souris qui viennent d’être génétiquement modifiés. Peu\nde la communauté scientifique. Ce que cela signifie en matière de temps après, les embryons ont été transférés dans l’utérus.\nde génie génétique, neuf élèves l’ont vécu dans la pratique. « La souris est maintenant gravide », explique-t-elle. « Certains\nIls ont visité des laboratoires de recherche à l’université et ont des petits auront intégré le gène modifié de telle sorte que la\ndiscuté avec des chercheuses et des chercheurs. protéine que nous analysons ne sera pas formée. C’est ainsi\nque l’on peut étudier chez l’animal la cause et le traitement\nAu laboratoire, les recherches portent principalement sur des de maladies. » Les adolescents tendent le cou, regardent\ndonnées de base. L’un des chercheurs l’explique plus précisé et opinent de la tête. Certains sont fascinés, d’autres quelque\nment : « Ici, nous analysons des protéines qui jouent un rôle peu sceptiques.\ndans la coagulation sanguine. » Une écolière frissonne lors\nqu’il ouvre la porte de l’incubateur – elle ne supporte pas la L’après-midi, les élèves visitent une serre remplie de plants de\nvue du sang. Le chercheur en retire des récipients plats qui tomates. « Si vous examinez attentivement les tomates, vous\ncontiennent une gelée claire. Lorsqu’il ouvre les couvercles, on voyez qu’elles ont des parties abîmées », explique un chercheur.\ndistingue des points sur la gelée. « Est-ce que ce sont les proté « C’est un champign contamine aussi les fraises. » Son équipe\nines ? », lance Marcel à la cantonade. « Pas directement. Les de chercheurs étudie quelles variétés de tomates sont particuliè\nprotéines sont trop petites pour que l’on puisse les voir à l’œil rement ou à peine atteintes par le champignon. « Nous avons\nnu. Les points correspondent à des cellules de levure. Nous pour objectif de découvrir en quoi ces variétés se différencient.\navons incorporé des gènes des protéines de la coagulation san Quels sont les gènes qui sont nécessaires pour que la plante\nguine dans ces cellules. » Bien entendu, souligne le biologiste, puisse se défendre contre les attaques du champignon ? Pour\nla levure ne possède pas de circulation sanguine. Mais il est rait-on incorporer ces gènes dans des variétés vulnérables ? »\nfascinant de voir comme ces simples êtres unicellulaires lisent\nbien les nouveaux gènes et fabriquent les protéines. « Les cellules Sur le chemin du retour, les adolescents échangent leurs\nde levure sont tout simplement formidables », s’enthousiasme le impressions. « Ça semble être complexe, ce génie génétique »,\nscientifique, « grâce à ces petits auxiliaires, je peux découvrir déclare une jeune fille. « Pas vraiment convaincant », trouve\nde nombreux détails. Cela permet de mieux comprendre les une autre. « Je devrais en savoir plus pour pouvoir décider ce\nmaladies cardiovasculaires. » que je trouve formidable dans le génie génétique, et ce qui ne\nme plaît pas. » Aisha approuve. « Je n’aurais jamais pensé que\n« Venez tous ici. Je vais vous montrer quelque chose d’extraordi- la recherche fondamentale utilise le génie génétique en autant\nnaire ! », annonce une chercheuse à la porte. Elle conduit les d’endroits », fait-elle remarquer. « Et que le truc est si petit », dit\nélèves dans un autre service : « Voici notre petit zoo. En ce moment, Marcel en riant. « C’est bien que les chercheurs aient eu l’idée\nnous n’avons que des souris, et la plupart sont encore K.O. » d’étudier les gènes dans des cellules de levure ou des souris. »\n« Comment cela se fait-il ? Est-ce que vous envoyez les animaux\nsur un ring ? », demande l’un des élèves en pouffant. « Non,\nbien sûr que non ! », réplique la chercheuse, « les souris knock-\nout sont des animaux chez lesquels on a inactivé un gène.\nSi ce gène fait défaut, la protéine correspondante ne peut\nplus être synthétisée. Si, par exemple, le pelage d’un animal\nn’est soudainement plus brun, on sait que le gène inactivé est\nresponsable de la couleur du pelage. » La chercheuse place\nun récipient sous le microscope. Au grossissement, on voit\nalors de minuscules sphères cellulaires. « Ce sont de jeunes\nembryons de souris », explique la biologiste, tout en maintenant\nprécautionneusement l’un des embryons. A l’aide d’une fine\ncanule, elle approche une cellule. Les adolescents retiennent\neur souffle. « Maintenant, nous introduisons la cellule dans\nl’embryon », commente-t-elle. « Dans la cellule, le gène d’une\ncertaine protéine est ‹K.O.›, autrement dit inactivé. »\nUn laborantin apporte une souris. L’animal a reçu un anesthé\nsique et dort. La chercheuse le place avec précaution sur la\n2. L’astuce de 1. Un gène est isolé\nl’anneau d’ADN On peut par exemple facilement\nUne partie des gènes prélever des cellules humaines à partir de\nde bactéries se trouve la muqueuse buccale. On prépare l’ADN de\nsectionner (au moyen de l’en-\nsur les plasmides. Ces pe- la cellule en laboratoire. Sur le long filament\nzyme de restriction)\ntits fragments circulaires d’ADN, on repère le gène porteur de l’informa-\nd’ADN sont des outils idéaux tion pour produire la protéine d’insuline et on le\npour incorporer des gènes dans découpe. Le gène est ensuite séparé du reste\ndes bactéries. Pour cela, on incise de l’ADN et incorporé dans le patrimoine\nles plasmides. On utilise bien entendu génétique de la bactérie.\ndes enzymes existantes, appelées\nenzymes de restriction. Celles-ci\nfonctionnent comme des ciseaux\nqui découpent l’anneau d’ADN\nextraire (au moyen de\nl’enzyme de restriction)\n1.0 Comment fonctionne le génie génétique souder (au moyen de\nl’enzyme appelée ligase)\nDurant la pause, Julie tire son stylo injecteur de sa poche. Il Voici comment fonctionne la production d’insuline\ns’agit d’une seringue facile à manier. Ses condisciples y sont La production d’insuline humaine se fait en laboratoire. On\nhabitués, aucun ne la regarde d’un drôle d’air. Julie est dia cultive dans des récipients des bactéries dans le patrimoine\n3. Patrimoine ADN humain\nbétique. Pour pouvoir vivre en bonne santé, elle s’injecte plu génétique desquelles a été incorporé le gène de l’insuline génétique modifié\nsieurs fois par jour de l’insuline. Autrefois, on obtenait l’insu humaine. Les unicellulaires lisent le gène et produisent la proté- En sectionnant le filament d’ADN, les enzymes\nline à partir d’animaux. Mais Julie utilise de l’insuline humaine. ine correspondante. Les bactéries produisent donc de l’insuline de restriction laissent une empreinte caractéristique.\nAinsi le gène sectionné de l’insuline s’intègre-\nMais d’où celle-ci provient-elle ? Sa famille doit-elle donner humaine à l’aide du gène humain. Cette insuline est ensuite\nt-il comme la pièce manquante d’un puzzle dans le\nrégulièrement de l’insuline ? Non, la chose est heureusement extraite de la culture bactérienne, purifiée et injectée comme plasmide. A l’aide d’une enzyme, la ligase, le gène\nbeaucoup plus simple : l’insuline est produite en laboratoire. médicament au moyen d’un stylo injecteur. Etant donné que les est soudé au plasmide. Le plasmide recombiné est\nbactéries se multiplient rapidement, on peut produire sans pro- ensuite replacé dans la bactérie. Le gène humain\n Fabrication d’êtres vivants\nDe l’insuline humaine provenant de bactéries blème de l’insuline par génie génétique en quantité suffisante. de l’insuline fait désormais partie du patrimoine\ngénétique de la bactérie.\nGrâce au génie génétique, une bactérie peut être amenée En incorporant le gène humain de l’insuline\nà fabriquer un médicament – de l’insuline, par exemple. dans les bactéries, on modifie celles-ci\n4. L’insuline humaine des bactéries\nL’insuline est une hormone qui est synthétisée dans le pancréas par génie génétique. Elles sont dites « trans\nde tout être humain en bonne santé. Elle a pour rôle d’assurer La bactérie croît et se divise. Ce faisant, elle géniques ». Les organismes unicellulaires,\nque le sang ne contient pas trop de sucre. De nombreux êtres lit les gènes et produit les protéines corres- les plantes ou les animaux transgéniques\nhumains ne produisent pas assez d’insuline et ont de ce fait pondantes – y compris l’insuline humaine. multiplier les bactéries lisent l’information du gène supplémentaire\nCelle-ci est identique à l’insuline que\ndes difficultés à équilibrer leur taux de sucre dans le sang. On comme s’il s’agissait du leur. Cela est pos\nproduisent les êtres humains en bonne\nparle alors de diabète. santé dans les cellules de leur sible parce que le patrimoine génétique de\npancréas. Elle convient donc pour tous les êtres vivants est constitué d’ADN.\nle traitement des personnes Conformément à l’information du gène sup-\nplémentaire, les micro-organismes pro-\nduisent donc, outre leurs propres protéines,\nune protéine supplémentaire : par exemple\nune protéine qui n’est naturellement pré\nsente que dans une plante exotique rare. Ou\nune protéine qui va être utilisée comme\nvaccin. Grâce à ce gène supplémentaire,\nles organismes transgéniques disposent\nInsuline d’une propriété nouvelle.\n1.0.1 CRISPR/Cas – une méthode génétique révolutionnaire\nEn laboratoire, on élabore un\nJusqu’en 2012, la création de souris génétiquement modifiées Application universelle de CRISPR/Cas ARN guide sur mesure, identique aux\ndemandait un travail long et fastidieux. Une découverte est L’utilisation de CRISPR/Cas est loin d’être limitée aux souris. brins d’ADN que l’on souhaite modifier.\nvenue bouleverser la technique génétique : CRISPR/Cas. CRISPR Ce système est désormais employé en recherche fondamentale, L’ajout de la protéine Cas9 entraîne la\nest l’acronyme correspondant à « Clustered Regularly Inters- en recherche clinique, mais aussi dans l’élaboration de subs- formation du complexe CRISPR/Cas.\npaced Short Palindromic Repeats » et décrit une suite d’éléments tances actives. Citons à titre d’exemple l’édition génomique\nADN qui se répètent dans le patrimoine génétique de quasi- destinée à la lutte contre certaines formes graves de cancers.\nment tous les organismes vivants. La collaboration fructueuse Cette technique génétique consiste ainsi à modifier in vitro les 2\nde deux chercheuses, Emmanuelle Charpentier et Jennifer cellules immunitaires appelées cellules T afin qu’elles puissent Le complexe CRISPR/Cas est alors direc-\nDoudna, a mené à la découverte de ce mécanisme fonda- reconnaître et détruire les cellules cancéreuses une fois réin- tement introduit dans une cellule grâce à un\nmental du système CRISPR/Cas, qui peut désormais être utilisé jectées. Grâce à CRISPR/Cas, il est aussi possible de créer un plasmide ou à un vecteur viral. L’ARN guide cherche\nalors, dans le patrimoine génétique de la cellule, la\ncomme outil de génie génétique. Le système CRISPR/Cas nouveau matériel biologique à partir de microorganismes gé- séquence d’ADN adaptée pour s’y lier. La protéine\npermettant de modifier des gènes rapidement, à moindre coût nétiquement modifiés, ou encore des carburants. L’agriculture Cas9 coupe l’ADN à cet endroit-là et produit\net de manière ciblée, on a pu modifier les gènes de souris – et l’élevage exploitent notamment l’édition génomique pour donc une cassure double brin qui va être\ndans un premier temps – en quelques semaines seulement. cultiver des plantes et élever des animaux plus résistants aux réparée.\nmaladies. Mais comment fonctionne le système CRISPR/Cas\nOn introduit de\npour réparer la\ndouble chaîne d’ADN, ce qui permet Künstlich\nnotamment de désactiver un gène respon- 2B\teingebrachte\nsable d’une maladie. En ajoutant la Sequenz\nséquence d’ADN extérieure\nsouhaitée, on peut ainsi réparer Eingefügtes\nun gène défectueux, voire ajouter de Gen\n« Dis-moi, combien de gènes possède un être humain ? » Marcel Comment l’on décrypte les gènes\nouvre de grands yeux étonnés. « Euh ! », dit-il, « Aucune idée. Les gènes sont si petits qu’on ne peut même pas les voir au\nSans doute pas mal. Je me demande seulement comment ils microscope. Pour pouvoir les étudier, on doit les extraire de la\narrivent tous à se caser dans le noyau cellulaire ! Il est pourtant cellule et les multiplier. Pour cela, on copie l’ADN jusqu’à ce\nminuscule. » Imad approuve de la tête : « Je crois que les qu’il devienne visible du fait de la quantité obtenue. Cela se 3. Séquençage : des fragments\ngènes sont aussi super petits. Ils se composent seulement de fait au moyen d’une enzyme, la polymérase, qui est capable d’ADN dont la fin est connue\nLa succession des différents composants\nmolécules, ou quelque chose comme ça. » Après un bref de copier les séquences de gènes à un rythme élevé. On\nd’ADN présents dans un gène se déter-\nmoment de réflexion, Marcel dit : « Juste, ils se composent des appelle cette technique « Polymerase Chain Reaction », abrégé Codon mine par la méthode de l’arrêt de la\nquatre bases GACT. Super ! On dirait un tag ! Je crois que en PCR (en français : amplification en chaîne par polymérase stop-G chaîne. Pour la PCR, on ajoute en outre\nnous en avons des milliards dans chaque cellule. » Imad est sur ou ACP). Mais comment est-il possible de lire en laboratoire la un type de composant appelé «codon\npris : « Dément ! Et combien de gènes est-ce que ça donne ? » succession de lettres de l’ADN ? Ce que la cellule réussit sans stop », par exemple un codon stop-G.\nSi la polymérase introduit par hasard\naucun problème a posé un sérieux problème aux chercheurs : un codon stop-G au lieu d’un G\nLa grande surprise finalement, les molécules A, G, C et T ne sont pas visibles. Pour normal, le processus de copiage\nLa structure du corps humain est extrêmement complexe. décrypter la succession de lettres, on recourt à la technique du s’arrête. Une fois la PCR terminée,\nLes os, les voies nerveuses et les organes ont tous fait séquençage, qui résout le problème par un détour astucieux on possède de nombreuses copies\nde diverses longueurs du segment\nl’objet d’études approfondies. Mais, à l’échelle moléculaire, il (voir graphique).\nd’ADN à analyser, lesquelles se ter-\nreste encore de nombreux mystères. Chaque cellule minent toutes par un codon stop-G.\ncontient un chiffre astronomique de protéines différentes, séparer\nqui sont toutes produites dans les gènes selon les plans de\nconstruction. L’étude de l’ADN répond donc à de nombreuses\nquestions passionnantes : comment fonctionnent ces plans de\nconstruction ? Et combien l’être humain possède-t-il de gènes ? remplir +\nC’est le domaine de la génomique qui s’occupe de ces questions.\nLe « Human Genom Project » a été lancé en 1990, avec séparer\npour objectif d’analyser les trois milliards de paires de\nbases du génome humain. Les chercheurs escomptaient\nau minimum 25 ans de travail. Or, grâce à la technologie Et encore davantage de travail …\ninformatique, à l’automatisation et à de meilleures méthodes Outre le code génétique de l’être humain, on a également dé-\nde laboratoire, le code du génome humain était déjà crypté le génome de différentes espèces animales et végétales.\ndisponible en avril 2003. La succession complète des lettres On connaît par exemple le code génétique de la souris ou celui\nA, T, G, C de chaque cellule humaine était décryptée. 25 000 séparer du moustique responsable du paludisme. Toutefois, au sein\ngènes codant des protéines ont été découverts. Le génome d’une espèce, le code génétique des individus diffère aussi\nhumain a beaucoup moins de gènes qu’on ne le supposait – 4. Electrophorèse : légèrement. Concrètement, cela signifie que quelques paires\ntriage selon la taille\nà peine plus que les vers nématodes. La surprise était grande. - de bases varient d’un individu à l’autre dans l’ensemble de la\nremplir Les segments obtenus sont\nbeaucoup trop petits pour que chaîne d’ADN. Le génome de chaque être humain est unique,\nl’on puisse les comparer directement tout aussi individuel que ses empreintes digitales.\nentre eux. Ils sont injectés par le technicien\nséparer génétique dans un gel à travers lequel circule le cou-\nAujourd’hui, les chercheurs savent que le séquençage du gé-\nrant. Les segments d’ADN sont chargés négativement\n1. Préparation : isoler\n2. Technique PCR : et migrent donc vers le pôle positif. Ce faisant, les s\nnome humain ne signifie pas que leur travail est terminé. Bien\nle fragment d’ADN une augmentation egments d’ADN courts parviennent plus loin que les longs, au contraire : il ne fait que commencer. Il s’agit maintenant\nAvant de placer l’ADN dans exponentielle car ces derniers restent collés dans le gel. Après la PCR, d’étudier en quoi se différencient les codes génétiques des\nle système d’analyse PCR, on Pour réaliser une PCR, on place les compo- chaque segment existe en milliers d’exemplaires. Etant donné\ndifférents êtres humains et ce que cela signifie. Il faut découvrir\nle scinde en courts segments sants d’ADN A, C, T, G ainsi qu’une enzyme – la que des segments de même longueur parcourent la même\nà l’aide de ciseaux d’ADN polymérase – et des fragments d’ADN dans de petits distance dans le gel, on peut distinguer des bandes dans ce-\ncomment est organisé le génome, comment surviennent des\nnaturels, les enzymes de récipients de plastique. Ce mélange est d’abord chauf- lui-ci. Chaque bande correspond à un segment qui finit par G. lésions des gènes et comment ceux-ci sont réparés par la cellule.\nrestriction. Segment d’ADN fé dans le système d’analyse PCR. Ce faisant, l’ADN se Si deux raies sont situées directement l’une à côté de l’autre,\ndésagrège en différents brins. Puis on refroidit le mélange à cela signifie que deux G sont également situés directement\nComposants d’ADN C, A, T, G une température à laquelle la polymérase travaille particulière l’un à côté de l’autre dans le gène. Si les raies sont plus\nment bien : cette enzyme complète les différents brins à partir éloignées, cela signifie qu’un nombre de lettres corres-\nPolymérase des paires de bases pour former de nouveaux doubles brins. Un pondant les sépare. En répétant l’analyse avec le\nfragment d’ADN est ainsi doublé à chaque cycle. Quinze cycles codon stop-A, le codon stop-C et le codon\nfournissent plus de 30 000 segments d’ADN identiques. stop-T, on peut déterminer l’ensemble de la\nPour que la protéine correspondant à un gène donné puisse\n4. Composants de\nl’usine à protéines – l’ARNr\nêtre synthétisée, elle doit d’abord être copiée en une substance Les ARNr sont des éléments de l’usine à Pour analyser le transcriptome, on recourt à\nappelée ARN. Pour cela, la cellule dispose d’outils spécifiques. protéines, les ribosomes. Tous les êtres la technologie de la puce à ADN (égale-\nCe processus porte le nom de transcription et est assuré par ARNr\nvivants possèdent des gènes codant ment appelée « microarray »). Chaque gène\ndes molécules d’ARNr. Celles-ci\nune enzyme, la polymérase. Pour que la polymérase détecte est représenté sur une petite plaque de verre\nsont copiées en permanence\nun gène sur la chaîne d’ADN longue de deux mètres, chaque 3. Compagnon de afin que la cellule dispose de sous la forme d’un fragment d’ADN simple\ngène commence par une séquence d’initiation et se termine l’ARNm – l’ARNsn suffisamment de compo- brin. On verse alors un liquide – extrait par\npar une séquence d’arrêt. Les ARNsn aident les ARNm sants pour l’édification exemple d’un fragment de tissu hépatique –\ndans leur maturation. Car c’est de nouvelles usines à\nsur la plaque. Ce liquide contient l’ensemble\nseulement au début que les ARNm protéines.\nLe monde de l’ARN : complexe, dynamique … ont la même longueur que les gènes des ARNm de la cellule hépatique. Les\nLe terme de transcriptome désigne tous les ARN d’une cellule. copiés. Ils sont ensuite modifiés lors du Protéine ARNm hépatiques s’apparient aussitôt avec\nContrairement au génome, le transcriptome est multiple et processus de l’épissage : les segments les gènes correspondants. Les gènes de\ninutiles sont découpés. Les ARNsn forment Traduction\ndynamique : alors que chaque cellule de l’organisme possède la plaque qui restent libres n’ont pas été trans\nà cet effet des structures complexes qui\nle même génome, le transcriptome d’une cellule du foie ou fixent l’ARNm à l’endroit qui convient et le Lysine crits en ARNm dans les cellules hépatiques\ncelui d’une cellule du cerveau sont radicalement différents. coupent. Etant donné qu’il est possible de au moment de leur prélèvement. Ils appa-\nDans les deux types de cellules, ce sont des gènes différents découper des segments différents, il existe raissent en noir sur la puce. La comparaison\nplusieurs ARNm matures différents à partir A AG\nqui sont activés. Les ARN présents dans la cellule varient donc des gènes actifs au moment de l’adminis\nd’un seul gène. ARNsn\nfortement. Mais cela ne suffit pas : le monde de l’ARN est tration d’un médicament est quelque chose\nencore plus complexe. Alors qu’il n’existe qu’une sorte d’ADN Alanine de passionnant. On élabore une puce avant\ndans le génome, l’ARN se divise en différents types. La copie et après la prise du médicament et l’on\ndu gène porte le qualificatif d’ARNm, « m » voulant dire GCU procède à une comparaison sur ordinateur.\n« messager ». Comme un messager, en effet, il s’empresse Les gènes qui avaient déjà été transcrits\nde quitter le noyau cellulaire et sert de plan directeur de la Epissage ARNt en ARNm avant la prise du médicament sont\n5. Les trans\nprotéine dans l’usine à protéines. Mais il existe aussi d’autres Complexe marqués en rouge, les gènes nouvellement\nsortes d’ARN, qui ne sont jamais transcrits en protéines. Font aminés – l’ARNt actifs apparaissent en vert, et les gènes\npartie de ces ARN les ARN ribosomiques (ARNr) et les ARN Les ARNt sont un type particu- actifs avant et après brillent en jaune.\n2. Réduire des gènes au silence – l’ARNsi Anticodon\nlièrement raffiné d’ARN. Ils sont\nde transfert (ARNt). Les ARNsi exercent une fonction de contrôle et cap-\nARNsi courbés à une extrémité de telles sorte\nturent certains ARNm. Ils forment des paires de\nque trois composants d’ARN font saillie. On\nbases sur l’ARNm avec les segments adéquats,\n… et incontournable les dénomme « anticodons ». Il existe des ARNt\nce qui bloque l’ARNm et finit par le dé-\nLa recherche découvre de plus en plus de sortes d’ARN. par présentant toutes les variations possibles à trois, par\ntruire. Ce mécanisme porte le nom\nexemple AAG ou GCU. La base d’ARN « U » correspond au\nexemple les ARNsi ou les ARNsn. ARNsn signifie « ARN small d’interférence de l’ARN. Les\ncomposant « T » dans l’ADN. Grâce à leur structure, les ARNt peuvent\nnuclear ». Comme le dit leur nom, ils sont assez petits et logés ARNsi peuvent donc réduire\nfixer un acide aminé à leur autre extrémité. Il existe vingt acides aminés\ndes gènes au silence.\nà l’intérieur du noyau cellulaire. L’abréviation ARNsi signifie différents. Ce sont les éléments à partir desquels sont élaborées toutes\n« ARN small interfering ». Dans certaines conditions bien les protéines. Chaque molécule d’ARNt « harponne » l’acide aminé qui\nappartient à son code triplet; pour AAG, c’est la lysine et, pour GCU,\nprécises, ces ARN peuvent provoquer la destruction des\nl’alanine. C’est alors qu’intervient l’astuce décisive : l’anticodon peut\nARNm. La découverte du monde des ARN n’est pas encore se lier à trois bases adéquates sur l’ARNm, AAG s’arrime donc à\nachevée. On ignore encore pour l’instant comment fait la un TTC sur l’ARNm. Ainsi le message présent sur l’ARNm peut-il\ncellule pour que les ARN adéquats remplissent en toutes cir- être traduit fragment par fragment dans la séquence correcte\nd’acides aminés. Dans le ribosome, les acides aminés sont\nconstances leurs fonctions au bon endroit et dans la quantité 1. Les messagers – l’ARNm\nToute cellule vivante copie des gènes reliés les uns aux autres. La chaîne qui en résulte se\nqui convient. Mieux comprendre ces mécanismes de régu- replie pour former la protéine définitive.\nen permanence et les transcrit en ARNm.\nlation – tel est l’un des défis qui se posent aux chercheurs. Ce processus de la transcription se passe\nARNm au sein du noyau cellulaire. Contrairement « Quand même curieux ! Nous avons le même nombre de gènes\nà l’ADN long de deux mètres, les molécules que la souris. » Imad regarde son camarade d’un air interro\nd’ARNm ne sont pas plus longues qu’un gène gateur. Marcel approuve : « Oui, étonnant ! Mais également\nCellule isolé. A partir d’un gène requis sont fabriquées\nfascinant », réplique-t-il. « Impressionnant, tout ce qui se passe\nde nombreuses copies d’ARNm qui migrent\nSéquence d’initiation vers l’usine à protéines, le ribosome. avec les gènes qui sont lus : découpés, puis recollés sur le\nchemin de l’usine à protéines. Ou simplement capturés et\nSéquence d’arrêt détruits ! Super, que tout fonctionne dans nos cellules ! » Imad\nse lève. « Hé ! heureusement que mes cellules fabriquent les\nADN bonnes protéines. Sinon, ma glycémie se mettrait à déraper.\nTranscription Ou imagine : malgré tous nos efforts, nous ne fabriquerions\nPolymérase plus de nouveaux muscles ! »\nLes protéines représentent plus de la moitié du poids sec d’une la présence de certains principes actifs et la dégradation des Toutes puissantes traite-ments. De nombreuses maladies graves, telles que la\ncellule. Les protéines ne sont pas seulement les substances dont protéines influent aussi sur la composition du protéome, autre- Les cellules souches ont des aptitudes particulières. Elles sclérose en plaques, le diabète ou la maladie d’Alzheimer\nles cellules sont composées pour l’essentiel, elles assurent égale ment dit de l’ensemble des protéines d’une cellule, d’un tissu ou peuvent se renouveler elles-mêmes par division et se différencier sont dues à une dégénérescence tissulaire. Grâce aux cellules\nment presque toutes les fonctions vitales de notre organisme. d’un être vivant. Etant donné qu’un gène peut commander la ensuite en différents types cellulaires matures – en cellules souches, on espère pouvoir cultiver des cellules de remplace-\nLeur diversité est impressionnante : les protéines structurales, synthèse de plusieurs protéines différentes, la complexité du pro- cardiaques, musculaires ou hépatiques, par exemple. On ment appropriées. Des applications expérimentales montrent\ntelles que le collagène, ont la forme d’un câble et confèrent leur téome est de loin supérieure à celle du génome. Si l’on prend travaille aujourd’hui à régénérer par des cellules souches le que cela est du domaine du possible, par exemple pour\nsolidité à nos os et à nos tendons. Les protéines de transport pour base le nombre d’environ 25 000 gènes, on estime que tissu cardiaque lésé après un infarctus du myocarde. Ce que guérir des lésions tendineuses ou pour pallier la déficience de\nont une forme sphérique. L’hémoglobine, par exemple, fixe l’être humain possède entre 100 000 et 500 000 protéines. l’on expérimente ici est depuis longtemps une réalité pour le nerfs sectionnés.\nl’oxygène que nous inspirons par les poumons et le transporte Par adjonction ou clivage de groupes phosphates, une proté- système sanguin. Pour traiter la leucémie, on transfère des \ndans le sang. En tant qu’anticorps, les protéines protègent ine peut très rapidement passer de la forme active à une forme cellules souches adultes dans la moelle osseuse du patient.\nl’organisme des maladies et, en tant qu’éléments modelables, passive. Le domaine de recherche de la protéomique acquiert\nelles permettent les mouvements musculaires. D’autres proté- de plus en plus d’importance. Les protéines jouent un rôle Outre les cellules souches adultes, il y a aussi des cellules\nines encore transmettent des messages ou, sous forme d’en- déterminant dans le bon fonctionnement de notre organisme. souches embryonnaires. Elles se cultivent aisément en labo\nzymes, accélèrent des réactions chimiques. Le fait que telle ou Connaître leur genèse et leur mode de fonctionnement est à la ratoire et donnent – à condition d’y ajouter des facteurs de\ntelle protéine d’une cellule soit active dépend pour l’essentiel base de la compréhension des maladies. croissance – tous les différents types de tissu. Elles possèdent\nde la nature des gènes qui sont lus. Outre l’expression génique, donc un énorme potentiel pour le développement de nouveaux\nModèle d’une protéine structurale : le collagène Modèle d’une protéine de liaison : l’ankyrine Modèle d’une protéine de transport : l’hémoglobine\n1.4 Recherche sur les cellules souches\nCatherine et Aisha discutent pour décider ce qu’elles apporteront osseuse lui a sauvé la vie. A l’époque, son état était grave,\nà la soirée organisée par Jean. Jean va déjà avoir 20 ans alors mais aujourd’hui Jean peut en parler tranquillement. Lorsque\nque la plupart de ses camarades de classe n’ont encore que quelqu’un commence à éternuer au printemps, il dit en sou\n18 ans. Enfant, Jean a été très malade et n’a pu aller à l’école riant : « Bof ! Ça fait douze ans que je n’ai plus attrapé le\nque plus tard. Jean avait une leucémie. Il doit d’avoir survécu rhume des foins. Mes nouvelles cellules sanguines sont bien Transfert nucléaire Division Production de cellules souches\nà un don de cellules souches. La transplantation de moelle immunisées. » Cellule énucléée\nCellule somatique Blastocyste\nL’embryon se développe\nenviron cinq jours en\nNoyau Lignées de\ncellulaire cellules souches\nDes cellules prélevées au\nstade du blastocyste peuvent\nTransfert nucléaire être cultivées en tant que cellu\nDans ce type d’approche de la recherche, on essaie – les souches embryonnaires\nà partir du noyau d’une cellule d’un patient – de indifférenciées.\nproduire des cellules souches embryonnaires qui ne Cellules spécialisées\nsuscitent aucune réaction de rejet parce qu’elles Après adjonction de\nsont identiques aux cellules du patient considéré. Pour facteurs de croissance\nappropriés, on obtient\nl’instant, la production de cellules souches via le\ntransfert nucléaire (également appelé clonage théra- spécialisées.\npeutique) n’a été menée à bien que chez l’animal.\n1.5 Animaux transgéniques\nDans le laboratoire d’expérimentation animale, la chercheuse sans animaux, de réduire le nombre des animaux utilisés et de conclusions sur la fonction du gène. Les animaux trans- produisent le gène tau en excès. On espère que ces découver-\nraconte : « L’horloge interne, qui détermine le rythme veille- concevoir des tests respectant les animaux. Ce dernier point géniques jouent un rôle important dans la recherche sur le tes déboucheront sur des approches thérapeutiques permettant\nsommeil d’une souris, est commandé par des gènes. Toutefois, signifie par exemple qu’avant de procéder aux interventions cancer ou en immunologie. Outre l’étude de maladies et de la de prévenir la maladie d’Alzheimer et de la traiter par voie\nl’expression de ces gènes n’est pas la même chez tous les on administre des analgésiques aux animaux ou que ceux-ci manière de les combattre, les animaux transgéniques fournissent médicamenteuse.\nanimaux, ce qui aboutit à des modèles d’activité différents. » vivent avec des congénères et qu’ils disposent de possibilités donc également des connaissances sur des processus encore\nCatherine, qui est un oiseau de nuit, sourit de contentement : de jeu dans leur cage. Ces mesures ont pour objet de tenir inconnus dans l’organisme sain. Souris sans syndrome de décalage horaire\n« Voilà l’explication. Si ma mère entendait ça ! Ce sont mes compte de la dignité de l’animal. D’un point de vue éthique, Au cours de l’évolution, la vie s’est adaptée au changement\ngènes qui font que j’ai besoin de rester au lit le matin et de il est indispensable de ne procéder qu’aux essais absolument Souris transgéniques « Alzheimer » de rythme du jour et de la nuit. Des horloges internes com-\nsortir longtemps le soir ! » nécessaires chez l’animal. Cela réclame un examen minutieux La maladie d’Alzheimer est l’une des maladies les plus mandent d’innombrables fonctions vitales du rythme circadien.\ndes avantages et des inconvénients. Qu’est-ce qui pèse le fréquentes liées à l’âge. En l’espace de cinq à quinze ans, Il n’est pas très facile de modifier les horloges internes, comme\nExpérimentation animale plus ? La souffrance des animaux ou le bénéfice pour l’être les patients perdent irrémédiablement leurs capacités intellec le montrent le travail de nuit ou le phénomène du décalage\nGrâce à des cultures cellulaires et à des simulations par ordi- humain ? En Suisse, chaque expérience menée chez l’animal tuelles. On voit apparaître des troubles de la mémoire, du horaire après un long voyage en avion. Dans la recherche, on\nnateur, la recherche biomédicale acquiert des indices précieux. doit être autorisée par une commission dans laquelle sont langage et de l’orientation, jusqu’à ce que les patients devien- utilise les souris knock-out pour comprendre les mécanismes\nMais pour savoir si ces acquisitions sont utiles pour la méde- représentés non seulement des chercheurs, mais également\n nent totalement dépendants. La maladie va de pair avec une moléculaires qui se cachent derrière le rythme naturel. En in\ncine, il faut souvent recourir à l’étude sur l’organisme entier. des défenseurs des animaux. dégénérescence progressive de cellules nerveuses du cerveau. activant certains gènes de manière ciblée, on peut déterminer –\nC’est pourquoi la science pratique l’expérimentation animale. Jadis, on ne pouvait étudier la maladie que chez des sujets à partir des modifications du comportement observées au\nPour chaque médicament et chaque traitement, il faut Au cours de ces dernières années, le recours à des animaux décédés. Aujourd’hui, les chercheurs travaillent sur des souris cours de la journée chez les souris – la place qu’occupent\ns’attendre à ce que des effets indésirables se manifestent à transgéniques a permis d’effectuer de nouveaux travaux de transgéniques, ce qui permet d’analyser des aspects partiels ces gènes dans l’activité rythmique. Lorsque certains gènes\ncôté de l’effet recherché. C’est la raison pour laquelle il n’est recherche. Un animal transgénique porte dans toutes ses cel- de la maladie chez un modèle vivant. L’étude de personnes sont inactivés, les souris perdent plus facilement leur rythme.\npas éthiquement défendable de développer des médicaments lules somatiques un fragment modifié de l’information génétique. décédées a révélé que diverses protéines se comportent de Mais elles peuvent aussi mieux s’adapter à un changement.\net de les utiliser directement chez l’être humain. Pour des A l’aide de méthodes de génie génétique, on parvient à manière erronée dans les cellules atteintes. Un exemple est La connaissance des processus précis aide non seulement à\nraisons de sécurité des patients, l’expérimentation animale est introduire chez une souris certains gènes qui déclenchent une celui de la protéine tau, qui s’accumule et s’agrège. On comprendre les troubles du sommeil, mais également à éviter\nexigée par la loi. Pour des raisons éthiques, elle est soumise maladie chez l’être humain. Cette souris développe alors un peut étudier ce processus chez des souris transgéniques qui les accidents survenant lors du travail de nuit.\nà des réglementations rigoureuses. La règle dite des 3R tableau clinique similaire à celui du sujet atteint. Il est aussi\n« replace, reduce, refine » exige de remplacer chaque fois que possible d’inactiver un gène donné. On appelle ces animaux\ncela est possible l’expérimentation animale par des méthodes « knock-out ». L’examen de l’animal permet de tirer des\nLa nanotechnologie traite de l’infiniment petit à des niveaux des maladies dès le stade précoce – le cancer, les maladies\nquasiment inimaginables. Un nanomètre correspond à un cardiovasculaires ou les infections virales, par exemple. Mais\nmillionième de millimètre. Dans les nanosciences, on analyse de nouveaux types de traitement fondés sur les biomolécules\nla manière dont on peut utiliser atomes et molécules comme seront également développés. Chercheuses et chercheurs\n« briques cellulaires » pour produire des matériaux et des struc- travaillent dans le monde entier à utiliser les nanoparticules\ntures dotés de propriétés nouvelles. La nanobiotechnologie est pour transporter des médicaments. Le principe actif est emballé\nune branche des nanosciences. Elle traite des biomolécules, dans un « nanoconteneur » et libéré seulement sur son site\ndont font partie l’ADN, les protéines, les hormones et les anti d’action. Pour que les nanoparticules parviennent à l’endroit\ncorps. A travers ces nouvelles connaissances, les chercheurs qui convient, elles sont pourvues de molécules spécifiques –\nespèrent avant tout réaliser des avancées en médecine. Etant des anticorps, par exemple – sur l’enveloppe extérieure. Si\ndonné que de nombreuses maladies prennent naissance au la recherche est intensive dans ce domaine, les applications\nniveau moléculaire, les analyses à l’échelle du nanomètre cliniques sont toutefois encore très lointaines.\npermettent des diagnostics plus rapides. Cela aidera à d\nLa médecine s’occupe de la prévention, du diagnostic et dont les cellules tumorales produisent un facteur de croissance\ndu traitement des maladies et des lésions. Mais aussi de la particulier permettant à la tumeur de proliférer rapidement.\nprocréation, de la grossesse, de la naissance et de la mort. On avait pu lui administrer un médicament fabriqué par génie\nLa recherche biomédicale s’efforce de comprendre les causes génétique, qui neutralise ces redoutables structures à la\net les mécanismes d’une maladie afin de développer de surface des cellules cancéreuses et qui stimule la destruction\nnouveaux types de traitement. Le génie génétique joue en\n de ces cellules par le système immunitaire. Conçu sur mesure\nl’occurrence un rôle de plus en plus important. Cinq personnes pour son cas, le traitement s’était très bien passé.\nvenues consulter un médecin généraliste permettent de se faire\nune idée de la médecine moderne. Madame Dupont pense à tous les changements survenus depuis\ncinquante ans. Son grand-père, lui aussi, avait eu un cancer\n« En tout cas, tu as eu raison de prendre rendez-vous chez le mais il en était mort. A l’époque, on n’avait pas su exactement\nmédecin, François. » François est reconnaissant à son ami du de quoi il s’agissait et l’on n’avait pratiquement rien pu faire.\nsoutien qu’il lui manifeste. Mais la sensation de bizarre persiste. En ce temps-là, on n’était même pas armé contre de simples\nComment a-t-il pu être aussi stupide. Il finit en hâte son café. maladies infectieuses. Tout comme sa grand-tante, bien des\n« Regarde », poursuit son ami, « au moins, tu réfléchis à la jeunes femmes mouraient d’une infection après l’accouchement.\nquestion. Tu ne connaissais même pas cette femme et vous Et puis, tous ces enfants qui mouraient d’une pneumonie ! Les\nn’avez pas utilisé de préservatif. C’était vraiment idiot. Ce qui choses ont vraiment changé. Elle sourit à la fillette en train\nserait encore plus grave, ce serait de ne pas faire maintenant de jouer.\nun test VIH. » François approuve d’un signe de tête. « Il faut que\nje parte; dans dix minutes, je dois y être. » Une fois dans la rue, L’assistante médicale entre dans la salle d’attente et appelle\nmille et une pensées lui courent dans la tête. Qu’est-ce qui va un patient. François doit encore attendre. Sur la table, il prend\nse passer si je me suis vraiment fait contaminer ? Si seulement une brochure qui traite de la question des tests génétiques.\nle test était derrière moi et que le résultat soit négatif ! Au Les titres le surprennent. Il sait que ces tests aident à dia\nmoins, aujourd’hui, on ne doit plus attendre des semaines. gnostiquer les maladies génétiques et à dépister des agents\nGrâce au génie génétique, les virus sont plus vite détectés. pathogènes. Mais la brochure comporte six autres chapitres.\nSi seulement, il pouvait ne pas y en avoir ! Il y est question de recherche sur le type de médicaments que\nchacun tolère ou non, ou encore d’analyses visant à établir des\nUne fillette joue dans la salle d’attente. Une femme feuillette questions d’identité et de parenté. Un autre chapitre explique\ndistraitement une revue. Elle est trop inquiète pour lire les comment des tests aident à diagnostiquer ou à exclure des\narticles. Juste avant de voir le médecin, Madame Dupont se maladies dont on soupçonne l’existence. Les trois derniers cha\nfait à nouveau du souci. Peut-être le résultat de l’examen n’est-il pitres traitent des thérapies géniques, de l’étude de maladies\npas aussi réjouissant que le spécialiste a bien voulu le lui dire ? fondée sur le génie génétique ainsi que de médicaments et\nElle repense à sa fébrilité lorsque son médecin traitant l’a en de vaccins produits par génie génétique. François est éton\nvoyée un an plus tôt passer des examens. Le diagnostic a été né. Le génie génétique semble être utilisé en routine dans de\nun choc : cancer du sein. C’était tout simplement impossible. nombreux domaines de la médecine.\nJustement elle, qui avait tant de projets. A l’époque, elle venait\nd’emménager dans un nouvel appartement. Et elle avait accepté\nde garder son petit-fils une fois par semaine. Est-ce qu’elle\nallait pouvoir encore s’en occuper ? Son angoisse était grande.\nCela dit, les médecins l’avaient bien informée, et l’ablation de\nla tumeur s’était passée sans complications. Sa confiance reve\nnait peu à peu, mais les premiers temps avaient été difficiles.\nElle devait apprendre à affronter la maladie. Les échanges\navec des personnes malades comme elle et l’accompagnement\npar des spécialistes l’avaient aidée. Madame Dupont s’étonne\na posteriori de la grande diversité des traitements possibles.\nAprès l’opération, la chimiothérapie et la radiothérapie, on\nutilise aussi un grand nombre de médicaments dans le traitement\ndu cancer. Les médecins avaient analysé son type spécifique\nde cancer. Y compris l’activité des gènes dans les cellules\ntumorales. Et l’on avait ainsi établi que Madame Dupont\nfaisait partie du quart des femmes souffrant de cancer du sein\nLe génie génétique est un outil désormais incontournable dans laires transgéniques stoppe les cellules immunitaires alarmées\nle développement et la production de médicaments. Dans à tort, et dont l’intervention provoque les symptômes observés\nla recherche sur de nouveaux antibiotiques, par exemple, au niveau de la peau. Aujourd’hui, une centaine de médica-\nl’analyse du génome et la protéomique livrent des indications ments produits par génie génétique sont autorisés en Suisse. 1. Prélever des échantillons 2. Comparer la tumeur 3. Type génétique de la tumeur\ntissulaires Les échantillons d’autres patients archi- Si l’on soupçonne une certaine muta-\nimportantes sur la localisation des points faibles où il est Les experts estiment qu’un tiers des médicaments développés\nLes échantillons tissulaires vés dans des biobanques permettent d’établir tion génétique d’être la cause de la\npossible d’attaquer les bactéries. De nombreux médicaments à l’heure actuelle reposent sur le génie génétique. Etant donné porteurs de cellules cancé- une comparaison avec des cellules tumorales si- prolifération cellulaire, on peut mettre\nsont produits par génie génétique. Depuis 25 ans, l’insuline que l’on parle aussi de fabrication biotechnologique, on les reuses sont prélevés chez milaires. On compare également les ADN ayant en évidence le gène défectueux à\nfabriquée par génie génétique est autorisée dans le traitement appelle produits biologiques (« biologics » ou « biologicals » la patiente et analysés subi une altération pathologique dans les cellules l’aide d’une sonde.\nen laboratoire. cancéreuses. Les informations stockées avec les\ndu diabète. Les protéines produites par génie génétique jouent en anglais).\néchantillons renseignent sur le mode de trai-\négalement un rôle déterminant pour les personnes souffrant tement qui s’avère efficace dans un\nd’hémophilie. Chez ces malades, un facteur de la coagulation Des principes actifs tirés de cellules d’origine type donné de tumeur.\nsanguine fait en effet défaut; des blessures normalement sans animale ou végétale 4. Traitement biologique du cancer\nRécepteur Dans certains types de cancer, une mutation\ngravité entraînent alors des hémorragies redoutables. Aupara- La production de protéines humaines dans des bactéries trans-\ngénétique aboutit à ce que la cellule pro-\nvant, ces patients recevaient ce facteur de coagulation à partir géniques a constitué une révolution. Toutefois, lorsque la protéine\nduise trop de protéines, lesquelles consti-\ndu sang fourni par des donneurs, ce qui a provoqué un certain comporte des structures de surface complexes, telles que des tuent des sites de fixation (récepteurs) pour\nnombre de cas de contamination par le virus du sida. Grâce chaînes de sucre greffées, les bactéries – fabriques de proté- les facteurs de croissance à la surface de\nau génie génétique, ce risque est aujourd’hui écarté. Outre ines relativement simples – atteignent leurs limites. Dans ce la cellule. Il s’ensuit que la cellule se divise\nbeaucoup trop souvent et commence à\nl’amélioration de la sécurité, la capacité de production a aussi cas, on recourt à des cellules de levure ou de mammifères.\nproliférer. L’administration d’un anticorps\nété accrue. Les besoins annuels en insuline se situent à hauteur Une autre possibilité réside dans le « pharming », l‘utilisation thérapeutique, qui se lie spécifiquement aux\nFacteur de croissance ARNm\nde 2000 kg. Jadis, c’était le bétail de boucherie qui fournissait de plantes et d’animaux comme source de production. Des re- récepteurs, entraîne l’arrêt de la croissance\ncette insuline. Mais une tonne de pancréas d’origine animale cherches sont actuellement menées sur des plants de tabac, dont cellu-laire excessive. Contrairement à l’exé-\nrèse chirurgicale de la tumeur ou à l’irradia-\nne permet d’obtenir que 125 g d’insuline. Une production les cellules fabriquent un principe actif contre la borréliose,\ntion des cellules cancéreuses, on tire ici parti\ncouvrant les besoins de tous les diabétiques serait pratique- une maladie infectieuse transmise par les tiques. On pourrait de mécanismes biologiques pour le traitement.\nment impossible. également voir bientôt apparaître sur le marché des médi\ncaments synthétisés dans le lait de chèvres transgéniques.\nDes protéines thérapeutiques grâce au génie génétique\nLes protéines fabriquées par génie génétique peuvent inter\nvenir dans des mécanismes pathologiques. Une hormone, Depuis des jours, Madame Dupont réfléchit à l’idée de participer Anticorps\nl’érythropoïétine – abrégé epo –, a été développée pour traiter à une étude portant sur un traitement anticancéreux d’un type\nl’insuffisance rénale et se voit aujourd’hui utilisée sous diffé- nouveau. La possibilité que, malgré l’opération, son cancer du\nrentes formes dans le traitement de l’anémie. La qualité de vie sein ne soit pas totalement vaincu et que des cellules tumorales\ndes patients dialysés en a été fortement améliorée. Un autre non détectées puissent encore subsister la préoccupe. Le 2.1 Recherche chez l’être humain\nmédicament produit par génie génétique est l’interféron, qui nouveau traitement promet d’abaisser le risque d’apparition\ncombat les infections et les cellules tumorales. Les interférons d’un nouveau foyer cancéreux. Madame Dupont est toutefois\nsont employés dans le traitement de l’hépatite, du cancer ou de consciente que des effets indésirables peuvent aussi survenir. Sa Grâce au progrès médical, d’innombrables maladies et lésions ADN – ainsi que les données médicales qui s’y rapportent.\nla sclérose en plaques. Dans le cas du psoriasis – une maladie décision mûrit peu à peu. Elle a pesé les chances et les risques peuvent aujourd’hui être traitées ou guéries. Après avoir L’évaluation des données permet de mieux comprendre\nchronique de la peau –, une protéine tirée de cultures cellu- de son point de vue personnel et décide de participer à l’étude. été testés en laboratoire et en expérimentation animale, de l’apparition de maladies comme le diabète, les maladies\nnouveaux traitements sont testés dans le cadre d’études cardio-vasculaires ou l’asthme.\ncliniques. Dans l’optique de la sécurité des patients et pour des\nraisons d’ordre éthique, une telle recherche chez l’être humain Détermination de la dose individuelle pour\nest soumise à des directives strictes, les « bonnes pratiques un médicament donné\ncliniques » (« Good Clinical Practice » en anglais). Dans l’organisme, les médicaments entrent en contact avec\nde nombreuses protéines. Les enzymes peuvent lier des médi\nDe l’utilité des collections biologiques caments et les inactiver dans le foie. Selon le code génétique,\nLa recherche menée chez l’être humain aide à comprendre l’activité des différentes enzymes varie d’une personne à\nles maladies. Les maladies plurifactorielles, par exemple, dans l’autre. C’est pourquoi un médicament sera dégradé lentement\nlesquelles non seulement des gènes, mais aussi des facteurs chez un sujet, et rapidement chez un autre. Dans le second\nextérieurs – comme le mode de vie – jouent un rôle. Pour ana- cas, il faut prescrire une dose plus élevée pour que le médica-\nlyser l’influence des différents facteurs pathogènes, on collecte ment agisse comme il convient. Ce domaine porte le nom de\ndes données de patients (âge, poids, habitudes, etc.) et des pharmacogénétique. Grâce à une puce à ADN, qui analyse\néchantillons tissulaires. On appelle biobanque une collection les variantes génétiques de certaines enzymes hépatiques, le\nsystématique d’échantillons – tels que sang, tissu tumoral ou médecin peut déterminer à quelle catégorie appartient un sujet.\n2.2 Thérapie génique\nD’un point de vue théorique, le principe de la thérapie génique Des progrès en dépit des obstacles Thérapie génique ex vivo sur le gène\nest simple: pour guérir les maladies dues à une mutation dans Au cours des dernières années, la thérapie génique a connu ADA défectueux\nle génome, on incorpore un gène sain dans les cellules. Il de nombreuses améliorations. On n’en continue pas moins de\nest ainsi possible de combattre la cause des maladies. On chercher le taxi génique idéal. L’un des défis à relever porte sur\ndistingue la thérapie génique somatique, qui ne modifie que l’introduction des gènes thérapeutiques dans les cellules de\ndes cellules de l’organisme par génie génétique, de la thérapie l’organisme. De plus, l’intégration dans le génome ne doit pas 2. Isoler le gène sain\nOn isole l’ADN des cellules d’un\ngénique germinale. Une thérapie germinale, qui porte aussi retentir sur la fonction d’autres gènes. Afin d‘éviter ce défi, les donneur sain et l’on découpe le gène\nsur les ovocytes et les spermatozoïdes, aurait des répercussions taxis génétiques modernes transportent de plus en plus souvent de l’adénosine désaminase (ADA). Ce\nsur tous les descendants. Celle-ci est rejetée pour des raisons des séquences de gènes ou d‘ARN pour des outils d‘édition gène est ensuite incorporé dans un\nvirus atténué, qui ne peut plus déclen-\néthiques. ciblée du génome tels que le CRISPR/Cas. Pour le moment, la cher aucune infection.\nthérapie génique ne débouche que très rarement sur une gué-\nDes virus comme taxis géniques rison, mais elle peut considérablement améliorer la qualité de\nIl existe deux types de thérapies géniques: 1. Dans la thérapie vie ou allonger l’espérance de vie.\nex vivo, on prélève des cellules chez le patient. Le génome\nGène ADA sain\ndéfaillant à l’intérieur des cellules est ensuite corrigé en labora-\ntoire. Les cellules traitées par génie génétique sont enfin réin-\njectées dans l’organisme. 2. Dans la thérapie in vivo, les gènes\nsont introduits directement dans les cellules de l’organisme. Ces\ndeux procédés font appel à un virus en guise de taxi génique. Les taxis génétiques peuvent\nLes virus peuvent en effet amener les cellules à incorporer aussi être des lipides ou des\nl’ADN viral dans le génome. On utilise cette aptitude pour nanoparticules.\ntransporter le gène thérapeutique dans les cellules malades.\nUne voie très prometteuse, mais avec des revers Gène ADA Virus avec gène\ndéfectueux ADA incorporé\nLe premier cas de thérapie génique remonte à 1990 aux Etats-\nUnis, chez une fillette de quatre ans qui souffrait d’une immuno Cellule souche\ndéficience congénitale. Cette maladie est due à une anomalie\nd’un gène, l’enzyme adénosine désaminase (ADA). En l’absence\nde cette enzyme, des produits de dégradation nocifs s’accu- 3. Grâce au virus au\nmulent dans le sang, ce qui entraîne la destruction de cellules sein de la cellule\nimportantes du système immunitaire. Toute infection devient On prélève les cellules souches\nhématopoïétiques (cellules de\nalors potentiellement mortelle. Grâce à la thérapie génique, la moelle osseuse) de l’enfant\ndes enfants atteints ont pu être guéris. Toutefois, quelques-uns et on les combine en labora-\ndéveloppèrent ultérieurement une leucémie, à la suite de quoi 1. Cellules porteuses toire avec les virus. Tel un\n« taxi génétique », le virus\nles traitements furent stoppés. Cet exemple montre à quel point d’un gène défectueux\nincorpore le gène ADA\nil est important de peser soigneusement les bénéfices et les porteuses de gènes ADA défectueux sain dans les cellules\nrisques avant toute thérapie génique. Depuis lors, les interrela- sont prélevées chez l’enfant malade. souches.\ntions ont été analysées et des améliorations ont été apportées Le saviez-vous ?\nAujourd‘hui, les ciseaux à gènes\nsont de plus en plus utilisés dans les\nthérapies génétiques. Ces outils\npermettent une intégration stable et\n5. Le nouveau gène agit 4. Cellules porteuses précise du gène souhaité dans le\nRéinjectées dans le corps de l’enfant, d’un gène supplémentaire génome.\nles cellules souches sanguines modifiées Avec un peu de chance, le\npar génie génétique élaborent des défenses gène ADA s’intègre dans le\nimmunitaires saines. matériel génétique des cellu-\nles souches sanguines. Les\ncellules traitées avec suc-\ncès sont multipliées en\n2.3 Vaccins et anticorps\n2. L’organisme réagit 1. L’organisme\nMieux vaut prévenir que guérir ou, en d’autres termes, mieux Optimisation des vaccins\nLes micro-organismes sont combattus est attaqué\nvaut se faire vacciner que tomber malade. Surtout lorsqu’il La recherche s’efforce constamment d’améliorer les vaccins. Par par des cellules appelées macro- Si une personne est\ns’agit de maladies potentiellement mortelles. Il existe deux exemple contre le paludisme, qui provoque chaque année la phages. Après avoir digéré victime de l’attaque\ntypes de vaccins. Dans l’immunisation active, l’organisme est mort de trois millions de personnes. Ici, c’est le séquençage du l’agent pathogène, le d’un agent patho-\nmacrophage présente gène, celui-ci déclen\nstimulé à produire des anticorps dirigés contre l’agent patho- génome de l’agent pathogène qui fournit la base de nouvelles\ncertaines structures che dans le tissu con\ngène. Quant à la vaccination passive, il s’agit d’une mesure cibles thérapeutiques. C’est en particulier aussi grâce au génie de surface de cerné une réaction\nd’urgence. Dans ce cas, on injecte directement des anticorps, génétique que l’on peut réagir aujourd’hui plus efficacement à cet agent – les inflammatoire et des\npar exemple lorsque l’on est en présence d’un risque de tétanos. de nouveaux agents pathogènes, tels que les virus responsables antigènes – à la\ntroubles, tels que\nsurface de sa fièvre, diarrhée,\nJadis, on devait obtenir les anticorps à partir de dons de sang hu- du SRAS ou de la grippe (aviaire). Une nouvelle approche immunitaire est activé\ncellule. douleurs, etc.\nmain. Désormais, on les produit par génie génétique. On parle consiste à utiliser des fragments d’ADN de l’agent comme vac- Une cellule auxiliaire se fixe à un\nantigène sur le macrophage et active de Cellule\nalors d’anticorps monoclonaux. Grâce au génie génétique, les cin. Les vaccins à ADN présentent l’avantage de ne devoir être tissulaire\nce fait une cellule B, ce qui amène cette cellule\nfragments de l’agent pathogène requis pour l’immunisation administrés qu’une seule fois, et d’être plus faciles à conserver. à se diviser. D’une part, il se forme des cellules B\nactive peuvent aussi être obtenus en laboratoire. Le premier Pour les pays du Sud, cet aspect serait d’une grande importance. qui libèrent des anticorps. Ces derniers bloquent les\nvaccin fabriqué par génie génétique a été autorisé en 1985. Il agents pathogènes et entament leur élimination. D’autre\nprotège les personnes vaccinées contre l’hépatite B, laquelle – Vacciner contre le cancer part, il se forme des cellules mémoire, qui enregistrent la\nstructure de l’anticorps dirigé contre un agent spécifique\nnon traitée – aboutit à l’ictère et au cancer du foie. Depuis peu, Nous connaissons avant tout les vaccinations contre les mala- (par exemple contre le virus de la rubéole). Le patient\nles anticorps sont également utilisés en appoint pour traiter des dies infantiles et comme mesure de protection lors de voyages qui a développé la maladie est désormais protégé\nmaladies chroniques. On dénombre déjà 18 anticorps produits à l’étranger. Mais la recherche travaille aussi à développer contre une nouvelle infection, car son système\npar génie génétique qui sont autorisés comme médicaments – des vaccins contre le cancer, le diabète ou la maladie d’Al- immunitaire peut rapidement réagir en\nproduisant des anticorps. Cellule B\npar exemple contre les rhumatismes ou les allergies. Autre zheimer, pour n’en citer que quelques-unes. Depuis peu, on mémoire\nexemple : un anticorps qui ralentit la dégénérescence oculaire dispose également d’un vaccin contre le cancer du col de l’uté-\nCellule Cellule B\net préserve ainsi la vue des personnes âgées. rus, deuxième type de cancer par la fréquence chez la femme. auxiliaire activée\nCaractéristique de ce cancer : il est majoritairement déclenché Anticorps\nAnne trouve que c’est débile de se faire vacciner. Mais Papa a par le virus du papillome humain (VPH). Le vaccin fabriqué\nexpliqué que la piqûre protège d’une maladie où elle devrait par génie génétique protège contre quatre types de virus et\nrester au lit et pourrait peut-être attraper une grave inflammation prévient environ 70 % des cancers. Le vaccin n’agit toutefois\ndu cerveau. Anne ne comprend pas tout à fait. Mais Papa lui a que chez les femmes qui n’ont pas encore été en contact avec Immunisation active Immunisation passive\nDans le cas de l’immunisation active, le L’immunisation passive consiste\ndit aussi qu’elle recevra un nouveau livre d’images si elle est cou le virus, de sorte qu’une vaccination devrait avoir lieu avant\nvaccin se compose d’agents pathogènes atté- à administrer des anticorps qui\nrageuse quand on la vaccine. Et ça, Anne l’a très bien compris. les premiers rapports sexuels. nués ou de fragments de ceux-ci. Les macrophages Cellule B ne circulent toutefois que pendant\ndigèrent les particules, qui ne déclenchent aucune libérant des quelques jours à quelques semaines\nmaladie, mais agissent comme antigènes. L’immunisa- anticorps dans l’organisme et qui protègent la per-\ntion – autrement dit la production d’anticorps et de cellules sonne vaccinée. Il ne se forme aucune cel-\nmémoire spécifiques – se déroule sans que la personne ait à lule mémoire capable de réagir rapidement\nsouffrir de la maladie (éventuellement mortelle). L’organisme est contre une infection, même des années plus\narmé contre une infection ultérieure, car il peut réagir aussitôt. tard. Le système immunitaire n’est pas activé.\nFragments de l’agent pathogène Anticorps\n2.4 Méthodes de dépistage\nPour diagnostiquer les maladies infectieuses, on doit cultiver les est contractée une infection à VIH et l’apparition détectable\nagents responsables prélevés dans le sang, l’urine ou les selles d’anticorps anti-VIH. En revanche, le test de génie génétique,\ndu patient ou identifier des anticorps spécifiques. Or, ces pro- dans lequel on recherche des fragments d’ADN du VIH, est déjà\ncédés sont parfois très longs. Aujourd’hui, on recourt souvent fiable peu de temps après la contamination. Même si l’agent\nà des méthodes de génie génétique, qui détectent le matériel responsable est connu, l’utilisation de méthodes de génie gé-\ngénétique de l’agent. Les diagnostics peuvent ainsi être posés nétique est positive. L’analyse des VIH montre par exemple s’il\nplus rapidement et avec une plus grande fiabilité. Un exemple : s’agit d’une variante génétique du virus résistante à certains\nquelques semaines peuvent s’écouler entre le moment où médicaments. Il est alors possible d’adapter le traitement.\n2.5 Immunologie des tumeurs\nLutter contre le cancer avec son propre système immunitaire: frein sur le système immunitaire et empêchent celui-ci de com- Immunothérapie active\nun idéal qui habite les chercheurs depuis longtemps. L’immuno- battre les cellules cancéreuses. Les chercheurs ont reçu le prix PD-L1\nlogie des tumeurs offre aujourd’hui une approche prometteuse Nobel de médecine en 2018 pour leur découverte révolution-\ndans le monde médical. Toutefois, les thérapies ne fonctionnent naire. Il existe aujourd’hui deux approches pour traiter un can-\npas toujours. Dans les prochaines années, des études cliniques cer: l’immunothérapie passive mise sur la destruction directe\ndevraient permettre de répondre à plusieurs questions encore des cellules cancéreuses, tandis que l’immunothérapie active\nen suspens. La médecine s’est malgré tout enrichie de pistes renforce le système immunitaire et attaque ainsi indirectement Lymphocyte T\nthérapeutiques très prometteuses. les cellules cancéreuses.\nSystème immunitaire et cancer Immunothérapie passive\nNotre système immunitaire fonctionne comme un système de Dans le cas de l’immunothérapie passive, les chercheurs doivent synthèse\n2. Le bouclier protecteur des cellules\ndéfense contre les intrus indésirables tels que bactéries, virus comprendre exactement comment les protéines de surface des 1. La cellule cancéreuse imite une cellule normale cancéreuses est retiré par l'administration\nou champignons. Il peut également détecter des cellules modi cellules cancéreuses, appelées antigènes, se distinguent des en présentant la protéine PD-L1 à sa surface. d'un anticorps synthétique.\nfiées dans notre organisme et les éliminer. Les cellules can- cellules normales. Les antigènes sont en fait des fragments de PD-1\ncéreuses sont des cellules normales qui se sont modifiées de protéines produits à l’intérieur de la cellule et se présentant à Cellule cancéreuse\nmanière génétique ou épigénétique et se multiplient de façon sa surface. A partir de ces fragments peuvent être fabriquées\nincontrôlée. Lorsqu’elles infiltrent un tissu sain, les cellules can- des protéines spécifiques, appelées anticorps monoclonaux.\ncéreuses peuvent le supplanter et le détruire. En cas de cancer, Les anticorps monoclonaux se lient de manière sélective avec\nles défenses immunitaires se révèlent généralement insuffisantes des antigènes sur les cellules tumorales. Il est déterminant que Cellule cancéreuse\n3. Les cellules cancéreuses deviennent\npour lutter contre les cellules anormales. Qui plus est, les la structure des antigènes des cellules cancéreuses se distingue\nvisibles pour le système immunitaire.\ncellules cancéreuses sont certes reconnues par notre système de celle des cellules normales. De plus, certains gènes sont Les lymphocytes T peuvent attaquer et\nimmunitaire, mais pas détruites. Un secret, qui n’a été dévoilé lus plus souvent dans les cellules cancéreuses, provoquant une détruire les cellules cancéreuses. Lymphocyte T\nqu’au cours des années 1990, est à l’origine de l’immunologie production accrue de protéines. Les anticorps monoclonaux\ndes tumeurs: les chercheurs James P. Allison et Tasuku Hon- reconnaissent ces différences et peuvent se fixer de manière\njo ont découvert que certaines protéines agissent comme un ciblée sur les cellules cancéreuses et entraîner leur destruction Cellule cancéreuse\nou en ralentir la croissance. Le premier anticorps thérapeutique\na été autorisé en 1997. Les anticorps monoclonaux sont au-\njourd’hui utilisés de manière probante dans le traitement des\nleucémies ou des lymphomes. Les anticorps monoclonaux ne\nsont pas du tout adaptés au traitement de tumeurs solides.\nAnticorps monoclonal Intervention\nAnticorpssur la régulation immunitaire\nAvec l’immunothérapie active, le système immunitaire dans son\nensemble ou des cellules cibles particulières du système immu-\nnitaire est/sont stimulé-es pour s’attaquer aux cellules cancé-\nreuses. L’idée d’activer nos forces d’autoguérison pour lutter\nAntigène contre des maladies a plus de 100 ans. Les traitements les plus\nprometteurs sont ceux qui empêchent la liaison des cellules\ncancéreuses à ce qu’on appelle des checkpoints immunitaires,\ncomme PD1 ou CTLA-4. Les cellules cancéreuses utilisent cette Transfert adoptif de cellules avec cellules CAR-T\nliaison pour imiter les cellules saines. Cela les rend invisibles Une autre méthode prometteuse dans le domaine de réintroduites chez le patient par perfusion. En raison\npour notre système immunitaire. Les anticorps de synthèse l’immunothérapie active repose sur l’association entre des effets secondaires importants, ces thérapies sont\nCellule cancéreuse Cellule cancéreuse\ncomme l’ipilimumab ou le nivolumab peuvent se lier aux check- thérapie génique et thérapie cellulaire. Avec la thé actuellement réservées aux patients dont les possibi-\npoints à la place des cellules cancéreuses, neutralisant ainsi rapie CAR-T, des cellules particulières du système immu- lités de traitement ont été épuisées. Et elles font de véri-\nle bouclier protecteur de ces dernières. Les médicaments nitaire, les lymphocytes T, sont prélevées sur les patients tables miracles: des malades de cancers jusqu’alors\npermettent ainsi la communication entre cellules immunitaires et génétiquement modifiées en laboratoire. Les lym- incurables peuvent être soignés. Souffrant de leucémie\net cellules cancéreuses, conduisant finalement à leur destruction. phocytes T des patients sont alors dotés d’une protéine lymphoïde aiguë, Emily Whitehead a été la première\nCette thérapie pourrait en particulier se révéler remarquable- spéciale, le récepteur antigénique chimérique (CAR). patiente à pouvoir bénéficier de la thérapie CAR-T en\nment efficace face au mélanome malin. Il convient désormais Le CAR est capable de reconnaître de manière ciblée 2012. Cette Américaine âgée d’à peine six ans à l’épo-\nmieux comprendre et de limiter les effets indésirables tels les antigènes sur les cellules cancéreuses et de s’y lier. que est depuis sans récidive de cancer. Les thérapies\nque les inflammations et les réactions auto-immunes. Les cellules cancéreuses sont ainsi anéanties. Les cel CAR-T sont utilisées avec succès face à différentes\nlules CAR-T sont alors multipliées en laboratoire, puis formes de cancers du sang.\nLes membres d’une même famille se ressemblent. Toutefois, les des influences extérieures, telles qu’un rayonnement radioactif.\nenfants ne sont jamais identiques à leurs parents. La raison en Parfois, une mutation modifie un gène de façon telle qu’il en\nréside dans la recombinaison des gènes parentaux au moment résulte une protéine améliorée. Par exemple une protéine qui\nde la transmission héréditaire. Les deux parents fournissent en peut stocker davantage d’oxygène. L’être vivant s’en trouve\neffet dans l’ovule ou le spermatozoïde un demi-jeu de chromo- dynamisé. Au cours de l’évolution, les mutations ont entraîné\nsomes. A la suite de la fusion de l’ovule et du spermatozoïde, de nouvelles formes de vie. Les animaux porteurs d’une muta\nl’enfant reçoit un génome à nouveau complet. Ce qui s’avère tion d’un gène codant un pelage blanc disposaient par exem-\ndéterminant, c’est que les gènes peuvent être présents en ple d’un avantage dans les territoires recouverts de neige et\ndiverses variantes; on parle alors d’allèles. Dans le gène qui ont constitué une nouvelle espèce au fil du temps.\ndétermine le groupe sanguin, on distingue par exemple trois\nallèles : A, B et 0 (zéro). Etant donné que nous héritons des Le couple Tessier est soucieux. Tous deux se savent porteurs du\ngènes du père et de la mère, chaque gène est présent deux gène de la mucoviscidose. Une personne sur 2500 est touchée\nfois – l’expression de l’allèle peut donc être deux fois identique par cette maladie récessive. L’enfant qu’ils attendent en fait-il\nou différente – autrement dit, par exemple, AA ou A0. L’allèle aussi partie ? Les malades souffrent d’un engorgement des\ndominant A s’impose par rapport à l’allèle récessif zéro. Un voies aériennes, ce qui entraîne des problèmes respiratoires et\nenfant porteur des allèles A et zéro aura donc le groupe san cause de graves inflammations. Or, un test génétique permet\nguin A. Le groupe sanguin zéro n’apparaît que si l’enfant de contrôler si le fœtus est porteur du gène muté. Les Tessier\na hérité de deux allèles zéro. ne sont pas sûrs de vouloir se soumette à ce test. Ils espèrent\nobtenir des clarifications lors d’un entretien avec un spécialiste\nMutations comme moteurs de l’évolution de génétique médicale.\nChaque gène se compose de constituants d’ADN placés dans\nun certain ordre. Si cet ordre est modifié, le gène est muté, 2.7 Tests génétiques Ethique\nce qui peut entraîner une maladie. Les mutations sont dues Les tests génétiques se distinguent d’autres\nà des erreurs de copiage lors de la division cellulaire ou à types de diagnostics médicaux : leurs résultats\nLa plupart des tests génétiques qui sont réalisés concernent des restent valables sur de longues périodes et\npersonnes présentant des symptômes pathologiques. Connaître peuvent aussi concerner des proches parents.\nParents les causes génétiques aide à comprendre la maladie et à Les informations que fournissent les tests\névaluer son cours. Dans le traitement du cancer, les tests géné génétiques sur une grave maladie héréditaire\ntiques à visée diagnostique jouent un rôle important. A côté ont des répercussions sur le choix personnel\nMère Père Mère Père\ndes tests diagnostiques, il existe également des tests prédictifs. de vie et le planning familial. Le recours aux\nporteuse porteur Ceux-ci dépistent des maladies qui ne se sont pas encore tests prédictifs de maladies varie très forte-\ndéclarées, par exemple la chorée de Huntington transmise sur ment selon les individus. Certaines personnes\nSpermatozoïde le mode dominant. Celle-ci entraîne une dégénérescence de apprécient l’option qui leur est proposée et\ngerminales composants du système nerveux s’accompagnant de graves la considèrent comme une possibilité supplé-\nhandicaps pour le patient. Etant donné qu’il n’existe pas de mentaire de mener une vie autonome. D’autres\nprévention possible, connaître l’existence de la mutation est préfèrent ne pas chercher à savoir s’ils ris\nextrêmement éprouvant, mais peut être important pour le choix quent de contracter la grave maladie hérédi-\nde vie. Dans le cas de maladies héréditaires dont on peut taire existant dans leur famille. D’un point\néviter l’apparition, les tests génétiques prédictifs présentent un de vue éthique, il importe d’exiger que les\ngrand avantage. Par exemple pour la phénylcétonurie, une intéressés ne se prononcent qu’après une\nEnfants maladie du métabolisme, qui est systématiquement recherchée information approfondie pour ou contre un\nen Suisse chez tous les nouveau-nés. test (consentement éclairé). Car il existe aussi\nmalade sain sain malade malade sain sain, sain, un droit de ne pas savoir. Les personnes\nTests génétiques prénataux concernées doivent se voir proposer une con\nEn cas d’hérédité dominante, l’enfant En cas d’hérédité récessive, les chromosomes Par diagnostic prénatal, on entend des examens destinés à sultation médicale et un accompagnement\nest atteint dès que l’une des deux copies des deux parents doivent présenter la mutation dépister ou à exclure certaines maladies chez l’enfant à naître. poussés. Si l’on est en présence de résultats\nde gènes présents dans la cellule est por- et être transmis à l’enfant. Un enfant sur quatre S’il existe des maladies héréditaires dans la parenté ou toute de tests génétiques qui laissent entrevoir une\nteuse du gène défectueux. Celui-ci peut être en moyenne développe la maladie. Un enfant sur\nautre forme de suspicion, on peut analyser le matériel géné- maladie ultérieure, il faut s’assurer que\nhérité d’un père ou d’une mère eux-mêmes deux n’hérite que d’un gène muté et peut transmettre\natteints. Un enfant sur deux en moyenne déve- à son tour la maladie tout en restant en bonne santé. Il tique du fœtus. En cas de résultat pathologique, les parents celle-ci n’entraînera pas de discriminations\nloppe la maladie. Exemple d’une maladie hé- est porteur d’une copie de gène défectueuse. La muco- n’ont généralement que deux possibilités : soit faire l’option en matière d’assurance ni sur le marché du\nréditaire dominante : la chorée de Huntington. viscidose est un exemple de maladie héréditaire récessive. de la vie avec l’enfant malade ou handicapé, soit décider une travail. En Suisse, ces principes sont inscrits\ninterruption de grossesse. dans la loi.\n2.8 Médecine reproductive\nDepuis 1978, la fécondation in vitro permet de déclencher une Applications du diagnostic préimplantatoire Diagnostic préimplantatoire\ngrossesse chez les couples qui n’arrivent pas à avoir d’enfant. S’il existe des maladies génétiques dans la famille, on peut L‘illustration montre un embryon humain –\nJusqu’à présent, plus de cinq millions d’enfants ont vu le jour alors vérifier si l’embryon porte le gène défectueux. Grâce au environ au troisième jour de son dévelop\ngrâce à cette technique. En Suisse, quelque deux milles enfants DPI, les couples concernés peuvent sélectionner les embryons pement – chez lequel on a prélevé une cel-\nsont nés chaque année, qui ont été artificiellement engendrés. qui ne sont pas porteurs de la maladie génétique. Les autres lule à l‘aide d‘une pipette d‘aspiration. La\nLa fécondation in vitro n’est pas une technique génétique en embryons meurent aux premiers stades de développement. Le photo a été prise au microscope. A l‘œil nu,\ntant que telle, mais elle consiste à féconder un ovule en le DPI révèle également la présence éventuelle de chromosomes l‘embryon est invisible ou n‘apparaît tout\nmettant en présence directe de spermatozoïdes. Pour cela, il supplémentaires ou manquants. La plupart de ces anomalies, au plus que comme un point minuscule. A\nfaut tout d’abord procéder au prélèvement de l’ovule chez la appelées monosomies et trisomies, entraînent la mort de partir du matériel génétique de la cellule\nfemme. Quelques jours après la fécondation, on transfère un l’embryon pendant la grossesse. Grâce au DPI, on peut ainsi prélevée, on peut analyser génétiquement\nà trois embryons dans l’utérus de la femme. Comme lors de identifier les embryons qui n’ont aucune chance de survie et un embryon conçu en laboratoire avant\nla procréation naturelle, tous les embryons ne se fixent pas ne pas les implanter dans l’utérus, ce qui contribue à réduire de le transférer dans l‘utérus.\nforcément dans la matrice utérine. le nombre de fausses couches suite à une fécondation in vitro.\nExamen des tout-petits Par ailleurs, le DPI permet de donner vie à un « bébé sauveur ».\nContrairement aux embryons s’étant naturellement dévelop- Contrairement à ce que l’on peut penser, ces enfants ne sont\npés dans l’utérus de la mère, les embryons in vitro peuvent sujets à aucune modification génétique. A l’aide du DPI, on\nêtre examinés par le médecin dès les premiers stades de choisit un embryon dont les tissus sont compatibles avec ceux\ndéveloppement. Outre les examens externes au microscope – d’une sœur ou d’un frère déjà né(e) et gravement malade.\nles embryons étant alors trop petits pour être vus à l’œil nu, Après la naissance du bébé sauveur, on prélève des cellules\non peut également procéder à des analyses génétiques. On dans le sang du cordon ombilical ou dans la moelle osseuse\nappelle cela le diagnostic préimplantatoire (DPI). Ce procédé afin de traiter le frère ou la sœur malade.\nconsiste à prélever une cellule sur l’embryon âgé de quelques\njours, afin d’analyser son matériel génétique et de détecter\nd’éventuelles anomalies. L’embryon continue de se dévelop-\nper malgré cette cellule manquante.\n2.9 Médecine légale\nPratiqué depuis 1990 à l’étranger, le DPI est autorisé la mère, les parents optent dans la plupart des cas L’amplification en chaîne par polymérase (ACP ou PCR) sert à des jumeaux unicellulaires). Ce que l’on analyse, ce ne sont\nen Suisse à compter depuis premier septembre 2017 pour un avortement. Les considérations éthiques produire des quantités d’ADN mesurables (voir chapitre 1.2). pas les gènes, ce sont de petits segments répétitifs du patrimoine\ndans les centres de fertilité accrédités, pour les  quant au DPI ou au DPN diffèrent sur des aspects Grâce à la technique PCR, on peut multiplier des traces minus- génétique. Ceux-ci se situent sur l’ADN entre les gènes et ne\ncouples porteurs de maladies génétiques graves ou essentiels, et notamment en ce qui concerne la cules d’ADN et être ainsi en mesure de procéder à une analyse. sont pas copiés en ARN. Des fragments d’ADN situés côte à\nn’arrivant pas à avoir des enfants de façon natu- charge pour la mère, qui doit être réduite autant On utilise ce procédé en médecine légale pour confondre un côte et se répétant souvent se retrouvent dans le génome de\nrelle. D’un point de vue éthique, il faut disposer de que possible, ou la décision à prendre, une situ criminel à partir de son empreinte génétique ou pour disculper tous les êtres humains, mais le nombre des répétitions est dif-\nraisons déterminantes pour laisser mourir les em- ation tout à fait différente selon que l’embryon est un innocent. Si un homme est soupçonné d’avoir commis un férent d’un individu à l’autre. Ce sont ces différences que l’on\nbryons présentant un résultat négatif au lieu de les déjà dans l’utérus de la mère ou encore en labora- crime sexuel, son ADN est analysé. La comparaison de son étudie dans l’empreinte génétique. Si l’on analyse plusieurs de\nimplanter dans l’utérus. S’agit-il d’embryons sans toire. Pour les couples atteints de maladies géné- profil génétique avec celui des cellules sanguines ou des ces régions et que l’on combine les résultats, il est extrêmement\naucune chance de se développer ou atteints de ma- tiques graves, le DPI peut être d’un grand secours. spermatozoïdes retrouvés chez la victime fournit une réponse peu vraisemblable que l’on puisse confondre deux personnes.\nladies mortelles ? Détruit-on des embryons sains Par ailleurs, le DPI permet également de réduire indiscutable. La technique de l’empreinte génétique est égale- Contrairement au séquençage de gènes, l’empreinte géné-\nseulement pour sélectionner celui qui permettra une considérablement le nombre de fausses couches ment utilisée pour établir une paternité contestée. La compa- tique, qui n’analyse que la longueur et les répétitions de frag-\ntransplantation de cellule chez le frère ou la sœur après une fécondation in vitro. Ces nouvelles possi- raison des ADN montre si la personne en question est bien ments sélectionnés, ne permet pas d’en déduire les propriétés\nmalade ? Quel est l’impact psychique et physique bilités utiles aux patientes et aux enfants nécessitent le père de l’enfant. d’un individu – la prédisposition à une maladie, par exemple.\nchez les parents ? A cet égard, l’évaluation du DPI toutefois une réglementation adaptée. Mais com-\ncomparé au diagnostic prénatal (DPN) est un point ment peser le pour et le contre au cas par cas, en Une information entre les gènes\nimportant. Dans le cadre du DPI, un embryon créé toute responsabilité ? Y a-t-il un risque qu’avec le L’empreinte génétique se présente sous la forme de bandes\nen laboratoire et présentant une maladie ou un han- temps le DPI soit étendu à un nombre croissant de spécifiques qui sont colorées après réalisation d’une PCR et\ndicap ne sera pas implanté dans l’utérus de la maladies moins graves ? Qui doit décider si le d’une électrophorèse, et qui apparaissent dans le gel. Si le\nmère. Le DPN se déroule, lui, pendant la grossesse. recours au DPI est justifié ou non dans la situation modèle caractéristique fournit des résultats aussi concluants\nSi l’on diagnostique une maladie grave ou un han concrète d’un couple ? pour la médecine légale, c’est que la probabilité que deux\ndicap chez l’embryon ou le fœtus dans l’utérus de individus affichent les mêmes bandes est infime (sauf chez\nIII Agriculture et alimentation\nL’utilisation du génie génétique dans les obtentions végétales, Au moment de faire la vaisselle, Pierre revient sur le sujet:\nl’agriculture et l’alimentation est désignée sous le nom de « Cécile, je comprends très bien que les OGM te préoccupent.\ngénie génétique vert. Alors que les plantes transgéniques sont On entend tout le temps des choses négatives sur la question. »\ncultivées depuis déjà des années sur des superficies énormes « Justement », répond sa colocataire. Pierre explique: « Mais il\ndans diverses régions du monde, ce sont la réserve et le scep- y a beaucoup de contrevérités. Il n’y a aucune preuve que\nticisme qui prévalent en Europe à l’égard de cette nouvelle le génie génétique soit dangereux. » « Que tu dis. Mais, ici,\ntechnologie. Les aliments modifiés par génie génétique sont-ils finalement, c’est toi le spécialiste … », lui lance Cécile. « Qu’est-\ndonc un bienfait ou un risque pour l’humanité? Une question ce que les chercheurs savent donc aujourd’hui sur des consé\ndont discutent vivement non seulement les experts, mais aussi quences éventuellement négatives à long terme? » Pendant que\nles quatre étudiants ci-après vivant en communauté. Marc prépare un café, il se lance dans un commentaire: « C’est\nun point important que les scientifiques doivent toujours garder\n« Vous avez faim? », demande Marc à ses colocataires. « Une à l’esprit. Autre chose: nous ne sommes pas ici dans une zone\nfaim de loup! », répond Pierre. « Alors préparons des spaghettis de non-droit. Chez nous, le génie génétique vert est très sévère\navec de la salade. C’est rapide et c’est toujours bon. » Marc ment encadré par la loi – beaucoup plus sévèrement que dans\napprouve et sort un paquet de pâtes de l’armoire. « Attention, la plupart des autres pays. » « Et qu’est-ce qui se passera s’il\nproblème! », s’écrit Cécile, « il est écrit ici que du maïs géné arrive quelque chose tout à côté, en France? », réplique Cécile.\ntiquement modifié a été importé sans autorisation en Suisse. « Un organisme génétiquement modifié qui se propage sans\nLes organisations de protection des consommateurs mettent en contrôle ne s’arrête pas à la frontière! »\ngarde contre les risques pour la santé. » Pierre, qui étudie depuis\nquatre ans la biotechnologie végétale, s’efforce de calmer le « J’ai encore besoin de quelque chose de sucré. Est-ce que\njeu: « Ah!, encore une chose que tu as lue dans le journal. nous avons du chocolat dans la maison? », demande Fabienne.\nMais ça ne vaut vraiment pas la peine d’en faire tout un plat. » « Oui, génétiquement modifié! », se moque Marc. Fabienne\nCécile hoche la tête: « Les OGM sont dangereux, tout le monde prend une tablette et commence à lire la liste des ingrédients:\nle sait. En tout cas, moi, je n’en veux pas. » « Alors, c’est que « Il y a de la lécithine de soja, mais je ne vois aucune mention\ntu as un problème. » Pierre explique à Cécile qu’aujourd’hui le de génie génétique. » « Ça ne veut pas dire que la lécithine ne\ngénie génétique est présent partout dans la vie quotidienne: provienne pas de soja génétiquement modifié. Les composants\n« Ton pull et tes jeans ont été fabriqués je ne sais où à partir purifiés ne doivent pas être mentionnés », dit Pierre, qui est\ndes fibres d’un coton produit par génie génétique. Quand tu au courant. Fabienne est étonnée: « Autrement dit, je mange\nfais ta lessive, tu emploies des enzymes produites par génie peut-être ici un aliment génétiquement modifié sans le savoir? »\ngénétique, et notre chocolat contient de la lécithine provenant « C’est bien possible. Mais c’est exactement la même lécithine\nde soja génétiquement modifié. Sans parler des médicaments. » que dans du soja normal. », la rassure Pierre. « Peu importe, »,\nA cet instant, Fabienne entre dans la cuisine. Son regard réplique Cécile, « je ne veux pas manger d’OGM. Basta! »\ns’arrête sur l’expression du visage de Cécile: « Est-ce qu’il y « Tu as ta nourriture bio. », dit Marc. « Je vais mettre un peu de\nun problème? » Marc sourit: « Non. Juste une petite discussion. musique. Des préférences au DJ? »\nAssieds-toi. Le repas est prêt. »\nLa discussion continue pendant le dîner. Cécile regarde attentive-\nment le paquet de spaghettis: « C’est bien qu’on ait chez nous\nl’obligation de mentionner la présence d’OGM dans la nour\nriture. On peut au moins choisir soi-même ce que l’on veut\nmanger. En tout cas, ces spaghettis sont naturels. » « Qu’est-ce\nque ça veut dire … naturels? », réplique Marc. « Bonne question,\nMarc, on pourrait qualifier ces pâtes de nourriture mutante. »\nAprès cette remarque, Pierre surprend un regard noir de Cécile:\n« Tu exagères! » « Pas du tout, », poursuit Pierre, « les variétés\nactuelles de blé dur sont nées d’une culture par mutation. On\na procédé à une irradiation pour modifier le patrimoine géné\ntique du blé. Et il en est résulté de nouvelles variétés. Personne\nne sait exactement ce qui s’est passé avec ces plantes. » « Et\npersonne ne s’en soucie », ajoute Marc, « mais les choses ont\nbon goût. » Cécile n’est pas impressionnée: « Eh bien! Ça me\nfait passer l’envie de manger. Demain, c’est mon tour de faire\nla cuisine. Là, on mangera au moins bio, il n’y aura pas de\ngénie génétique là-dedans. »\n3.0 Obtentions végétales 3.1 Du laboratoire au plein champ\nLes plantes cultivées constituent la principale source de Méthodes de la biotechnologie Selon le concept du pas à pas, les organismes génétiquement Sécurité\nnourriture pour l’homme et l’animal. Or, en dépit de toutes Les méthodes d’obtention n’ont cessé d’être élargies au cours modifiés (OGM) sont soumis à des contrôles de sécurité appro- La Suisse possède l’un des arsenaux législa\nles mesures de précaution, 25 – 40 % des récoltes sont dé- des cent dernières années : pollinisation contrôlée (froment, fondis avant d’être disséminés dans l’environnement. C’est seu- tifs les plus sévères au monde en matière\ntruites par les parasites, les maladies et les mauvaises herbes. par exemple), culture de semences hybrides pour augmenter le lement à partir du moment où – dans l’état actuel des connais- de plantes transgéniques. Si une plante trans\nLa sélection de variétés résistantes et productives est donc un rendement en multipliant le nombre de jeux de chromosomes sances – on est sûr qu’une plante transgénique est aussi peu génique est cultivée à des fins commerciales,\nobjectif important de l’agriculture. Depuis que les hommes ont (maïs, par exemple) ou sélection par mutation, c’est-à-dire problématique que n’importe quelle autre plante que l’on des études à long terme – on parle de mo\ncommencé à pratiquer l’agriculture, il y a 10 000 ans, ils ont en traitant des plantes par des substances chimiques modifiant passe à l’étape de l’essai en plein champ. Les essais contrôlés nitoring – sont exigées. La recherche sur la\nsélectionné chaque année les plantes particulièrement avanta- le patrimoine génétique ou par bombardement radioactif en plein champ sont déterminants, car c’est seulement ainsi sécurité biologique se concentre sur des\ngeuses et ont continué à les reproduire. De cette intervention (nectarine, par exemple). L’introduction de méthodes biotech- que l’on voit si une plante transgénique fait ses preuves dans questions telles que : les plantes de culture\nconstante dans la nature sont nées au fil des millénaires un nologiques a permis d’obtenir des plantes en laboratoire à les conditions complexes de la nature. Outre l’efficacité de la résistantes aux insectes portent-elles pré\ngrand nombre de plantes cultivées qui se distinguent radicale- partir de cultures cellulaires. Cette technique est utilisée pour propriété nouvelle incorporée par génie génétique, on ana- judice non seulement au parasite, mais éga-\nment de leurs ancêtres, les plantes sauvages. multiplier des plants de pommes de terre exempts de virus. lyse aussi les répercussions négatives possibles sur la santé de lement à d’autres organismes à l’air libre\nToutes les méthodes d’obtention reposent sur un processus l’être humain et de l’animal ainsi que sur l’environnement. Il ou dans le sol ? Les transgènes peuvent-ils\n« Qu’est-ce que tu fais exactement dans ton laboratoire ? », commun : la modification durable du génome végétal. s’écoule en moyenne de dix à quinze ans jusqu’à ce qu’une se transmettre à des variété sauvages ap\nse renseigne Fabienne auprès de son voisin de table. variété d’OGM reçoive l’autorisation de culture commerciale. parentées via la dispersion du pollen ? Un\n« Nous voulons comprendre comment un plant de pomme En 1983, des chercheurs sont parvenus pour la première fois à tel transfert de gènes a-t-il des répercussions\nde terre se protège contre une attaque de champignon. Les obtenir une plante transgénique : une équipe a en effet réussi Situation en Suisse écologiques négatives ? Les connaissances\npommes de terre sauvages savent le faire. Nous essayons à transférer un gène d’une bactérie dans un plant de tabac. En Suisse, les premiers essais de dissémination ont été réalisés actuelles provenant de milliers d’essais en\nmaintenant de trouver des gènes de résistance et de les Cette étape ouvrait des perspectives entièrement nouvelles en en 1991/1992 par la Station de recherche agronomique de plein champ menés de par le monde et d’une\ntransférer chez des variétés cultivées sensibles à la mala matière d’obtention. Même des gènes étrangers à l’espèce – Changins avec des pommes de terre transgéniques résistantes longue pratique culturale commerciale ne\ndie », explique Pierre. « Ça m’a l’air très technique. Est-ce provenant par exemple d’autres variétés végétales, de champi- aux virus. Le troisième et pour l’instant dernier essai en plein fournissent aucun indice démontrant que les\nqu’il n’y a pas de risques pour la nature ? », insiste Fabienne. gnons, d’animaux ou de bactéries – pouvaient désormais être champ – une équipe de chercheurs de l’EPF de Zurich testait plantes de culture transgéniques auraient\n« C’est un point important. Heureusement, d’un point de vue incorporés au génome végétal. une variété de blé résistante aux champignons – a été précédé causé des dommages à l’environnement. A\nécologique, la pomme de terre est justement sans problème. de querelles politiques qui ont duré des années. Même une fois l’heure qu’il est, rien n’indique que le génie\nElle se reproduit par des tubercules, pas par du pollen. Les l’autorisation obtenue, l’essai a été accompagné de protesta- génétique pourrait entraîner des problèmes\ngènes incorporés ne peuvent donc pas se croiser avec ceux tions émises par les milieux critiques à l’égard du génie géné- nouveaux, inconnus de la culture classique\nd’autres plantes. Nous cherchons à produire une pomme de tique. Avec l’adoption de l’initiative « stop OGM », en novem et éventuellement incontrôlables.\nterre qui se protège elle-même. Il faudra ensuite moins de bre 2005, la culture commerciale de plantes transgéniques\nchimie, moins de pulvérisations. » Pierre résume son attitude : 1. Une bactérie Plasmide a été interdite pour cinq ans. Les essais en plein champ à\n« Autrement dit, je me considère comme un Vert moderne. » comme taxi génétique Ti des fins de recherche continuent toutefois à être autorisés.\n« Agrobacterium tumefaciens »\nest une bactérie du sol qui peut Gène à incorporer\ntransférer des segments de son\npatrimoine génétique dans le Gène marqueur\ngénome de plantes. Les gènes Arabette des Dames\ntransférés amènent la plante hôte avec gène étranger\nà fabriquer les protéines dont la\nArabette des Dames bactérie a besoin pour subsister.\n2. Le taxi génétique est préparé 5. Incorporation des gènes\nLes agrobactéries possèdent des plasmides Les cellules végétales blessées situées à la périphérie des frag-\n3. Une mauvaise dits « Ti ». Les chercheurs utilisent ces anneaux ments attirent les bactéries et les amènent à injecter leur ADN\nherbe comme modèle d’ADN comme instrument pour incorporer les dans la cellule végétale à travers un petit canal de liaison.\nParmi les plantes utilisées en labora- gènes souhaités. A l’aide de gènes marqueurs, ils Quelques-unes des cellules végétales incorporent les\ntoire, on trouve souvent une plante peuvent détecter après le transfert de gènes les cel- gènes souhaités dans leur génome.\nde la famille des crucifères, l’« Ara- lules végétales qui ont intégré dans le génome les Cellule végé-\nbette des Dames » (« Arabidop- gènes étrangers incorporés au préalable dans le tale\nsis thaliana »). Grâce à son plasmide.\npetit génome et à sa facilité\nde culture, elle sert de-\npuis les années 1940 de\n6. Petite différence, grand effet\nplante modèle idéale\nLe gène marqueur confère aux cellules végétales la\ncapacité d’utiliser le mannose – un type de sucre –\ncomme aliment. En temps normal, la plante ne le\npeut pas. Si le milieu nutritif contient du mannose au\nFragments de feuille de 4. Fusion de cellules bacté- lieu de sucre de canne, seules survivent les cellules\nl’Arabette des Dames riennes et végétales qui possèdent le gène marqueur. A partir de ces\nLes agrobactéries et les gènes supplémentaires pré- cellules, on régénère ensuite des plantes en-\nsents dans le plasmide sont mis en contact avec des tières qui disposent d’une nouvelle propriété\nfragments de feuille de l’« Arabette des Dames ». grâce au gène étranger incorporé.\n3.2 Situation mondiale\nDes plantes de culture transgéniques sont cultivées à des fins la prolifération urbaine. Pour que l’humanité dispose de Du coton résistant aux insectes « Riz doré »\ncommerciales depuis 1996. Et, depuis lors, le génie génétique suffisamment de denrées alimentaires à long terme, il faut non Les plants de coton fournissent la moitié de la matière première Un exemple de la manière dont le génie génétique vert peut\nvert a connu un développement imposant dans le monde : en seulement opérer une redistribution des biens, mais aussi aug- requise par l’industrie textile mondiale. Son principal parasite aider à combattre les carences alimentaires dans les pays en\n2006, des variétés génétiquement modifiées ont été cultivées menter les rendements des surfaces cultivables disponibles. Un est le ver de la capsule du cotonnier (ou charançon du coton), développement est apporté par le riz produisant de la provita-\ndans 22 pays sur une superficie de 102 millions d’hectares, ce autre défi consiste à obtenir des plantes de culture qui puissent contre lequel il faut pulvériser de grandes quantités d’insec mine A. Le riz est essentiellement consommé décortiqué, car,\nqui correspond à environ la superficie de l’Allemagne, de la aussi résister à la chaleur et à la sécheresse ou se développer ticides. Comme pour le maïs (voir pages suivantes), on a sans son écorce, il ne rancit pas et est plus facile à cuire. Le riz\nFrance et de l’Italie réunies. Les Etats-Unis, l’Argentine, le Brésil, sur des sols salins. Il s’agit en définitive d’obtenir des plantes sélectionné des variétés de coton transgéniques qui synthé- décortiqué ne contient cependant pas de provitamine A (bê-\nle Canada, l’Inde et la Chine comptent à cet égard parmi les présentant une meilleure teneur en nutriments pour remédier tisent la protéine Bt dans leurs cellules. Cette protéine protège ta-carotène). C’est pourquoi les personnes qui se nourrissent\npays les plus importants. Les plantes de la première généra- aux carences alimentaires. Il est incontestable qu’à lui seul le les plantes contre les insectes ravageurs, tels que la pyrale du presque exclusivement de riz souffrent souvent de carence\ntion modifiées par génie génétique concernent essentiellement génie génétique ne pourra pas résoudre le problème complexe coton. Différentes études ont analysé l’expérience faite par les en vitamine A. Chez les enfants, cela entraîne une sensibilité\nquatre espèces – le soja, le maïs, le coton et le colza – et se de la faim. Les efforts doivent porter tout à la fois sur le plan paysans avec le coton Bt, en particulier en Chine et en Inde. accrue aux infections ainsi que des troubles de la vue allant\ndéfinissent par des caractéristiques de culture améliorées. Pour social, politique et économique, ainsi que sur la formation – Les résultats obtenus en Inde de 2001 à 2006 font apparaître jusqu’à la cécité. Des millions de gens en sont victimes. Or, des\nle soja, la part des plantes transgéniques représente actuelle- en particulier chez les femmes. Mais les méthodes d’obtention pour les agriculteurs de nets avantages par rapport à la culture chercheurs de l’EPF de Zurich et de l’Université de Fribourg-\nment 64 % de la récolte mondiale, et 38 % pour le coton. Plus par génie génétique peuvent contribuer à atteindre les trois des variétés traditionnelles : le recours aux produits chimiques en-Brisgau sont parvenus – en transférant trois gènes – à déve-\nde dix millions d’agriculteurs, pour l’essentiel dans les pays objectifs cités. phytosanitaires a pu être diminué dans des proportions allant lopper une variété de riz qui produit lui-même de la provitamine\nen développement, ont cultivé des plantes transgéniques en jusqu’à 70 % avec le coton Bt, ce qui a permis de réduire A dans le grain, ce qui lui confère une couleur dorée, d’où le\n2006. En Europe, les surfaces cultivées sont comparativement Cécile s’est retirée dans sa chambre. Allongée sur son lit, elle lit non seulement la charge écologique sur les champs, mais nom de « riz doré » qui l’a rendu célèbre. En tant que projet\nmodestes. En Suisse, aucune plante transgénique n’a encore une lettre de Saaranya, son amie indienne. Deux fois déjà, Cécile également les risques pour la santé auxquels les intoxications humanitaire, le riz à provitamine A doit être mis gratuitement\nété cultivée à des fins commerciales. a parcouru l’Inde. Elle est fascinée par cette culture étrangère. par insecticides exposent les producteurs. Parallèlement, les à la disposition des petits paysans des pays en développe-\nMais également déprimée, quand elle voit la pauvreté et la rendements ont augmenté en moyenne de près de la moitié. ment. Les entreprises impliquées ont largement renoncé à leurs\nDes contributions à la sécurité alimentaire mondiale faim qu’elle y a rencontrées. Pierre lui a parlé du « riz doré ». Le bénéfice net des agriculteurs a progressé des deux tiers en prétentions découlant du brevet. Compte tenu de la lenteur de\nPlus de 850 millions d’êtres humains dans le monde souffrent Un riz qui doit aider à combattre la carence en vitamine A moyenne. Ces chiffres varient toutefois en fonction du pays, de la procédure d’autorisation de mise sur le marché, il s’écoulera\nde sous-alimentation et de la faim, soit environ une personne dans les pays en développement. Cécile est pensive. « Ce la région et de la saison de culture. encore quelque temps avant que les paysans puissent planter\nsur huit. Selon les prévisions de l’ONU, la population mondiale pourrait-il que ce riz biotechnologique ait malgré tout ses bons le « riz doré » et améliorer ainsi l’approvisionnement de la\npassera à neuf milliards d’êtres humains en 2025. Dans le côtés ? Je vais demander à Saaranya ce qu’elle en pense. Son population locale en vitamine A.\nmême temps, la surface agricole utile régresse en de nombreux oncle est bien paysan. », pense-t-elle, et elle se met à écrire.\nendroits sous les effets de l’érosion, de la salinisation ou de\nCulture mondiale de plantes OGM Correspond à 100 000 ha de surfaces cultivées pour les plantes transgéniques\nSource : International Service Surfaces cultivées en plantes transgéniques en 1996\nfor the Acquisition of Agri-biotech Augmentation des surfaces cultivées en plantes transgéniques jusqu’en 2001\nApplications (ISAAA), www.isaaa.org Augmentation des surfaces cultivées en plantes transgéniques jusqu’en 2006\n3.3 Denrées alimentaires\n4. Un maïs avec protection incorporée 5. Expérience sur le terrain\nEn Suisse, quelques plantes génétiquement modifiées ainsi que de protection pour préserver de l’altération des produits frais Le maïs Bt présente en règle générale de meilleurs\nLes plantes synthétisent maintenant la protéine Bt\ndifférents produits issus de micro-organismes transgéniques sensibles – la viande, par exemple –, car ils bloquent la crois- dans leurs cellules. Si les larves rongent les feuilles rendements, car moins de plants sont victimes du rava-\nsont autorisés comme denrées alimentaires ou comme com sance de germes pathogènes. La recherche expérimente des et les tiges, elles subissent les effets de la toxine geur. De plus, le paysan économise du carburant et des\nposants de denrées alimentaires. méthodes de génie génétique pour optimiser les cultures initia- Bt – l’infestation par des ravageurs régresse insecticides chimiques. On a en outre constaté que les\nfortement. Dans les nouvelles variétés de maïs insectes utiles, comme le papillon monarque, sont mieux\nles et les cultures de protection.\nBt, la toxine Bt n’est produite que dans les par- protégés dans les champs de maïs Bt que dans les champs\nEnzymes et additifs ties vertes de la plante, et non dans les grains. classiques, traités par des insecticides.\nLes enzymes sont des protéines spécifiques qui accélèrent des Un soja tolérant aux herbicides\nréactions chimiques. On les utilise depuis des millénaires comme Depuis 1996, un soja transgénique tolérant aux herbicides est\nauxiliaires technologiques dans la production de denrées autorisé dans notre pays comme denrée alimentaire et aliment\nalimentaires. Comme exemples tirés de la pratique, on citera pour animaux. Des milliers d’aliments contiennent des produits\nla chymosine (enzyme de la présure), utilisée dans la fabrica- à base de soja – la lécithine comme émulsifiant dans les sucre-\ntion du fromage, ou les pectinases, utilisées dans la produc- ries, par exemple. Les mauvaises herbes sont responsables de\ntion de jus de fruits. Plus de 90 % des enzymes employées gros problèmes dans la culture du soja, problèmes que l’on ne\nproviennent aujourd’hui de micro-organismes génétiquement peut résoudre qu’en pulvérisant des herbicides. Pour faciliter\nmodifiés. Ceux-ci permettent d’obtenir des enzymes plus pures, le contrôle de ces mauvaises herbes, les techniciens génétiques\nplus efficaces et plus respectueuses de l’environnement. Des ont obtenu une variété de soja insensible au glyphosate.\nadditifs, tels que les vitamines, les édulcorants, les colorants et Le glyphosate est un herbicide qui est rapidement dégradé\nles conservateurs proviennent de plus en plus de micro-organis- dans le sol. Si l’on traite les champs de soja transgénique au\nmes génétiquement modifiés. glyphosate, les mauvaises herbes sont détruites, cependant que\nle soja continue à pousser. Les paysans ne doivent donc utiliser\nMicro-organismes le produit qu’à partir du moment où la concurrence des mau-\nPlus d’un quart de nos denrées alimentaires sont fabriquées vaises herbes devient trop forte pour les plants de soja. Le soja\nà l’aide de micro-organismes. Comme cultures initiales (ou transgénique permet en outre une culture du sol sans labour, Sécurité\ncultures «starter»), on utilise les levures pour la production ce qui évite l’érosion. Ainsi l’agriculteur n’économise-t-il pas Les aliments génétiquement modifiés comp\nde pain, de vin et de bière, et les bactéries d’acide lactique seulement du temps, de l’énergie et des produits phytosanitaires, tent parmi les denrées alimentaires analy-\nparticipent à la fabrication de yoghourt ou de choucroute. Des il protège aussi l’environnement. sées avec le plus d’attention. Ils subissent des\nmicro-organismes sont par ailleurs employés comme cultures 3.4 Un produit génétiquement contrôles de sécurité approfondis. Au nom\nmodifié pour la Suisse bre de ceux-ci figure la question de savoir si\nles protéines nouvellement formées peuvent\n1. Un ravageur redouté 3. Utiliser la protéine Bt provoquer des allergies. Pour répondre à\nLa pyrale du maïs est l’un des princi- A partir des bactéries Bt, les spécialistes\nLe champignon « Phytophtora infestans » provoque le mildiou cette question, on dispose de tests informati\npaux ravageurs affectant la culture du de la recherche sur les plantes ont isolé le\nmaïs. Les larves perforent la tige du gène commandant le plan de construction de la pomme de terre et anéantit chaque année environ un ques, de tests de laboratoire et de tests\nplant de maïs et rongent la plante de la protéine Bt et l’ont introduit dans cinquième de la récolte mondiale. En Suisse, la culture de cutanés fiables. Un second aspect important\nPyrale du maïs de l’intérieur. Chaque année, le génome de cellules de maïs. Chez la pomme de terre entraîne la pulvérisation de 50 tonnes de est celui de la toxicologie : les protéines\nle ravageur détruit 7 % de les plantes, il est possible de dévelop-\nfongicides par an pour combattre cette maladie. En culture transgéniques ou d’autres composants sont-\nBacillus thuringiensis (Bt) la récolte de maïs dans per une plante entière à partir d’une Jeune plant de maïs\nle monde. feuille, voire de quelques cellules.\nbiologique, les paysans utilisent jusqu’à 4 kg de cuivre par ils toxiques pour l’homme et l’animal ? Elé-\nhectare. Or, le cuivre s’accumule dans le sol et peut rendre ce- ment important de ces contrôles : les études\nProtéine Bt lui-ci stérile à terme. En Amérique du Sud, il existe des formes d‘alimentation animale. C’est seulement\nsauvages de pomme de terre résistantes à Phytophtora. Les ten- lorsque l’ensemble des études ont montré\ntatives menées jusqu’à présent pour introduire par croisement qu’un OGM est tout aussi sûr qu’un aliment\nles propriétés de résistance des espèces sauvages chez les traditionnel qu’il reçoit son autorisation de\nmaïs morte variétés commerciales de pommes de terre par les méthodes mise sur le marché. Depuis plus de dix ans,\nde sélection traditionnelles ont été peu couronnées de succès. des aliments génétiquement modifiés sont\nOr, la recherche est parvenue à isoler certains des gènes à la consommés de par le monde par des millions\n2. Une protéine efficace base de cette résistance. Une variété transgénique porteuse de personnes sans qu’aucun problème de\nUne bactérie du sol, « Bacillus\nde deux gènes de résistance a été testée en Allemagne en santé soit apparu jusqu’ici. D’ailleurs : con\nthuringiensis » (Bt), produit naturelle-\nment une protéine qui s’avère mortelle pour 2006 dans des essais en plein champ. Les gènes déclenchent sommer des gènes n’a rien de nouveau.\ncertaines larves d’insectes. Pour la plupart dans les pommes de terre des réactions de défense qui ralen- Nous absorbons tous les jours dans notre\ndes autres insectes ainsi que pour l’homme tissent la propagation du champignon. Des pommes de terre alimentation – génétiquement modifiée ou\net l’animal, la protéine Bt est inoffensive.\ntransgéniques, résistantes aux champignons, constitueraient pas – environ un gramme d’ADN.\nCellule de plant également pour les paysans suisses une option intéressante\npour réduire fortement le recours aux fongicides.\n3.5 Autorisation, déclaration, valeurs seuils 3.6 De nouveaux produits à l’horizon\nUne majorité de Suisses font preuve de scepticisme vis-à-vis du mation de produits traditionnels qu’une telle mention a été Cela fait longtemps que les spécialistes de la biotechnologie Médicaments à base de plantes\ngénie génétique dans l’agriculture et l’alimentation, voire le introduite dans l’étiquetage. En ce qui concerne les aliments végétale travaillent à la deuxième et à la troisième génération Les chercheurs travaillent depuis des années sur des plantes\nrejettent absolument. Les raisons en sont complexes. Il est de pour animaux, cette valeur seuil est également de 0,9 %; pour des cultures transgéniques. Les progrès de la génomique et de qui produisent des médicaments ou des vaccins. Ils espèrent\nfait que les produits OGM autorisés jusqu’ici n’apportent au- les semences, le seuil est fixé à un niveau encore plus bas, la protéomique fonctionnelles ainsi que les automatisations et ainsi – grâce à ces usines végétales fabriquant des médi\ncun avantage direct aux consommateurs. Mais c’est également à savoir 0,5 %. la bio-informatique permettent d’acquérir un aperçu molécu- caments – obtenir une production bon marché en quantités\nun fait que le débat sur les plantes et les aliments OGM est laire détaillé de la cellule végétale. Grâce au génie génétique, industrielles. Des plants de tabac, de tomates ou des chardons\nsouvent marqué par des critiques indifférenciées et des scé- Coexistence signifie côte à côte on peut aussi de plus en plus poursuivre des objectifs plus transgéniques servent à fabriquer des vaccins contre le cho\nnarios de risque hypothétiques. Et cela, bien que les produits La production agricole sans organismes génétiquement modifiés complexes. Trois exemples le démontrent parfaitement : léra ou le SRAS ainsi que des médicaments, tels que l’insuline\nOGM autorisés jusqu’ici aient fait la preuve de leur sécurité est également protégée par la loi. Il est incontestable que le ou l’interféron. Plusieurs d’entre eux sont actuellement testés\nd’emploi pour l’homme, l’animal et l’environnement. Or, c’est côtoiement de systèmes de culture avec et sans génie génétique De l’amidon de pomme de terre optimisé dans le cadre d’essais cliniques menés chez l’homme.\nprécisément ce point qui est stipulé dans la loi sur le génie gé- dans un espace aussi restreint que l’est le territoire suisse La pomme de terre n’est pas seulement un pourvoyeur majeur\nnétique et dans la loi sur les denrées alimentaires : les produits impose des exigences élevées en matière de mise en œuvre. d’amidon pour l’alimentation, c’est aussi une source importante Plantes résistantes à la chaleur\nOGM ne sont autorisés par les autorités qu’à partir du moment Diverses études ont toutefois montré que la coexistence – selon de matière première pour l’industrie du papier, du textile et des Des chercheurs égyptiens testent en plein champ des variétés\noù tout risque pour la santé et l’environnement peut être exclu le type de plante – est parfaitement possible. Pour les pommes colles. L’amidon de pomme de terre se compose d’amylose de blé optimisées par génie génétique, lesquelles nécessitent\ndans l’état actuel des connaissances. de terre, par exemple, un croisement par dispersion du pollen et d’amylopectine. Des chercheurs allemands ont obtenu une beaucoup moins d’eau que les variétés classiques – ce grâce\nest exclu, puisque les pommes de terre se reproduisent par pomme de terre transgénique chez laquelle le gène comman- à un gène supplémentaire provenant de l’orge.\nLiberté de choix grâce à l’étiquetage des tubercules. En tant que plante autofécondante, le blé ne dant la synthèse de l’amylose a été inactivé. De ce fait, son\nDeuxième pilier après celui de la protection de la santé : la pose pas non plus de problème. Pour le maïs, il convient de amidon ne contient pratiquement plus que de l’amylopectine, « Regarde ce que j’ai ici ! » Pierre tend une bouteille de bière à\nprotection contre la tromperie des consommateurs. En Suisse, laisser un espace de 50 mètres entre un champ avec OGM une substance de base idéale pour de multiples application Marc. « De la bière de maïs ? », s’exclame celui-ci tout surpris.\nles produits OGM doivent être étiquetés. L’ordonnance sur les et un champ sans OGM pour maintenir le taux de croisement industrielles. « Oui, et encore, une spéciale : brassée à partir de maïs géné\ndenrées alimentaires stipule qu’un aliment doit porter sur au-dessous de 0,5 %. A côté de cela, il existe des cultures, telles tiquement modifié », répond Pierre. « J’ai obtenu cette bouteille\nl’étiquette la mention « génétiquement modifié » lorsqu’il contient celles du seigle, dont le pollen se disperse très loin sans perdre dans une exposition sur le génie génétique vert. » « Ouah !\nplus de 0,9 % d’OGM. C’est parce que des contaminations de son pouvoir fécondant. Ici, une séparation propre s’avère Ethique C’est marqué : OGM – organismes génétiquement modifiés. Et\ninvolontaires par des produits OGM ne pouvaient être totale- problématique. Il doit aussi y avoir une stricte séparation des Aux Etats-Unis, les Américains considèrent les qu’est-ce que je dois en faire ? », réagit Marc. « Essaie donc !\nment évitées lors de la récolte, du transport ou de la transfor- flux de produits lors de la récolte et de la transformation. denrées alimentaires génétiquement modifiées C’est sûrement pas mauvais ! », suggère Pierre. « C’est la pre\nd’un autre point de vue que ne le font les Euro- mière fois que j’ai conscience d’avoir en mains un produit\npéens. Alors qu’aux Etats-Unis le génie géné OGM. Je n’ai encore jamais vu de nourriture OGM. » Marc\ntique est considéré, y compris dans l’alimentation, avale une bonne gorgée : « Hum ! Effectivement. Pas si mau\ncomme un développement fondamentalement vais. On dirait de la bière. » « Et c’en est ! », réplique Pierre.\npositif, de nombreux Européens ont une attitude\nsceptique à l’égard des nouvelles techniques,\négalement vis-à-vis de la production alimentaire.\nUn élément déterminant dans l’appréciation\néthique des OGM concerne – outre la sécurité\nd’emploi pour l’homme, l’animal et l’environ\nnement – la liberté de choix des consommateurs.\nCelle-ci est garantie chez nous par des pre\nscriptions en matière d’étiquetage ainsi que par\ndes contrôles réguliers. Des seuils de déclaration\nsont la condition préalable à la mise en œuvre\npratique des prescriptions. Compte tenu de\nl’exemple du riz à provitamine A – qui pourra\npeut-être apporter une contribution importante\nà la lutte contre la carence en vitamine A dans\nles pays en développement – et des effets pro\ntecteurs pour l’environnement de nombreuses\nplantes OGM, se pose également la question\nde savoir s’il est éthiquement justifié de renoncer\naux avantages potentiels du génie génétique vert.\nIV Biotechnologie blanche et protection de l’environnement\nPar biotechnologie blanche, on entend des procédés de fabri facilitant, par exemple, l‘approvisionnement en eau potable, en\ncation industriels qui recourent à des enzymes, des cellules ou favorisant la mise au point de procédés industriels plus efficaces\ndes micro-organismes naturels ou optimisés par génie géné- de transformation des matières premières, en permettant des\ntique. Les procédés biotechnologiques offrent des alternatives méthodes viables de boisement et de reboisement et en détoxi\néconomiquement et écologiquement intéressantes à des pro- quant les déchets dangereux. » Monsieur Perrot est stupéfait en\ncessus chimiques. Le nombre des entreprises spécialisées dans lisant d’où provient cette citation : cette phrase a été prononcée\nce type de produits ne cesse d’augmenter. Visite dans une lors de la Conférence sur l’environnement de Rio de Janeiro. Elle\nentreprise biotech. figure au chapitre 16 de l’ « Agenda 21», le programme d’action\nen matière de politique environnementale. Pour Michel Perrot, il\nAu niveau du fermenteur situé au fond, un voyant se met à cligno est clair que le génie génétique blanc apporte une contribution\nter. Michel Perrot regarde le moniteur et vérifie le réglage de l importante à la protection de l’environnement. Mais il constate\n’installation de production. Les bactéries qui se trouvent dans la toujours à quel point il est difficile de l’expliquer à sa famille\ncuve et qui produisent de la lipase – une enzyme – sont très sensibles et à ses amis. Nombreuses sont les personnes qui assimilent\nà toute modification de leur environnement, telles que variations en effet automatiquement procédés industriels et pollution de\nde température ou variations nutritionnelles. Le programme com l’environnement. Grâce aux enzymes que fabrique son entre\nmandé par ordinateur propose des ajustements, que le Dr Perrot prise, il devient possible de mettre en œuvre des procédés qui\nconfirme. Pendant qu’il attend de voir les signaux s’ajuster sur réduisent massivement consommation d’énergie, production\nl’écran, il consulte à nouveau la documentation de la réunion de de déchets et production d’eaux usées par comparaison avec\nla veille : « On peut penser que la biotechnologie contribuera les techniques traditionnelles de la chimie de synthèse.\nà résoudre des problèmes environnementaux essentiels – en\nLes enzymes sont des catalyseurs biologiques – elles accélèrent laccase, pour produire des jeans « délavés ». Un autre exemple\nles réactions chimiques. Elles travaillent non seulement avec vient du domaine de la construction métallique : les substances\ngrande rapidité et précision, mais également dans le respect utilisées pour le dérouillage contiennent des produits chimiques\nde l’environnement : en milieu aqueux, sous pH, température et nocifs tant pour la santé que pour l’environnement. Or, il existe\npression modérés. C’est pourquoi l’utilisation de la biocatalyse des micro-organismes ayant la faculté d’enlever les couches de\nà grande échelle remplace de nombreux procédés polluants – rouille. La recherche travaille à développer une technique de\npar exemple dans l’industrie du papier, du cuir ou du textile dérouillage alternative, respectueuse de l’environnement.\nainsi que dans la fabrication de détergents. La production\nd’enzymes se fait aujourd’hui presque exclusivement à l’aide\nd’organismes génétiquement modifiés (OGM). La production\npar génie génétique est infiniment plus respectueuse de l’en-\nvironnement que toutes les méthodes traditionnelles. Pour une\nenzyme telle que la glucosidase, par exemple, on consomme\n80 % d’électricité en moins et la quantité de déchets est réduite\nde 97 % grâce à une levure génétiquement modifiée.\nLaver et dérouiller\nDans la vie quotidienne, nous utilisons par exemple les enzymes\ndans notre buanderie. Les poudres à laver contiennent des\nenzymes conçues spécifiquement pour dégrader les graisses,\nl’amidon et les protéines, ce qui élimine les taches provoquées\npar les sauces et les spaghettis. Grâce à ces enzymes, la\ntempérature de lavage a pu être abaissée de 90 à 40 degrés,\net les performances de lavage ont pu être améliorées. Dans\nl’industrie textile, les enzymes servent au blanchiment des\njeans. Au lieu d’utiliser des substances chlorées nocives, on\nrecourt à une enzyme fabriquée par génie génétique, la\n4.1 Biosynthèse 4.2 Bio-indicateurs 4.3 Assainissement biologique 4.4 Biocarburants\nAutre application du génie génétique dans la protection de L’arsenic est une substance toxique qui constitue une grave me- L’épuration des eaux usées et de l’air vicié ainsi que l’assai- Le passage de substances de départ fossiles – basées sur le pé-\nl’environnement : la biosynthèse. La production de substances nace pour la nappe phréatique. Dans les pays en développe- nissement des décharges sont une préoccupation centrale trole et le gaz naturel – à des matières premières renouvelables\nde qualité supérieure à l’aide d’organismes transgéniques ment, l’eau est souvent extraite à l’aide de pompes manuelles dans la protection de l’environnement. Ils passent en partie constitue un défi pour la planète. Deux types de carburant\ns’effectue avant tout dans l’industrie pharmaceutique. Mais les et consommée sans contrôle ni préparation, ce qui, en cas par des procédés biologiques. L’exemple classique du recours liquide sont déjà largement présents sur le marché : le bio-\nOGM sont également utilisés pour fabriquer des produits non d’eau polluée, provoque des intoxications par l’arsenic et des aux micro-organismes est celui des installations d’épuration. Le diesel et le bioéthanol. A l’origine, les moteurs diesel avaient\nplus à partir de matières premières fossiles, comme le pétrole cancers. Etant donné que la quantité d’arsenic varie dans des potentiel métabolique des bactéries, des levures et des champi- été conçus pour fonctionner aux huiles végétales – l’huile de\nou le gaz naturel, mais à partir de ressources renouvelables. proportions importantes, l’eau des puits doit être régulièrement gnons est si diversifié que des substances non problématiques colza, par exemple. Une idée qui est reprise aujourd’hui. Pour\nDans le cadre d’un projet de grande envergure mené en contrôlée. Pour cela, il faut disposer d’un procédé de détection suffisent pour dégrader des substances nocives. Des micro- produire du bioéthanol (alcool), on fait fermenter des plantes\nFrance, des chercheurs travaillent par exemple à développer à la fois simple et bon marché. C’est ce qu’offre un bio-indi- organismes peuvent même dégrader du pétrole. Après le nau- contenant de l’amidon et du sucre. Le bioéthanol est aujourd’hui\ndes produits chimiques à partir de céréales. Au nombre des cateur, qui repose sur des bactéries génétiquement modifiées. frage du pétrolier Exxon Valdez, ce sont des micro-organismes produit à grande échelle dans plus de trente pays à partir de\ndomaines d’application possibles figurent des solvants, des Les bio-indicateurs permettent de mettre en évidence des subs- qui ont nettoyé quelque 1800 km des côtes de l’Alaska et les la biomasse. Au Brésil, la part de marché du bioéthanol par\nmatières plastiques ou des revêtements routiers innovants. tances chimiques dans un échantillon d’air, de sol ou d’eau. ont débarrassées d’environ 40 millions de litres de pétrole. rapport à la consommation totale de carburants est d’ores et\nLa détection de l’arsenic repose sur la capacité de bactéries déjà de 16 %. En Europe, la Suède joue un rôle de pionnier.\nDes flacons de shampooing biodégradables intestinales d’identifier l’arsenic et de réagir par la production Microbes et plantes comme service de nettoiement\nCertains micro-organismes produisent en petite quantité des d’une protéine de défense. Des chercheurs sont parvenus à Les micro-organismes des stations d’épuration ne sont pas De la paille dans le réservoir\nsubstances de réserve comparables à du plastique. Grâce au modifier les bactéries de telle sorte qu’en réaction à l’arse- génétiquement modifiés. Il existe toutefois des applications de Le génie génétique appuie la production de biocarburants à\ngénie génétique, il est possible de diriger et d’augmenter la nic elles produisent une enzyme qui transforme une substance l’assainissement biologique où le génie génétique s’avérerait double titre. D’une part, il aide à cultiver des variétés végétales\nproduction microbienne. En tant que plastique biodégradable, incolore en un colorant bleu. Les bactéries transgéniques sont judicieux. Par exemple pour éliminer des substances comme les appropriées. Aux Etats-Unis, par exemple, on teste un type de\nces substances sont idéales pour des biens à brève durée de appliquées sur une bandelette de papier. Lorsque l’on humecte composés organiques volatiles à longue chaîne ou la dioxine, maïs génétiquement modifié produisant une enzyme qui clive\nvie, tels que cabas ou flacons de shampooing. Aux Etats-Unis, la bandelette-test avec de l’eau du puits, on peut déduire de la qui ne sont toujours pas biodégradables. De nombreux pro- l’amidon dans les épis mûrs et prédigère les grains. On écono-\nil existe d’ores et déjà des entreprises qui fabriquent du bio- coloration bleue la teneur en arsenic. Couronné par un prix, le jets portent sur la recherche de voies métaboliques adaptées mise ainsi un quart de l’énergie nécessaire pour la production\nplastique à l’échelle industrielle – du polylactide, par exemple. procédé est déjà utilisé dans la pratique. au sein des micro-organismes. D’autres équipes travaillent à d’éthanol. D’autre part, le génie génétique permet de produire\nCe plastique biodégradable est essentiellement utilisé pour améliorer des plantes transformant les métaux lourds. Grâce des enzymes en grandes quantités. Pour pouvoir utiliser des\nl’emballage des denrées alimentaires. Mais on le trouve aussi au génie génétique, on est déjà parvenu à modifier des plants déchets jusque-là inutilisables, comme la paille, les tiges de maïs\ndans des bouteilles d’eau, des tapis, des cartes téléphoniques Sécurité de moutarde de telle manière qu’ils absorbent le mercure pré- ou les déchets de bois pour la production de biocarburants,\net des voitures – depuis 1998, Toyota intègre des pièces en Lorsqu’en 1973 on réussit la première modification sent dans le sol et le transforment en molécules posant moins il faut procéder à l’hydrolyse enzymatique de la cellulose pré-\nbioplastique dans quelques-uns de ses modèles. d’une bactérie par génie génétique, le monde de problèmes. sente dans les plantes. Condition préalable : la production bon\nscientifique ne fut pas seulement fasciné, il fit égale- marché des enzymes appropriées par des micro-organismes\nSoie d’araignée : plus résistante que l’acier ment preuve de vigilance. Les chercheurs du monde génétiquement modifiés.\nPour fabriquer leurs nids, les araignées produisent un fil de entier se réunirent à Asilomar (Californie) pour\nProduction d’une enzyme pour la détermination de la glycémie\nsoie composé de protéines. Or, les chercheurs sont parvenus débattre des risques du génie génétique. Les direc-\nà insérer dans le patrimoine génétique d’une bactérie le gène tives élaborées constituèrent la base pour trava- Production classique dans Production dans la bactérie E. coli-K12\ncommandant la production de ce fil. Les micro-organismes iller en sécurité sur les OGM. Elles ont été depuis la bactérie Leuconostoc génétiquement modifiée\nproduisent dans de grands fermenteurs ce matériau qui se lors constamment élargies. Avant même l’époque\ncaractérise par une résistance à la traction et une élasticité du génie génétique, les chercheurs travaillaient d’ail- Consommation de nutriments\t6400 kg = 100 % 2,5 % = 160 kg\nextrêmement élevées. Semblable à de la laine, la soie d’arai- leurs sur des micro-organismes, dont certains étaient\ngnée peut absorber l’eau, puis la restituer, et elle est biodé- parfois redoutables, comme le virus de la variole.\ngradable. La substance produite par biotechnologie peut être Cette expérience acquise dans la sécurité d’emploi Consommation d’eau potable\t120 m3 = 100 % 0,8 % = 1m3\nutilisée dans l’industrie textile, pour des revêtements de surface des bactéries et des virus s’est avérée très utile\nou en technologie médicale. lorsqu’il s’est agi de travailler sur des organismes\ngénétiquement modifiés dans les laboratoires et Sulfate d’ammonium\t13 000 kg = 100 % 1,5 % = 200 kg\nles installations de production. Dans la mise en œuvre\ndes procédés du génie génétique blanc, tels que\nConsommation d’eau de refroidissement\t1500 m3 = 100 % 2,0 % = 30 m3\nla biocatalyse et la biosynthèse, aucun OGM n’est\ndisséminé dans l’environnement. La production\na lieu dans des systèmes fermés. Aucun ADN ne\nConsommation d’eau usées\t1200 m3 = 100 % 0,02 % = 0,2 m3\nse trouve dans le produit fini, mais uniquement\nl’enzyme (comme dans les poudres à laver). Des\ndirectives strictes relatives aux mesures techniques –\nConsommation d’électricité\t4000 kWh = 100 % 2,5 % = 100 kWh\nfiltres de sécurité ou traitement des eaux usées,\npar exemple – garantissent la sécurité dans les la-\nboratoires et dans les installations de production Source : Bayerisches Staatsministerium für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz\nLe génie génétique concerne de nombreux domaines de notre l’une de ces votations. Remplir le bulletin de vote a-t-il été\nvie. En conséquence de quoi, la réglementation du génie simple pour vous ? » Environ la moitié des personnes présentes\ngénétique est inscrite dans un grand nombre de lois et se approuvent, les autres secouent la tête en signe de dénéga\ntrouve en constante évolution. Le peuple participe aux déci- tion. « C’est bien compréhensible », poursuit-elle, « de tels pro\nsions dans l’élaboration des processus de décision. Que cela jets sont complexes et difficiles à évaluer. » Mais les résultats\nne soit pas toujours simple, c’est ce que montre l’exposé public ont donné une image claire et nette : au cours des quinze\nintitulé « Le génie génétique dans le panier de la ménagère – dernières années, les citoyens se sont toujours prononcés\nqu’est-ce qui est autorisé ? ». contre les interdictions générales et pour un recours contrôlé\nau génie génétique. Autrement dit, les abus doivent être empê\nLa salle est bien remplie. Après une introduction sur le génie chés et les risques exclus dans toute la mesure du possible. Ces\ngénétique, l’intervenante aborde la question de la législation. votations fixent le cap pour la législation relative au génie gé\nDans ce contexte, elle évoque trois grandes votations suisses nétique en Suisse. Et l’intervenante d’insister : « C’est pourquoi\nsur la question : les articles constitutionnels sur le génie gé vous trouvez dans vos paniers différents produits autorisés fa\nnétique de 1992, l’initiative pour la protection génétique de briqués par génie génétique, parmi lesquels des médicaments,\n1998 et la loi relative à la recherche sur les cellules souches des jus de fruits, de la poudre à laver ou des T-shirts. »\nde 2004. L’oratrice s’adresse au public : « Remémorez-vous\n5.0 La Constitution fédérale suisse\nLa réglementation du génie génétique en Suisse repose sur cours au patrimoine génétique. Objectif : garantir la sécurité\ndeux paragraphes de la Constitution fédérale. L’article 119 ré- de l’être humain et de l’environnement, et protéger la diversité\nglemente le génie génétique dans le domaine humain, l’article génétique. Afin de satisfaire au mandat de la Constitution fédé-\n120 le génie génétique chez les animaux, les plantes et les mi- rale, un train de mesures législatives intitulé « Gen-Lex » a été\ncro-organismes. Ces articles constitutionnels ont été approuvés préparé. Dans le même temps, diverses organisations dépo-\npar le peuple à une forte majorité de 74 %. Ces articles pro- saient l’initiative pour la protection génétique. Celle-ci exigeait\ntègent l’être humain des abus, mais fixent également plusieurs que soient interdits la production d’animaux transgéniques, le\ninterdictions. Ainsi toute forme de clonage d’êtres humains est- brevetage dans le domaine du génie génétique et la dissémi-\nelle interdite, et il n’est pas non plus permis de modifier des nation d’organismes génétiquement modifiés. L’initiative était\nembryons par génie génétique. Parallèlement aux interdictions, soumise au peuple en juin 1998; elle était rejetée à une majo-\nces articles sont assortis d’un mandat. Ils chargent la Confédé- rité des deux tiers. Les citoyens ne voulaient pas d’interdiction\nration, dans le respect de la dignité humaine et de l’integrité générale, mais souhaitaient une réglementation, comme l’envi-\ndes organismes vivants, d’édicter des dispositions sur le re- sageait le projet Gen-Lex.\nLe génie génétique est utilisé à l’échelle mondiale et trans soutenu par la Suisse, interdit que des organismes génétique-\nnationale. Diverses réglementations européennes et divers ac- ment modifiés soient commercialisés à l’échelle transnationale\ncords internationaux sont également importants pour la Suisse. sans l’autorisation d’organes étatiques. L’objectif est de réduire\nAinsi la Suisse a-t-elle, comme beaucoup d’autres pays, signé à un minimum les risques éventuels pour l’être humain, l’animal\nla Convention sur les Droits de l‘Homme et la Biomédecine et l’environnement, conformément au principe de précaution.\n(Convention sur la biomédecine), laquelle interdit toute forme Dans l’élaboration de ses lois nationales relatives au génie\nde discrimination d’une personne à partir de son matériel génétique également, la Suisse s’efforce fondamentalement\ngénétique. Il est en outre précisé que des modifications du d’établir une harmonisation avec le droit européen. Sans\ngénome humain ne sont autorisées qu’à des fins thérapeu- motif impérieux, il importe de ne pas déroger à ce dernier.\ntiques, et non pour engendrer des descendants génétiquement Etant donné que des solutions isolées ont peu de sens dans le\nmodifiés.Dans le domaine de l’agriculture, le Protocole de contexte d’une technologie appliquée à l’échelle planétaire, la\nCarthagène réglemente l’utilisation et l’importation de se- Suisse s’engage tant au niveau européen qu’international en\nmences, nourritures pour animaux et denrées alimentaires faveur d’une réglementation rigoureuse et réaliste du génie\ngénétiquement modifiées. Cet important Accord international, génétique.\n5.2 Cadre juridique dans le domaine humain 5.3 Lois dans le domaine non humain\nLa législation concernant les applications génétiques sur Traitement des embryons et cellules souches La Suisse a établi des normes extrêmement strictes en matière Agriculture et denrées alimentaires\nl’humain dans le domaine de la biomédecine a été concréti- La loi sur la procréation médicalement assistée (LPMA) sert de réglementation de l’utilisation du génie génétique concer- Les denrées alimentaires issues d’organismes génétiquement\nsée et complétée au cours des dernières années par plusieurs de garde-fou quant au traitement des embryons en dehors du nant les animaux, les plantes et l’environnement. Etant donné modifiés doivent être autorisées par les autorités et déclarées –\nlois fédérales. Quelques règlements sont encore en cours corps de la mère. Elle établit les critères d’autorisation de la que le génie génétique dans le domaine non humain englobe autrement dit clairement étiquetées. C’est ce que prévoient la\nd’élaboration. fécondation en laboratoire et interdit les applications abusives de nombreux domaines différents, il a fallu, d’une part, com- loi sur les denrées alimentaires ainsi que diverses ordonnances\nde la technologie génétique. Le clonage, la thérapie génique pléter les lois existantes et, d’autre part, en créer de nouvelles. afin de garantir la protection de la santé publique et la protec-\nAnalyses génétiques germinale et l’hybridation de patrimoine génétique humain et tion contre la tromperie. Les critères déterminants pour l’octroi\nLa Loi fédérale sur l’analyse génétique humaine (LAGH) a non humain sont ainsi proscrits. L’examen de l’embryon via Animaux transgéniques d’autorisations sont la sécurité pour l’être humain et pour\nété mise en place pour encadrer les tests génétiques : elle le DPI sera autorisé en Suisse depuis septembre 2017 pour La loi sur la protection des animaux a pour objectif d’assurer l’environnement. Une autorisation n’est accordée que si toutes\nréglemente les analyses génétiques réalisées dans le domaine les couples porteurs d’une maladie génétique grave ou ne le bien-être des animaux. Les expériences sur animaux doivent les prescriptions des lois sur l‘environnement et la protection\nmédical ainsi que le traitement de tests de paternité. La loi sur pouvant pas avoir d’enfant de façon naturelle. être interdites lorsqu’elles infligent à l‘animal des souffrances des animaux sont respectées. Les lacunes existantes dans la lé-\nles profils d’ADN entre en compte pour les procédures pénales. disproportionnées par rapport au bénéfice escompté en termes gislation sont constamment comblées. Un exemple à cet égard\nLa LAGH aborde tous les aspects centraux des analyses, tels En 2004, les deux tiers de la population ont approuvé la Loi de connaissances ou qu’il existe des méthodes de substitution concerne les travaux relatifs à l’Ordonnance sur les mesures\nque les droits des personnes concernées et la prestation de relative à la recherche sur les cellules souches (LRCS), qui régit appropriées. La loi prévoit l’obligation de solliciter une autori- de coexistence. Celle-ci aura pour objet de réglementer la\nconseils génétiques. Le contrôle des laboratoires par les la production de cellules souches embryonnaires. Les cellules sation pour la production, l’élevage et la détention d’animaux coexistence de méthodes de culture classiques et de culture\nautorités garantit la qualité de l’analyse génétique. La LAGH souches embryonnaires ne doivent provenir que d’embryons génétiquement modifiés. de plantes génétiquement modifiées.\nest en cours de révision afin d’être adaptée aux méthodes issus d’une fécondation in vitro ne pouvant pas être utilisés\nmodernes de biologie moléculaire et aux avantages, mais pour induire une grossesse. La production de cellules souches Les OGM dans l’environnement\nCommission pour la sécurité\naussi aux risques qu’elles impliquent. à partir d’embryons surnuméraires ne peut avoir lieu qu’avec Depuis 2004, la loi sur le génie génétique est en vigueur.\nle consentement du couple concerné et l’autorisation des Les principaux points de la loi portent sur la protection de la\nRecherche sur l’être humain autorités et de la commission d’éthique. Il y a dix ans, le Conseil fédéral instituait la Commis diversité biologique, la protection de la production agricole\nEn vigueur depuis janvier 2014, la loi relative à la recherche sion fédérale d‘experts pour la sécurité biologique exempte d’organismes génétiquement modifiés et la garantie\nsur l’être humain (LRH) régit tous les domaines de la recherche (CFSB), dont font partie des représentants des univer- de la liberté de choix pour tous les intéressés. Un moratoire\nsur l’être humain, et notamment les études cliniques avec des Commissions d’éthique dans sités, de l’industrie ainsi que d’organisations de dé- est en vigueur en Suisse jusqu’en 2021 pour la production\nadultes, enfants et fœtus, la recherche sur le matériel biologique le domaine humain fense des consommateurs et de l’environnement. d’OGM à des fins agricoles. En 2005, le peuple a approu-\nhumain tel que les échantillons de sang, ou encore les données Compte tenu de l’actualité des thèmes d’éthique Ainsi, d’une part, les connaissances spécifiques re- vé à une majorité de 56 % l’initiative « Pour des aliments\npersonnelles. Au cœur de la LRH se trouve la protection de la médicale, le Conseil fédéral a instauré une quises en matière de génie génétique, d’écologie produits sans manipulations génétiques ». Cette période est\ndignité et de la personne humaine ainsi que le respect de la Commission nationale d’éthique dans le dom et de médecine sont-elles disponibles et, d’autre part, mise à profit pour analyser les chances et les risques liés à la\nliberté de recherche. Pour que la recherche soit autorisée, les aine de la médecine humaine (CNE), chargée les points de vue des différents groupements d’in culture de plantes génétiquement modifiées en Suisse. Parmi\npersonnes concernées doivent avoir été informées et donner de suivre l’évolution de la biomédecine et térêts sont-ils également représentés. La CFSB colla- les projets de recherche figurent également des essais de\nleur consentement éclairé. d’émettre un avis d’ordre éthique sur les ques- bore à la préparation des lois et soutient leur mise dissémination, lesquels ne sont pas interdits par le moratoire.\ntions qui se présentent. Il lui incombe également en œuvre : l’avis de la CFSB doit, par exemple, être\nd’informer le public et de favoriser la discus- sollicité avant que soit autorisé un essai de dissémi\nsion sur les sujets pertinents en matière d’éthique. nation avec des plantes génétiquement modifiées.\nLa Commission élabore par ailleurs des re\ncommandations destinées à la pratique médicale Commission d’éthique (CENH)\net attire l’attention des responsables politiques La Commission fédérale d‘éthique pour le génie gé-\nsur les lacunes dans la législation. Les com- nétique dans le domaine non humain (CENH) a été\nmissions d’éthique cantonales se chargent de créée en 1998. Elle a pour mission d’observer les\nl’évaluation de projets de recherche tels que développements et les applications du génie géné-\nles études sur des médicaments, vérifiant le re- tique dans le domaine tant végétal qu’animal et\nspect des lignes directrices sur les bonnes environnemental, et de prendre position sur ces sujets\npratiques cliniques. d’un point de vue éthique. Elle étudie en particulier\nles projets de loi et les demandes relatives à l’uti\nlisation d’organismes génétiquement modifiés. Lors\nde son analyse, la Commission d‘éthique examine\nattentivement les avantages et les inconvénients re\nspectifs. Ce faisant, elle veille à la prise en considé-\nration de principes, tels que le respect de la dignité\nde la créature et la protection de la diversité gé\nnétique des espèces animales et végétales. L’éventail\ndes points de vue représentés dans la Commission\nest large et reflète la diversité des avis au sein de\nAcide aminé = Constituant des ➝ protéines. Biobanque = Collection d’échantillons Clonage reproductif = réalisation d’un Dominante (hérédité) = Hérédité d’un ➝ G In vivo = Expression latine signifiant\nIl existe vingt acides aminés différents. organiques, tels que sang, tissu tumoral ou ➝ ➝ transfert nucléaire dans le but d’obtenir un allèle, qui s’impose face à un allèle ➝ récessif « dans l’être vivant ». Processus mis en œuvre\nADN mis en relation avec les données relatives enfant cloné. Interdit en Suisse. et se manifeste sous la forme d’une caractéristique Gène = Segment sur l’➝ ADN, qui contient dans l’organisme vivant.\nADN = Acide désoxyribonucléique. Substance à la santé et au mode de vie du donneur. physique. Les allèles dominants apparaissent l’information nécessaire à la production d’un ➝\nchimique dont sont constitués les ➝ gènes. Clonage thérapeutique = Réalisation d’un ➝ toujours dans le ➝ phénotype. ARN. La plupart des ARN servent de plan directeur Informed consent = ➝ Consentement éclairé.\nBioindicateur = Système biologique (le plus transfert nucléaire dans le but de produire de la synthèse des ➝ protéines. Les gènes sont\nAgrobactérie = Bactérie du sol qui attaque souvent des ➝ bactéries) pour détecter des des ➝ cellules souches embryonnaires génétique- E les fondements de l’hérédité. Insecticide = Substance chimique de lutte contre\nles plantes et peut transférer des ➝ gènes dans substances toxiques pour l’environnement ou ment identiques à celles du donneur du noyau les ravageurs; produit détruisant les insectes.\nle ➝ génome de la plante. d’autres types de substances. cellulaire et de les utiliser pour réparer des Electrophorèse = Migration de particules chargées Gène de résistance = ➝ Gène codant une ➝\n➝ cellules défectueuses. électriquement (➝ ADN, par exemple) dans un gel protéine qui confère à l’organisme une capacité de Interférence de l’ARN = Mécanisme qui inhibe\nAllèle = L’une des nombreuses expressions Bioinformatique = Science qui traite à travers lequel passe un courant. Permet la séparation résistance contre des substances toxiques ou le froid. la synthèse de certaines ➝ protéines. Ce faisant,\nd’un ➝ gène. Pour le gène du groupe sanguin, du stockage et de l’évaluation – assistés par Clone = Etre vivant génétiquement identique à un de fragments d’ADN de longueur différente. de courts segments d’➝ ARNsi se lient à l’➝ ARNm\nil existe par exemple trois expressions différentes, ordinateur – de données biologiques. autre. Les ➝ bactéries créées par division cellulaire, Gène marqueur = ➝ Gène conférant à un et provoquent sa dégradation.\nles allèles 0 (zéro), A et B. Il existe des allèles ➝ par exemple, sont des clones. Les jumeaux homo Embryon = La forme de développement précoce organisme une propriété facilement identifiable.\nrécessifs et des allèles ➝ dominants. Biologie moléculaire = Science qui traite zygotes (provenant d’un seul œuf) sont également d’un être vivant; chez l’être humain, les huit Par exemple un gène codant une ➝ enzyme, qui Intron = Domaine d’un ➝ gène qui est découpé\ndes phénomènes moléculaires se produisant à des clones génétiquement identiques. premières semaines. On parle ensuite de fœtus. confère à une ➝ bactérie la capacité de trans- de l’➝ ARNm lors de l’➝ épissage.\nAnimal knock-out = Souris ou tout autre l’intérieur des ➝ cellules. former une substance incolore en une substance\nanimal de laboratoire chez lequel on a inactivé Code génétique = Désigne l’appariement Empreinte génétique = Certains segments du colorée. L\nun ➝ gène en pratiquant une intervention Biotechnologie = Utilisation de ➝ micro-organis- préétabli des ➝ codons de l’➝ ADN ou de l’➝ ARN matériel génétique qui sont caractéristiques de\npar ➝ génie génétique. mes, de ➝ cellules et d’➝ enzymes – modifiés ou correspondant aux vingt ➝ acides aminés. Le code chaque être humain. L’analyse et la comparaison Génétique = Science de l’hérédité. Leucémie = ➝ Cancer du système\nnon modifiés par ➝ génie génétique – pour génétique est identique chez tous les êtres vivants. de l’empreinte génétique est une méthode utilisée hématopoïétique.\nAntibiotiques = Substances tirées de ➝ micro- la transformation et la production de substances. pour identifier clairement une personne. Génie génétique = Science qui traite de\norganismes, qui agissent sur d’autres ➝ bactéries Codon = Succession de trois ➝ bases (par l’analyse, de l’isolation et de la recombinaison\nen inhibant leur croissance ou en les détruisant. Bonnes pratiques cliniques = Règles contrô- exemple CGA) de l’➝ ADN ou de l➝ ARN. Le Enzyme = ➝ Protéine qui, en tant que ➝ de matériel génétique (➝ ADN). Liberté de choix = Possibilité de décider entre\nlées d’un point de vue éthique pour la mise en codon contient le code commandant la synthèse catalyseur biologique déclenche et accélère des plusieurs offres. Entre des denrées alimentaires\nAnticodon = Trois ➝ bases (par exemple GUA) œuvre de traitements médicaux et d’➝ études d’un ➝ acide aminé ou d’un signal de départ ou processus métaboliques (processus chimiques). Génie génétique blanc = Expression résultant d’une production avec des ➝ OGM ou\nqui se trouvent à une extrémité d’un ➝ ARNt replié. cliniques. d’arrêt, qui marquent le début ou la fin du ➝ gène. couramment utilisée pour désigner le ➝ génie traditionelle, par exemple.\nPendant la ➝ traduction, l’anticodon se fixe à un ➝ Enzyme de restriction = ➝ Enzyme qui génétique dans la production industrielle\ncodon adéquat sur l’➝ ARNm (par exemple à CAU). Brevet = Droit de protection de la propriété Coexistence = Présence simultanée de découpe l’➝ ADN à certains endroits. et dans la protection de l’environnement. Ligase = ➝ Enzyme catalysant l’union\nintellectuelle, qui réglemente l’exploitation commer- différents systèmes. Dans le ➝ génie génétique de fragments d’➝ ADN.\nAnticorps = ➝ Protéines qui font fonction de ciale – limitée dans le temps – d’une invention. vert, côtoiement de cultures de plantes ➝ Epissage = Découpage de certaines séquences Génie génétique rouge = Expression\nsubstances de défense du ➝ système immunitaire. Les résultats sont rendus publics. OGM et de cultures traditionnelles. extraites de l’➝ ARNm après la ➝ transcription. couramment utilisée pour désigner le ➝ génie Lipase = ➝ Enzyme dégradant les graisses.\ngénétique en médecine.\nAnticorps monoclonal = ➝ Anticorps fabriqué C Consentement éclairé = Accord donné par Essai de dissémination = Dissémination d’orga- M\nen laboratoire. La production s’effectue dans des ➝ une personne pour la mise œuvre d’un traitement nismes génétiquement modifiés (➝ OGM) d’un Génie génétique vert = Expression couramment\ncellules nées de la fusion d’une cellule produisant Cancer = Prolifération cellulaire maligne (tumeur), la concernant, après que le médecin (ou le laboratoire de recherche fermé dans l’environnement. utilisée pour désigner le ➝ génie génétique dans la Maïs Bt / coton Bt = Plantes ➝ transgéniques\ndes anticorps et d’une cellule cancéreuse. due à une division cellulaire incontrôlée. responsable d’une expérimentation) l’a informée sélection végétale et l’agriculture. porteuses d’un ➝ gène provenant d’une bactérie\nen détail des conditions de ce traitement. Etres vivants transgéniques = ➝ Micro- du sol, Bacillus thuringiensis, à partir de laquelle\nARN = Acide ribonucléique. ➝ ARNm,➝ ARNr, Catalyseur = Accélérateur d’une réaction. organismes, animaux ou plantes modifiés par ➝ Génome = Totalité de l’information génétique, les cellules végétales produisent un insecticide.\n➝ ARNsi,➝ ARNt. CRISPR = clustered regularly interspaced génie génétique. c’est-à-dire de tous les ➝ gènes, concernant une ➝ Les plantes sont ainsi protégées contre certains\nCellule = Plus petite unité viable autonome. Elé- short palindromic repeats. cellule ou une espèce. insectes ravageurs.\nARNm = ARN messager. Copie simple brin ment de base de tous les organismes pluricellulaires Etude clinique = Analyse scientifique d’un\nd’un ➝ gène, qui porte le plan directeur de la (être humain, animaux, plantes). CRISPR/Cas = méthode génétique permettant (nouveau) traitement médical dans des conditions Génomique = Science qui décrypte et analyse Maladie monogénique = Maladie ➝\nsynthèse des ➝ protéines. de modifier les gènes de façon ciblée. contrôlées. le ➝ génome d’un être vivant. héréditaire déclenchée par un seul ➝ gène.\nCellule souche = ➝ Cellule qui se renou-\nARNr = ARN ribosomique, constituant velle elle-même et peut se différencier ensuite en Cas = Endonucléase = enzyme coupant Evolution = Transformation de tous les êtres vivants Génotype = Equipement génétique d’un Méiose = Division cellulaire lors de la formation\ndes ➝ ribosomes. différents types cellulaires matures. l’ADN ou l’ARN. à partir de formes originelles simples selon le individu. Contrairement au ➝ phénotype, qui d’ovules et de spermatozoïdes. La méiose divise par\nprincipe de la sélection naturelle : en raison de leurs désigne uniquement les caractéristiques physiques, deux le jeu de chromosomes dans les ➝ cellules.\nARNsi = De l’anglais : « small interfering ». Cellule souche adulte = ➝ Cellule souche D ➝ gènes et de leur comportement, les organismes le génotype est transmis aux descendants. Chez l’être humain, la réduction s’opère de 46 ➝\nCourts segments d’➝ ARN qui se lient à l’➝ ARNm indifférenciée dans les tissus organiques – cellule particulièrement bien adaptés survivent mieux que chromosomes dans une cellule somatique à 23 chro-\net régulent l’activité des gènes par le mécanisme souche sanguine, par exemple. Dépistage = Examen de grandes quantités les autres et ont donc plus de descendants. Good Clinical Practice = ➝ Bonnes pratiques mosomes dans les ovules et les spermatozoïdes.\nde l’➝ interférence de l’ARN. d’échantillons tissulaires différents ou d’un groupe cliniques\nCellule souche embryonnaire = ➝ Cellule de population dans le but de déceler certaines ➝ Exon = Région codante d’un ➝ gène, qui n’est Microarray = ➝ Puce à ADN.\nARNt = ARN de transfert. ➝ ARN lié à l’un des indifférenciée obtenue à partir d’un ➝ embryon mutations ou variantes génétiques. pas excisée lors de l’➝ épissage. H\nvingt ➝ acides aminés différents, qui se lie avec âgé de quelques jours, et qui – en laboratoire – Micro-organismes = ➝ Bactéries, ➝ virus,\nson ➝ anticodon à un ➝ codon sur l’➝ ARNm peut se développer en pratiquement tous les types Diagnostic prédictif = ➝ Tests génétiques visant F Herbicide = Désherbant chimique, substance champignons et algues unicellulaires.\net assure ainsi l’incorporation correcte de l’acide cellulaires de l’organisme. à évaluer la probabilité de survenue d’une maladie. détruisant des plantes.\naminé correspondant dans la ➝ protéine en Fermenteur = Cuve de réaction dans Mitose = Mécanisme survenant lors de la division\nformation. Cellules germinales = Terme générique Diagnostic préimplantatoire (DPI) = ➝ Test laquelle on cultive des ➝ micro-organismes Héréditaire (maladie) = Maladie cellulaire. L’➝ ADN est dédoublé et transmis aux\npour désigner les ovules et les spermatozoïdes. génétique réalisé chez un ➝ embryon fécondé et d’autres ➝ cellules. déclenchée ou favorisée par une anomalie deux cellules filles.\nB Les cellules germinales ne contiennent que ➝ in vitro en laboratoire. Les embryons sains sont génétique (➝ mutation).\n23 ➝ chromosomes. ensuite transférés dans l’utérus. Fertilisation in vitro (FIV) = Fécondation Monosomie = Absence d’un ➝ chromosome.\nBactérie = Organisme unicellulaire, artificielle de l’ovule à l’extérieur du corps humain. Hormone = ➝ Protéine qui fait office de Au lieu d’être présent sous forme de paire, un\n➝ micro-organisme. Chromosome = ➝ ADN visible au microscope, Diagnostic prénatal (DPN) = Analyses menées L’➝ embryon est ensuite implanté dans l’utérus. médiateur et qui déclenche des réactions dans chromosome est unique dans le ➝ noyau cellulaire.\ncompacté en filaments formant une pelote au chez l’➝ embryon ou le fœtus pendant la grossesse. les ➝ cellules – l’insuline, par exemple.\nBase = Les bases adénine (A), guanine (G), sein du ➝ noyau cellulaire. L’être humain compte Fongicide = Substance chimique qui Multifactoriel = Dû à plusieurs causes.\ncytosine (C) et thymine (T) sont les constituants 46 chromosomes ou 23 paires de chromosomes détruit les champignons. I\nde l’➝ ADN. L’➝ ARN comporte de l’uracile par ➝ cellule. Mutation = Modification spontanée ou due\n(U) au lieu de thymine. In vitro = Expression latine signifiant « dans à des influences extérieures (rayonnement, produits\nle verre ». Processus mis en œuvre en éprouvette, chimiques, par exemple) du matériel génétique.\nmené en laboratoire.\nN Protéome = Ensemble de toutes les ➝ protéines Thérapie génique germinale = Intervention\nd’une ➝ cellule ou d’un tissu. Selon la phase de par ➝ génie génétique dans les ovules et les\nNanobiotechnologie = Science qui combine la vie ou l’état du sujet (malade, en bonne santé), le spermatozoïdes. Interdite en Suisse.\nles méthodes de la ➝ biotechnologie avec celles de protéome est composé de protéines différentes.\nla nanotechnologie (technologie dans le domaine Thérapie génique somatique = Transfert\ndu milliardième de mètre). Protéomique = Science qui étudie le ➝ pro de gènes dans des cellules de l’organisme (à\ntéome. Elle analyse par exemple l’interaction de ➝ l’exception des ➝ cellules germinales) dans le but\nNoyau cellulaire = Région entourée d’une protéines lors de l’apparition d’une maladie. de traiter des maladies ➝ héréditaires et autres.\nenveloppe à l’intérieur des cellules des animaux et\ndes plantes, qui renferme le matériel génétique. Puce à ADN = Fournit des informations sur Traduction = Transposition de la séquence de\nl’activité d’un ➝ gène en détectant les ➝ ARNm ➝ bases de l’➝ ARNm dans la succession des\nO au sein d’une ➝ cellule. ➝ acides aminés de la ➝ protéine. Ce processus\na lieu dans les ➝ ribosomes.\nOGM = Organisme génétiquement modifié, R\négalement appelé organisme ➝ transgénique. Transcription = Processus permettant la copie\nRécessive (hérédité) = Hérédité d’➝ allèles qui d’➝ ADN en ➝ ARN. Synthèse d’➝ ARN simple\nP n’apparaissent sous la forme de caractères que brin reposant sur le principe de l’appariement des\nlorsqu’ils sont présents en double copie, car ils sont bases fondé sur la matrice d’➝ ADN double brin.\nPaire de bases = Compte tenu de leur structure réprimés par des allèles ➝ dominants.\nchimique, les bases A et T (ou U) ainsi que C et G Transcriptome = Ensemble des molécules\ns’apparient. L’appariement des bases permet, par Recombinaison = En ➝ génie génétique, d’➝ ARN présentes dans une ➝ cellule à un\nexemple, la copie de l’➝ ADN en ➝ ARN (➝ trans combinaison de segments d’➝ ADN, y compris moment donné.\ncription) et l’appariement ➝ codon/➝ anticodon. provenant de différents êtres vivants.\nTranscriptomique = Etude des molécules\nPCR = En anglais : Polymerase chain reaction. Résistance = Aptitude d’un organisme à se d’➝ ARN. On étudie par exemple la question de\nMéthode de laboratoire permettant de multiplier défendre contre des influences extérieures savoir à quel moment et dans quelles ➝ cellules\ndes fragments d’➝ ADN. négatives, par exemple contre la sécheresse, certains ➝ gènes sont actifs, c’est-à-dire quand et\nles ravageurs ou les maladies. où leur ➝ ARNm est présent.\nPesée des intérêts = Méthode d’éthique utilisée\npour la prise de décision. Tous les arguments pour Ribosome = Usine à protéines. Complexe constitué Transfert de gènes = Transfert de ➝\net contre une question controversée sont réunis et d’➝ ARNr et de ➝ protéines, qui – à partir d’un ➝ gènes dans des cellules receveuses.\nminutieusement examinés. ARNm servant de matrice – commande la synthèse\ndes protéines composées d’➝ acides aminés. Transfert nucléaire = Fusion du ➝ noyau cellu-\nPharmacogénétique/pharmacogénomique laire d’une cellule somatique avec un ovule énucléé\n= Science qui étudie les spécificités héréditaires S dans le but de créer un ➝ clone, qui est génétique-\nde la métabolisation de médicaments, par exemple ment identique au donneur du noyau cellulaire.\nla rapidité de la dégradation d’un médicament Séquençage = Méthode visant à décrypter\npar le foie, déterminée par les ➝ enzymes. la succession de ➝ bases d’un ➝ gène ou de Transgénique = Modifié par ➝ génie génétique.\nl’ensemble du ➝ génome.\nPharming = Production d’➝ enzymes et de Trisomie = Présence d’un ➝ chromosome\nmédicaments par des plantes et des animaux Sida = Syndrome d’immunodéficience acquise surnuméraire. Le cas le plus fréquent est celui du\nmodifiés par ➝ génie génétique. (en anglais : Acquired immune deficiency syndrome triplement (au lieu du doublement) du chromosome\n= aids). Déficience immunitaire acquise transmise numéro 21, ce qui provoque le syndrome de Down.\nPhénotype = Ensemble des caractères extérieurs par un virus, le ➝ VIH. Les sujets atteints présentent un handicap intellectuel\nd’un organisme, tels que taille, couleur des yeux, et parfois aussi physique.\ngroupe sanguin, etc. Est déterminé par le ➝ génoty- SRAS = Syndrome respiratoire aigu sévère.\npe et l’environnement. Maladie provoquée par un ➝ virus, qui est V\napparue pour la première fois en 2002. Ce virus\nPlasmide = Petit fragment circulaire d’➝ ADN, provient vraisemblablement d’un agent pathogène Variété hybride = Variété cultivée (céréales, par Editeur : Fondation Gen Suisse, Berne\nqui est surtout présent dans les ➝ bactéries. qui n’avait jusqu’alors touché que des animaux. exemple), née du croisement de deux organismes Concept et texte : Sibylle Ackermann, Kurt Bodenmüller, Daniela Stebler,\ngénétiquement très éloignés. Procure des rendements Daniela Suter, Gen Suisse\nPolymérase = ➝ Enzyme qui rend possible la Système immunitaire = Système assurant plus élevés grâce à la multiplication du nombre Photos : Carmela Odoni, Bern. S. 31 © Dr. Lev Levkov, Karolinska Institute,\nsynthèse de molécules d’➝ ADN ou d’➝ ARN. la protection contre des substances et des de ➝ jeux de chromosomes. Stockholm.\norganismes exogènes, tels que le pollen, les ➝\nComposition et illustration : Burson-Marsteller, Berne\nProduits biologiques = En anglais : « biologics » bactéries ou les ➝ virus. VIH = Virus de l’immunodéficience humaine\nou « biologicals » = ➝ Protéines fabriquées par (en anglais : human immunodeficiency virus = HIV).\nT ➝ Virus qui provoque le ➝ sida. 6e édition digital en français et allemand\n➝ génie génétique, qui sont utilisées comme\n© Gen Suisse, Berne 2018\nTest génétique = Analyse de l’➝ ADN visant Virus = Petite particule (➝ micro-organisme)\nProtection contre la tromperie = Obligation à tirer des conclusions sur différents aspects d’un constituée de ➝ protéines et d’➝ ADN ou d’➝ ARN, Remerciements\nde désigner avec une clarté suffisante (déclaration) individu, tels que causes d’une maladie ou parenté. qui ne peut se reproduire qu’avec l’aide de ➝ Nous remercions les institutions suivantes, qui nous ont\nles denrées alimentaires et autres produits, afin cellules vivantes. Provoque souvent des maladies. aimablement assistés lors des prises de vues photographiques :\nque les consommateurs puissent effectuer leurs Thérapie génique = Traitement d’une maladie ➝ – Institut Institut de biologie végétale de l’Université de Fribourg,\nachats en conformité avec leur vision du monde. héréditaire par incorporation d’un ➝ gène dans les\n– Institut de biochimie de l’Université de Fribourg,\n➝ cellules. On distingue entre ➝ thérapie génique\n– Cabinet du Dr Beat Hermann, Berne,\nProtéine = Substance naturelle composée somatique et ➝ thérapie génique germinale.\n– Bioengineering AG, Wald/ZH.\nd’➝ acides aminés, dont sont constituées pour\nNos remerciements vont en outre à tous les protagonistes pour les rôles qu’ils\nune≈grande part toutes les ➝ cellules.\nont joués comme habitants d’une communauté d’étudiants, patients, élèves,\n«Le dialogue est notre objectif. »\nTél. : +41 (0)31 356 73 84\nFax : +41 (0)31 356 73 01\nDocuments similaires à 2018-GenTechnik-FR-web-20181023\ncours phytopathologie SV6 _ N5aa 2